桥梁截面形式对轨道交通高架噪声的影响

城市轨道交通高架一般采用预应力混凝土简支梁,其截面形式不但直接影响桥梁振动及其结构声辐射,还间接影响轮轨噪声的传播. 为给低噪声轨道交通的高架桥梁截面选型提供依据,本文采用功率流方法计算轮轨滚动激励引起的轨、桥空间平均振动均方速度,结合声有限元-无限元方法分析钢轨噪声和桥梁结构噪声的产生与传播,对比研究了某U型梁、单箱单室梁及双箱双室梁的振动及其声辐射的差异. 结果表明:桥梁截面形式对钢轨振动影响很小,但明显影响钢轨噪声辐射;截面形式对桥梁振动及结构噪声的影响均很大. 就钢轨噪声而言,U型梁相比箱形梁小1～3 dB(A);但在桥梁结构噪声方面,单箱单室梁较U型梁小2～10 dB(A),双箱双室梁较单箱单室梁可再减小2～6 dB(A).      

刚度激励对机车齿轮传动系统固有特性的影响

以机车齿轮传动系统为研究对象,建立考虑时变啮合刚度的多自由度扭转振动模型,计算机车传动齿轮的啮合刚度并进行Fourier级数变换,将变换后的啮合刚度分别取一次谐波到六次谐波,模拟得到机车传动齿轮时变啮合刚度拟合函数曲线.采用四阶变步长Runge-Kutta数值方法对机车齿轮系统振动微分方程进行求解,分析得到不同啮合刚度对机车齿轮传动系统固有特性的影响,研究表明:随着啮合刚度的增加,齿轮系统的振幅增大,同时系统低频部分的固有频率减小,高频部分的固有频率增大.     

ICP-PECVD法制备类金刚石膜

以CH4为放电气体,利用电感耦合等离子体化学气相沉积(ICP-PECVD)法制备了类金刚石薄膜,使用.FTIR、AFM、台阶仪对薄膜进行r表征,并对薄膜的沉积过程进行了光谱诊断(OES).研究了射频功率和基底在放电腔体中的佗置对薄膜表面粗糙度、沉积速率和硬度的影响.实验结果表明:A位置处薄膜粗糙度随着功率的增加先减小后增大,随着射频功率的升高,薄膜的硬度逐渐增大,沉积速率先增大后减小,而薄膜硬度和沉积速率都随着与线圈中心距离的增加而减小.光谱诊断结果显示,随着功率的升高,Iβ/Iα和CH的强度呈增大趋势.结合上述研究结果,分析了影响薄膜生长的多种因素.     

高速铁路箱梁桥-声屏障结构振动噪声初探

声屏障是轨道交通重要的降噪措施之一,但在列车经过时声屏障同样会产生振动成为向外辐射噪声的声源.以内折型声屏障为研究对象,将其简化为适用于声学计算的板壳单元,通过建立高架线路结构的有限元模型,以中国高速铁路无砟轨道谱作用下的声屏障以及箱梁桥-声屏障的动力学响应作为声学边界条件,基于有限元-边界元理论分别求解单独声屏障和箱梁桥-声屏障的声辐射特性,初步探究了声屏障对高架路段结构声辐射的影响,在此基础上进一步考虑了地面反射的作用.研究结果表明:声屏障的振动形式主要表现为水平局部振动以及垂向整体振动,水平局部振动对自身结构噪声辐射的影响最大,其结构噪声集中在0～180 Hz的低频段,与桥梁结构噪声频率范围重合度较高;桥梁上安装声屏障后的振动分布发生明显地改变,使得声压在部分频段内降低,周围声场的分布也发生了明显变化而且总体上声压增加了1～2 dB;刚性地面的反射会使整个声场的声压增大,声压增加值最大可达5 dB.因此,声屏障对高架线路的整体结构声辐射能够产生很大的影响,考虑地面反射的作用后更加显著.     

摆动活齿传动弹流润滑下的摩擦功耗

为了准确获得弹流润滑下摆动活齿传动的摩擦功率损失,根据摆动活齿传动的啮合原理,探讨了弹流润滑状态下,活齿与内齿圈之间滑动摩擦因数的计算方法,分析了传动过程中滑动摩擦因数的时变规律.在对活齿与内齿圈间的接触正压力和相对速度进行计算的基础上,建立了弹流润滑下,摆动活齿传动在一个啮合周期内不同啮合点处的瞬时滑动摩擦功率损失的计算模型.应用最小二乘法拟合了啮合周期内的瞬时滑动摩擦功率损失函数,通过对其进行积分运算导出了平均滑动摩擦功率损失的计算公式.实例计算表明:本文提出的摆动活齿传动啮合过程摩擦功耗的计算模型是可行的,当活齿与内齿圈在齿廓曲线拐点处啮合时,瞬时滑动摩擦功率损失最大,其值为118.4 W.      

螺旋桨空泡及防止研究

螺旋桨是船舶普遍采用的推进器,其作用是将船舶主机发出的功率转变为推动船舶运动的推力,实现船舶的航行.随着船舶航速的提高和大功率主机的使用,螺旋桨会出现"空泡现象".当螺旋桨出现"空泡"后,会对螺旋桨的性能带来不同程度的影响,或者使航速降低,或者使桨叶材料受到损坏,这种损坏有时还延及桨后的舵、桨上方的船体板,或者使船体产生严重的振动和噪声.     

双圆弧齿轮的修端工艺方法

在M3150E滚齿机上对双圆弧齿轮进行齿轮轮齿修端试验,以期解决该种类齿轮在生产实践中发生齿端断齿和传动噪声,振动过大等问题.根据圆弧齿轮强度计算,确定JB2940-81型双圆弧齿轮的修端参数;然后在国内常见的M3150E精密滚齿机上设计出齿轮修端的加工工艺方法,并在“封闭功率流”齿轮试验台上进行齿轮轮齿齿根强度试验,结果表明该工艺方法简单有效,对提高双圆弧齿轮的强度,降低齿轮传动噪声有实用价值,并可进一步推广为渐开线齿轮修端,提高其传动强度.     

双圆弧齿轮的修端工艺方法

在M3150E滚齿机上对双圆弧齿轮进行齿轮轮齿修端试验,以期解决该种类齿轮在生产实践中发生齿端断齿和传动噪声,振动过大等问题.根据圆弧齿轮强度计算,确定JB2940-81型双圆弧齿轮的修端参数;然后在国内常见的M3150E精密滚齿机上设计出齿轮修端的加工工艺方法,并在"封闭功率流"齿轮试验台上进行齿轮轮齿齿根强度试验,结果表明该工艺方法简单有效,对提高双圆弧齿轮的强度,降低齿轮传动噪声有实用价值,并可进一步推广为渐开线齿轮修端,提高其传动强度.     

发动机带传动噪声非线性振动机理研究

为研究传动中噪声产生的机理,以汽车发动机前端附件系统带传动为研究对象,建立了皮带与传动轮的二自由度简化模型,将皮带与传动轮间复杂的运动简化为具有一定刚度的弹簧与物块的运动,对传动中复杂的摩擦过程进行了简化,通过Matlab软件对模型系统的运动进行了仿真分析,研究了模型系统初速度以及带刚度对系统振动噪声的影响,重点关注了系统运动中的粘滑状态,通过各组系统运动图像的比较分析观察系统运动,结果表明合理提高初速度及带刚度可有效降低振动噪声。     

城市轨道车辆噪声的研究

本文在7000型有轨电车噪声及振动测试基础上,指出城市轨道车辆的噪声主要是由轮轨冲击、摩擦和牵引电机、齿轮啮合引起的.通过车内外噪声特性分析研究,提出降低城市轨道车辆的轮轨噪声、牵引传动噪声,提高车辆密封性是降低车辆噪声的主要途径.     

十字轴式传动轴

1普通十字轴式传动轴的基本特点 公共交通客车多采用十字轴刚性万向节传动轴.其优点是可保证在轴间交角变化时可靠地传递动力,有较高的传动效率;缺点是单个万向节在有夹角的情况下,不能传递等角速运动.这种不等速性将使传动轴及相连的传动部件产生扭转振动及附加交变载荷,产生噪声,影响部件使用寿命,时常发生故障.     

微车FR型传动系扭振中的驱动轴优化

针对某微车因动力传动系扭振引起低速车内噪声与振动问题,通过优化汽车驱动轴进行扭振治理,并达到降低该车低速车内噪声与振动,提升整车NVH性能的效果.在治理过程中,通过扭振当量计算模型,研究了驱动轴刚度对其扭振模态的影响,为传动系的匹配设计提供了参考;并以解决该实际工程问题为基础,提出了通过驱动轴的优化进行轴系扭振治理的方法与思路.     

基于悬臂梁振动理论的舌簧阀运动规律及压力损失分析

建立了基于悬臂梁振动理论的舌簧阀运动模型,利用该模型分析了舌簧排气阀运动规律,以及阀片在开启过程、全开阶段、关闭过程的压力损失情况.分析结果表明:随阀片厚度增加,阀片全开期缩短,初始关闭角减小,相对压力损失曲线的波动性增强,压力损失增大.随阀片升程增加,关闭过程出现回弹波动越早,且升程增加,阀片开启面积增加,压力损失减小.随压缩机转速降低,阀片开启时间缩短,压力损失减小.但当转速降低到800r/min时,出现颤振,相对压力损失曲线呈波浪形,压力损失增大.     

腹板开孔对轨道交通箱梁振动噪声的影响

实测了城市轨道交通简支箱梁各板件的振动与近场噪声, 结合板件声辐射理论研究了箱梁结构振动辐射噪声和箱梁振动的关系; 基于箱梁结构噪声易产生绕射的低频特性, 计算了矩形混凝土板件在不同开孔工况下辐射的结构噪声变化情况; 在考虑箱梁腹板开孔的基础上建立了车辆-轨道-箱梁耦合有限元模型和箱梁振动-结构噪声有限元-无限元模型, 分析了箱梁腹板开孔前后各板件的振动和结构辐射噪声变化情况。研究结果表明: 箱梁板件声辐射效率随频率的增加并不呈现线性关系, 箱梁各板件近场低频(低于250 Hz) 辐射噪声与结构振动加速度级也并非简单的线性关系, 箱梁辐射噪声由箱梁振动和箱梁各板件声辐射效率共同决定; 对于两端简支的开孔板件, 在开孔率基本一致(0.4%左右) 的情况下, 开孔直径越小, 板件振动辐射噪声声压级越小; 采用有限元-无限元方法模拟箱梁近场低频结构噪声, 既能解决单独采用有限元法时声场边界反射的影响, 也避免了采用有限元-边界元方法时多软件交叉使用的不便; 腹板开孔虽然增加了箱梁板件在某些频率(100~125 Hz) 处的振动响应, 但由于箱梁内、外部声场连通, 使得声短路效应增加, 降低了板件的声辐射效率和相应频段的噪声; 腹板开孔后在1~250 Hz频段内顶板、底板和腹板附近的总声压级分别降低了9.43、2.74和1.63 dB, 从而使箱梁结构噪声得到了控制。      

双块式无砟轨道-箱梁结构振动与噪声参数影响分析

以跨度为32m的简支高架箱梁为研究对象,利用有限元法与间接边界元法相结合,分析了德国低干扰轨道谱激励下不同参数对双块式无砟轨道高架箱梁结构噪声的影响.结果表明:扣件刚度对钢轨的振动位移和箱梁底板的振动加速度影响较大,对高架箱梁结构噪声的影响主要在32Hz以下;行车速度对钢轨的振动加速度和箱梁底板的振动位移影响较大,对高架桥梁结构噪声的影响比较强烈,而且距离线路中心线距离越远的场点,其所受车速影响越大.     

轻量化掀起轨道车辆设计“绿色革命”——访中国南车南京浦镇车辆有限公司客车设计部系统设计师、教授级高级工程师徐凤妹

轨道车辆的轻量化设计,必须首先保证车辆的强度和刚度,从而充分保证列车的运行安全。同时车体的轻量化设计,还可能涉及到车内的舒适度。车内噪声的大小是衡量车内旅客舒适度的一个重要指标,振动和噪声是需要统一研究的,结构的振动引起空气的振动,然后以波动的形式在空气中传播,成为噪声（声音）,车体的刚度不足会产生车体振动恶化现象,造成车内噪声增大,影响车内旅客的舒适度。近日,记者针对列车轻量化设计方面的话题,采访了中国南车南京浦镇车辆有限公司客车设计部系统设计师、教授级高级工程师徐凤妹。     

轨道车轮振动声辐射边界元法数值仿真

轮轨噪声是铁路运输的主要噪声源,车轮噪声是轮轨噪声的主要部分之一,车轮的振动声学仿真对设计低噪声车轮有重要意义.建立了车轮振动的三维有限元模型,用有限元法计算车轮约束模态及振动,用直接边界元法计算车轮的声辐射,用该方法分析了车轮在1～3000 Hz的振动声辐射.结果表明,在1～3000 Hz的频率范围内,车轮外侧声压级大于车轮上部和前部的声压级,域点声压级随频率增加而增大.本研究为进一步对车轮进行随机振动声学分析及优化设计奠定了基础.     

金属杆中纵振动固有频率的研究

通过模态分析和实验测量,依据瑞利近似理论研究了横向振动对两端自由的金属杆中纵波固有频率的影响,重点研究了直径对固有频率的影响.结果表明,横向振动使得振动系统的惯性增加,从而导致了固有频率的降低.理论和实验结果都表明,同样长度的杆,截面增大时固有频率降低.     

ICP-PECVD法制备类金刚石膜

以CH4为放电气体,利用电感耦合等离子体化学气相沉积（ICP—PECVD）法制备了类金刚石薄膜,使用FTIR、AFM、台阶仪对薄膜进行了表征,并对薄膜的沉积过程进行了光谱诊断（OES）．研究了射频功率和基底在放电腔体中的位置对薄膜表面粗糙度、沉积速率和硬度的影响．实验结果表明：A位置处薄膜粗糙度随着功率的增加先减小后增大,随着射频功率的升高,薄膜的硬度逐渐增大,沉积速率先增大后减小,而薄膜硬度和沉积速率都随着与线圈中心距离的增加而减小．光谱诊断结果显示,随着功率的升高,Iβ/Iα和CH的强度呈增大趋势．结合上述研究结果,分析了影响薄膜生长的多种因素．     

机车用轴流式风机性能测试与数值分析

为探求某机车用轴流式风机的系统性能,对不同工况下带有前后导叶的该风机内部流场进行了数值仿真.模拟结果表明,在叶片转速不变情况下,随着气体流量的增加,叶片的气动压力增加,功率增大,风机的效率也随之提高;在气体流量保持不变时,随着叶片转速的增加,叶片的气动压力增加,功率增大;当风机出口存在阻力时,则叶片的气动压力增加,功率也增大.研究还表明,叶片两侧的最大气压差可达10 500 Pa以上,高速旋转时对叶片有一定危害.计算结果与试验测试结果的对比表明,二者吻合较好.