高速铁路阻尼钢轨减振降噪特性研究

铺设阻尼钢轨是从声源处对钢轨振动噪声进行控制的有效方法。本文将有限元法与边界元法相结合,建立阻尼钢轨-无砟轨道系统振动-声辐射分析模型,以高速轮轨力谱作为激励,分析阻尼钢轨材料、结构参数对钢轨导纳传递特性及声辐射特性的影响。计算结果表明:阻尼钢轨的减振降噪能力随阻尼材料损耗因子的增加而增强,但两者并非呈线性关系;增大阻尼层厚度可提高阻尼钢轨的耗能能力;约束板的材料特性及厚度对阻尼钢轨的减振降噪效果影响不大,约束板的设计宜采用轻质、较薄合金材料;将阻尼敷设在轨腰及钢轨上、下翼缘可取得最佳减振降噪效果,但在减振降噪要求较低的区段可将阻尼材料仅敷设在轨腰和钢轨下翼缘。计算及分析结果可为高速铁路阻尼钢轨的优化设计提供参考。     

高速铁路调频约束阻尼钢轨的降噪性能

为研究同时采用约束阻尼降噪和动力吸振2种措施的调频约束阻尼钢轨在高速运营条件下的降噪性能,利用有限元法建立钢轨-吸振器有限元模型,分析了谐振式动力吸振器关键参数对钢轨振动特性的影响,并建立试验段进行实车试验。研究结果表明:谐振式动力吸振器的谐振块质量不宜小于3.0 kg,弹性体弹性模量宜为1.0~3.0 MPa,弹性体阻尼宜为7.5~15.0 kN·s/m;调频约束阻尼系统可在较宽频域内降低钢轨竖向和横向振动,抑制以800~1 400 Hz为主频的高速铁路钢轨振动,在630~1 600 Hz频域降噪效果显著。     

一种贴片式高速铁路阻尼钢轨降噪性能研究北大核心

在分析已运营高速铁路辐射噪声特性和现有阻尼钢轨优缺点的基础上,开发了一种适用于高速铁路的结构简单、施工方便的贴片式阻尼钢轨。试验分析和有限元计算结果表明,该阻尼钢轨应用于高速铁路有较强的可行性,对于降低高速铁路钢轨辐射噪声具有明显作用;单纯增大阻尼层厚度,阻尼钢轨降噪效果并不能随之成比例增加,在满足设计要求的前提下,建议合理选用阻尼层的厚度。     

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。     

钢轨波磨对地铁车内噪声影响及其控制试验研究

随着轨道交通快速发展,车内噪声已成为列车运行中一个重要问题。为了研究某地铁车内噪声超标的原因,对该线路钢轨打磨前后车内噪声进行测试,分别使用A计权和响度来分析其声学特性,并比较A计权和响度评价车内降噪效果的差异。结果表明:波长0.025 6～0.051 2 m波磨是地铁车内噪声超标的主要原因,通过清除波长0.025 6～0.051 2 m波磨,6个测点声压级明显降低。通过A计权分析可知,钢轨打磨对前端和后端车厢降噪效果较为明显,而对中部车厢降噪效果不如前者。通过响度分析可知,列车前端和后端车厢的4个测点车内噪声总响度降低,而在中部车厢的2个测点总响度略有增大。评价噪声主观感觉大小的A计权低估了中部车厢100～300 Hz频率的噪声影响,而响度作为反映人耳对声音强弱感觉的心理声学参数,能够更为准确地评价低频车内噪声对人耳的影响。     

基于地铁车内噪声控制的钢轨打磨限值研究

定期打磨钢轨可降低钢轨粗糙度,进而有效降低轮轨滚动噪声和车内噪声。针对某区段钢轨波磨导致的异常车内噪声问题,对该区段的钢轨波磨及客室与司机室的车内噪声进行现场测试和分析。研究结果表明：钢轨打磨前的司机室和客室的噪声主频段为420～670 Hz,与地铁列车通过该区段波长为25 mm和40 mm波磨时的通过频率基本一致;钢轨打磨后,车内噪声明显降低,客室噪声幅值降低了11.4 dB(A),司机室噪声幅值降低了9.8 dB(A)。针对车内噪声控制提出钢轨打磨限值：当钢轨粗糙度在大部分频带范围内超过钢轨粗糙度限值3 dB或6 dB时,建议对该钢轨进行打磨。     

钢轨扣件减振橡胶阻尼耗能特性分析

为了掌握钢轨扣件减振橡胶中阻尼的分布及其随振幅和频率的变化规律,对减振橡胶元件受压和受剪两种扣件进行了试验研究。建立钢轨扣件减振橡胶非线性弹性力和混合阻尼叠加的动力学模型,完成模型参数识别及结果检验。根据所建立的动力学模型计算各试验工况下的弹性变形能、阻尼耗能和结构损耗因子。分析发现:压缩和剪切两种扣件减振橡胶的阻尼参数随振幅和频率的变化规律相似,弹性变形能、阻尼耗能和结构损耗因子均随振幅的增大而显著增大,而受频率的影响较小。相同工况下,压缩型扣件减振橡胶的结构损耗因子远大于剪切型扣件,说明压缩型扣件在发挥减振功能时,其耗能特性优于剪切型扣件,而隔振特性劣于剪切型扣件。因此,在钢轨扣件创新设计时,可以通过控制减振橡胶压-剪组合变形,来实现扣件隔振和衰减振动能量两功能的均衡发挥,将结构损耗因子作为设计过程中的控制指标。     

钢轨阻尼器减振降噪效果试验研究

在钢轨轨腰粘贴钢轨阻尼器能有效降低高频噪声与振动.为探讨钢轨阻尼器的减振降噪效果,在北京南站选取试验段安装阻尼器,对有阻尼器和无阻尼器的钢轨进行了测试分析对比.试验结果表明,在测试条件下,钢轨安装阻尼器后列车行驶噪声的等效声级平均降低了3.6 dBA;钢轨的振动加速度级平均降低了6.7 dB;站台的振动加速度级平均降低了9.3 dB;减振降噪效果明显.     

地铁基础减振地段钢轨异常波磨 治理方案研究

针对地铁线路产生的钢轨异常波磨问题,调研了某地铁线路的钢轨波磨情况以及基本特征,对轨道刚度、 钢轨廓形、轨距以及轨道动力特征进行测试,提出钢轨异常波磨的治理思路,并对波磨治理效果进行跟踪测试, 提出既有线以及新建地铁线路钢轨波磨的治理以及预防方案。研究表明：地铁钢轨波磨较为严重,波长在 25～ 100 mm 之间;轨道垂向刚度、横向刚度整体较弱,钢轨位移大,保持轨距能力差,轮轨关系恶化,在特定频段 范围内轮轨振动加剧,从而引起钢轨波磨的产生和发展。通过更换扣件及垫板、轨道精测精调、钢轨打磨措施可 以使车内噪声降低 5～10 dB,轨面不平顺显著降低,打磨周期延长至 1 倍以上;既有线路可通过“细调查、调参 数、精维修、动态检查”治理钢轨波磨,新建地铁线路应在规划、设计、运营维护、动态验收阶段严格把关,合 理采用减振轨道,避免钢轨异常波磨的产生和发展。     

北京地铁6号线谐振式钢轨阻尼器试验段噪声、振动试验分析

为解决北京地铁6号线部分区段列车通过时轨道的啸叫噪声,在北京地铁6号线物资学院路站—通州北关站区间上行K33+180～K33+340处安装谐振式钢轨阻尼器,安装前后未对钢轨进行打磨处理。为验证其降噪效果,在阻尼器安装前后分别进行客室噪声、司机室噪声、轨旁噪声、钢轨振动加速度对比测试,其降噪效果达到要求。     

直线电机轨道交通轨道减振降噪技术

论述对直线电机轨道结构减振降噪的必要性,并就直线电机轨道交通振动与噪声的产生机理进行分析;在对加拿大及日本轨道结构的主要减振降噪措施进行分析的基础上,就我国在发展直线电机轨道交通时轨道结构减振降噪的主要研究思路进行初步探讨.     

城市轨道交通车辆轮轨系统噪声辐射分析

采用轮轨噪声预测软件(TWINS模型),研究了某城市轨道交通车辆轮轨系统的振动与声辐射特性,分析了引起系统振动和声辐射的主要原因。研究结果表明:R模态为轴向模态,会导致车轮沿轴向的大幅振动;车轮和钢轨的辐射声功率随着速度的增加而增加,钢轨辐射声功率显著大于车轮的声辐射功率;隧道状态下的声学相应显著大于自由场状态下声学相应,底架区域自由场和隧道状态下的声学相应差异不大。     

单自由度钢轨谐振器在钢轨波磨治理中的应用研究

地铁运营线路钢轨波磨病害越来越常见,其中以单一波长范围20～80 mm的啸叫型短波波磨最为典型.以天津地铁既有线某段波长约25 mm、啸叫噪声主频约735 Hz的典型啸叫型波磨整治方案为例,全面介绍试验研究及应用效果.在研究提出的单自由度钢轨谐振器整治方案的基础上,建立钢轨衰减率分析模型,对谐振器的质量、刚度与阻尼等关...     

阻尼材料在铁路客车噪声控制中的试验研究

简单介绍了铁路客车内部噪声的实测情况。分析了铁路客车噪声控制中阻尼材料的选择原则和选用阻尼材料的特点，阐述了车体阻尼处理结构的方案设计，并进行了现车试验及其结果分析。     

城市轨道交通轨道减振设计与研究

研究目的:探讨城市轨道交通轨道减振设计的有关问题。研究方法:对城市轨道交通轨道的振动起源、传播方式及控制措施进行分析研究;调查研究目前常用的几种轨道减振结构等相关资料。研究结果:总结了轨道减振的设计原则及设计方法;研究各种轨道减振结构型式、结构特征、减振效果及工程造价等;对轨道减振结构及减振效果进行了细化分类;对轨道减振新结构、新材料、新工艺提出了建议。研究结论:轨道减振是一项系统工程,为满足国家环保要求,除采取轨道减振措施外,还应进行综合治理。     

基于轮轨润滑的轨道交通车辆轮轨磨耗及噪声控制

文章针对轨道交通车辆轮轨磨耗及噪声的问题,提出控制轮轨摩擦因数的方法 ,通过轮轨润滑对轮轨磨擦和噪声的影响分析,得出使用轮缘润滑设备可有效降低轮轨磨耗并消除轮轨滑动摩擦产生的尖锐噪声。实际测试结果也证明了这一方法确实可行。     

轨道交通整体承载式铝合金车辆车体挠度的预制方法及试验研究

简述了轨道交通整体承载式铝合金车辆车体挠度试验原理,以及车体挠度预制试验方法。对车体挠度预制试验和垂向加载试验结果进行了分析。结果表明,车辆整备和超员加载试验后车体垂向位移为9.95～11.14 mm,车体剩余挠度为2.80～5.05 mm。由此证明,车体挠度预制可以有效抵抗垂向载荷产生的位移,使车辆运行过程中不会发生下凹变形。