中国标准动车组约束阻尼降噪板的研制与应用

依据时速350?km中国标准动车组顶层设计要求,在对比分析国内外车轮减振降噪措施的性能特点基础上,选定约束阻尼的降噪方式。针对中国标准动车组车轮的外形尺寸设计了约束阻尼降噪板,其具有高阻尼特性、无需改造车轮结构、使用期间免维护的特点,并完成了降噪板的安全评估、室内降噪效果测试、现场噪声测试和60万km的装车运用考核工作。目前安装有国产降噪板的中国标准动车组最高运行里程120万km,降噪板服役期间性能良好。     

ZMB080型地铁车辆转向架车轮降噪研究

文章介绍了国内外城市轨道交通车辆低噪声车轮的降噪方式,找到了适合ZMB080型地铁车辆转向架车轮降噪的方法—在车轮的轮辋内侧安装阻尼环,并通过实验对该方法进行了验证。     

上海轨道交通6号线车辆阻尼车轮降噪措施及效果

阐述城市轨道交通车辆阻尼降噪车轮结构和降噪原理,对安装阻尼车轮的列车和普通列车在通过轨道直线区段、曲线区段以及低速、高速运行等工况下的噪声进行对比试验,从声级、频谱、时域谱三方面分析了试验结果,验证了阻尼车轮降噪的实际效果。     

新型地铁车辆降噪阻尼车轮应用方案的探究

文章对地铁车轮降噪措施选择进行了技术分析,综合考虑建议采用阻尼环措施。为了研究阻尼车轮的降噪效果,基于ISO 3095和ISO 3381,在北京某地铁线路对安装了阻尼车轮的新型100km/h地铁车辆进行了车内外噪声线路测试。测试结果表明,阻尼环对车内标准测点降噪效果不显著,对车外标准测点有约1dB的降噪效果,对转向架区域近场轮轨噪声有显著的降噪效果,最大降噪量可达18dB。     

地铁车轮降噪研究

利用轮轨噪声预测模型软件TWINS,以3种典型地铁车轮结构为例,分析车轮直径和制动方式对车轮噪声的影响,并利用各种阻尼措施和基于降低车轮噪声的车轮设计原则,对车轮结构进行优化和降噪研究.研究表明:减小车轮直径会增大车轮噪声声功率级约1.5～2.0 dB;轮盘制动的车轮比踏面闸瓦制动的车轮的噪声声功率级约小7.3 dB;采用三明治阻尼板和双阻尼环结构,可分别将SHL10车轮的噪声声功率级降低约7.8和4.6 dB;各种阻尼措施对NJL2车轮的降噪效果与SHL10车轮类似;采用单阻尼环(焊接接头)结构能将SHL10车轮的噪声声功率级降低约1.8 dB;双阻尼环结构对SHDB车轮的降噪效果明显;车轮结构优化后得到的SHL10O的车轮噪声声功率级比SHI10的车轮噪声声功率级降低2.3 dB,而NJI2O车轮的噪声声功率级比NJL2车轮的噪声声功率级降低1.6 dB.     

阻尼车轮减振降噪的试验研究

对国内标准客车车轮外侧表面进行约束型阻尼处理,试制出由基层(KKD型标准客车车轮)、阻尼层和约束层3部分组成的阻尼车轮样品。在实验室实测标准车轮、阻尼车轮的振动传递函数和噪声级,分析阻尼车轮的减振降噪效果。试验结果表明:阻尼车轮具有良好的减振降噪效果,在1 200~5 000 Hz频段内,阻尼车轮较标准车轮的振动传递函数幅值有较大幅度下降,沿车轮结构传递的振动减小;在径向和轴向激励条件下,总噪声级降低达10 dB以上。该阻尼车轮在制作上工艺简单,无须对结构进行改造,具有良好的应用前景。     

低噪声车轮阻尼控制的有限元分析

运用有限元分析方法,对采用表面阻尼处理技术制成的低噪声车轮进行阻尼控制分析,给出了结构损耗因子的计算公式。以国内标准车轮为对象,采用铝质约束层,提出在车轮的双面敷设约束型阻尼层、在车轮的单面完全敷设约束型阻尼层、在轮幅板两侧敷设约束型阻尼层和在轮辋下部两侧敷设约束型阻尼层等4种约束型阻尼设计方案,并利用有限元ANSYS软件对各方案进行模态及谐响应分析和对比,确定最佳阻尼设计方案。分析结果表明:采用表面阻尼处理技术制成的低噪声车轮有着良好的减振降噪效果;为在较宽的频率范围(100~5 000 Hz)内获得较好的减振降噪效果,综合经济、加工难易等因素,在车轮的单面完全敷设约束型阻尼层是较为合理的方案。     

列车车轮降噪设计及声辐射分析

车轮辐射噪声是轨道交通噪声的重要贡献源。结合声学仿真和试验技术,分析了某型车轮辐射噪声特性,并设计了一种结合约束阻尼和动力吸振技术的降噪车轮。车轮声学试验结果表明,该车轮降噪方案有良好的降噪效果,车轮声学传递函数幅值降低1~2个数量级,总声功率级降低11 d B(A)以上。     

约束阻尼车轮振动声辐射特性及拉伸强度分析

约束阻尼板由于具有降噪效果良好、组装容易、轻便等优点,广泛应用于高速列车车轮,逐渐成为抑制轮轨噪声的一种主流方法。为探究约束阻尼板的降噪效果,以某型高速列车安装约束阻尼板的车轮为研究对象。首先,对无约束阻尼板车轮和安装约束阻尼板车轮进行模态分析和谐响应分析并进行对比分析,研究约束阻尼板对轮轨振动特性的影响,然后根据相关的计算标准对约束阻尼板粘接强度进行校核分析。研究结果表明,安装约束阻尼板后的车轮振动固有频率变化很小,但对轮轨间的共振现象有较大程度的抑制效果。安装约束阻尼板后的车轮具有一定抗拉伸性,当受到较大拉伸力时,粘接失效一般出现在约束阻尼层外圈边缘,对于避免约束阻尼层安装失效具有很实用的参考意义。     

地铁车辆阻尼环车轮服役期关键参数影响分析

为探究地铁车辆阻尼环车轮在服役期声振特性,在半消声室内进行阻尼环车轮自由状态下的声振特性试验研究,结合有限元仿真对试验结果进行分析。研究结果表明:软、硬阻尼材料阻尼环对不同服役时间的车轮减振降噪效果有所差别,对于厚轮缘车轮,硬阻尼材料更好,而对于达到镟修极限的薄轮缘车轮而言,软阻尼材料更好。车轮自身几何尺寸在服役期间有所改变,导致车轮声辐射为增加趋势,而阻尼环的存在将声功率级变化总值控制在0~2 d B之间,表现出在车轮服役周期内具有较好的适用性能。     

轻轨车辆车轮NVH特征分析与校正

为研究有效的降噪车轮方案,在柔性车轮和轮对的NVH特征分析基础上,提出阻尼环约束的降噪设想.通过柔性车轮NVH特征分析及相关的轮轨噪声预测与试验结果对比,可以认为由于轮轨接触摩擦约束作用,车轮不可能产生轮辐弯曲模态振动,因而也不会形成TWINS模型所预测的0.3 kHz噪声成分.在力锤以及轨道不平顺与粗糙度等效力谱激扰作用下,柔性车轮和轮对NVH特征对比表明:车轮噪声是由轮辋高阶模态振动引起的,而这些高阶模态振动的主要激扰源应当归结于轨道粗糙度;阻尼环约束对这些高阶模态振动稳定性具有非常理想的校正效果,因而可以作为构建未来降噪车轮技术的理论依据;轨道不平顺所形成的轨道力谱只能使车轮产生低频动力作用,并引起道床、桥梁和附近建筑物的低频机械振动.     

适用于地铁车辆的降噪方式及发展方向

随着城市化的不断发展,城市轨道交通带来的噪声和振动等问题严重影响居民的生活。轮轨噪声是城市轨道交通的主要噪声来源。文章通过对轨道系统的线路扣件减振、车轮降噪板、车轮降噪环、弹性车轮等减振降噪方式进行介绍和未来发展展望。     

弹性车轮动态刚度测试及阻尼特性分析

随着城市轨道交通的快速发展,轨道交通带来的振动和噪声等问题受到居民越来越广泛的关注。弹性车轮通过在轮箍和轮心间嵌入橡胶弹性元件,能有效降低轮轨间的振动和噪声。本文通过对弹性车轮进行动态刚度测试,同时对其阻尼特性进行计算分析,分析弹性车轮在不同工况下的减振降噪效果。     

城市轨道交通轮轨主要减振降噪措施对比分析

从车轮、钢轨、扣件和道床4方面综述城市轨道交通轮轨主要减振降噪措施,并从减振降噪效果、施工难易、制造成本、维修难易等方面分析各措施的优缺点。分析结果表明:改变车轮参数主要降低高频段的噪声水平,而对于低频和中频段的减振降噪效果不是很好;阻尼车轮对降低弯道噪声效果比较明显,并且在中高频段的降噪效果很显著;减振降噪型扣件类型众多,选择范围广,并且施工、维修方便;调频式钢轨阻尼器可针对特定频率进行设计,在减振降噪方面具有很强的针对性,并且在低频区段效果更好,设计与施工简单方便;钢弹簧浮置板整体道床弹簧刚度可设计性强,在低频段减振效果最好,但其施工工序多,建造周期较长,维修不方便且制造成本较高。在选择控制措施的时候,可考虑2种以上的控制措施同步实施。     

消声车轮结构设计与降噪效果

消声车轮已经成为目前应用最为广泛的低噪声车轮之一,阐述国外消声车轮的降噪结构设计特征、降噪原理及降噪效果。降噪结构设计与制作已经成为衡量车轮制造企业综合实力的标志之一。国内车轮制造企业要实现消声车轮产业化的整体发展,必须拥有自主知识产权的产品。     

铁路车轮周向脊肋阻尼结构振动声辐射控制的初步探讨

为了弄清周向敷设脊肋式约束阻尼铁路车轮减振降噪机理,将铁路车轮简化成同样比例尺度的等厚圆盘,并在圆盘上敷设周向分布脊肋约束阻尼,分析其振动-声辐射特性。基于混合有限元-边界元法,建立了敷设约束阻尼结构的圆板系统振动-声辐射模型。其中,系统的振动响应由实体有限元模态叠加法计算得到,约束阻尼结构的阻尼效应通过结构模态损耗因子来考虑。进而将系统振动响应作为声学边界元的初始条件,用基于声学边界元法的软件SYSNOISE计算得到系统的声辐射。考虑到计算阻尼结构模态损耗因子的精度与计算耗时情况,对复特征值法和模态变形能法进行了分析比较。数值计算中,考虑了两种不同截面形式的周向脊肋及其布设位置对系统振动声辐射的影响。结果表明,周向脊肋对降低系统振动声辐射有积极作用,其效果与脊肋截面形状和布设位置有关。本文的分析为低噪声车轮的设计提供重要的参考。     

阻尼材料在铁道客车减振降噪中的应用研究

近年来阻尼减振降噪技术得到了迅速的发展，利用阻尼材料的特性以及阻尼结构的合理设计，达到良好的减振降噪目的。常用的阻尼材料主要为高分子黏弹性阻尼材料。对阻尼材料及其特性进行了简单的分析，对铁道车辆用减振降噪阻尼材料进行了综述和分析，讨论了阻尼材料在铁路客车上的应用。     

粘弹性阻尼对列车车轮滚动噪声的影响

介绍了车轮滚动噪声的理论预测方法,并给出了两种有效降低列车车轮滚动噪声的阻尼措施:①在轮缘和轮辐间加粘弹性层阻尼的弹性轮;②在轮辐上施加固化层的阻尼措施。采用有限元模型计算车轮的模态形状和模态质量。同时对一系列弹性层刚度不同的弹性车轮进行了分析。研究表明车轮的辐射声能量受弹性层刚度的影响较大。在标准920mm车轮和860mm车轮加固化层阻尼措施会降低车轮的滚动噪声。     

车轮动力吸振器对城轨列车噪声抑制效果试验研究

为分析研究车轮动力吸振器运行条件下的噪声抑制效果,根据标准ISO3095—2005、ISO3381—2005、GB/T 5111—2011和GB/T 3449—2011开展了装配和拆除车轮动力吸振器2种工况下,城轨列车车内、外噪声线路测试。结果表明:该车轮动力吸振器对车内噪声抑制效果不明显,甚至还会略微增大车内噪声,其噪声抑制效果为-0.7~1.5 dB;对城轨列车车外噪声抑制效果较好,有1.2~3.1 dB的噪声抑制效果。该车轮动力吸振器对1 000 Hz以上频率的轮轨噪声有良好的抑制效果,且随频率增高效果越显著。对100 Hz以下低频区段,其噪声抑制作用为负,会增加该频率区段的噪声水平。近场车轮噪声测点与7.5 m远1.2 m高车外标准测点,两者的降噪值和频谱变化特性均很相近,因此,在车外线路噪声测试实施困难的情况下,可采用车轮近场噪声测试方法来替代评价分析阻尼车轮对车外噪声的抑制效果。相关结果可为低噪声车轮设计和低噪声车轮降噪效果评价提供参考和依据。     

压剪复合型弹性车轮的纵向振动影响及其控制

针对弹性车轮在运行时的纵向振动问题,建立弹性车轮6自由度复合动力学模型。基于某装有弹性车轮的地铁车辆,研究其运行速度、弹性车轮自身阻尼特性对弹性车轮纵向振动的影响。对弹性车轮发生中低频大幅纵向振动时车体与构架的振动进行分析,根据弹性车轮纵向振动特点研究其控制与抑制方法。结果表明:由于轮毂与轮芯之间阻尼特性较小且具有大的刚度,当车轮高速运行时,轮轨蠕滑力诱发了弹性车轮纵向中低频大幅振动;该振动对构架振动影响较大,但对车体基本没有影响;提高一系纵向阻尼是抑制弹性车轮纵向振动的有效合理方法,当阻尼达到72 k N·s/m时可有效抑制本车弹性车轮振动。