高速铁路声视屏障结构振动响应仿真及控制技术

随着中国高速铁路的快速发展,降低列车对周围环境和社区的噪声影响已成为高速铁路设计、建设和运营中的一项关键任务,其重要性在生态敏感区、人口稠密区、景观保护区等关键区域尤为显著。为此,铁路项目通常会采用特殊声屏障来加强对此类区域的保护,这给声屏障设计和性能评估带来新的挑战。以川青铁路羊记沟大桥安装的5.6 m高的特殊声屏障为例,开展声视屏障结构振动响应仿真及控制技术研究。仿真结果表明：声视屏障比普通桥梁声屏障受列车风荷载影响更大,如果不采取控制措施,声视屏障单元板最大位移可能接近标准限值。针对这一问题,本文提出了一种在立柱顶端增设加固梁的改进方案,以限制单元板的位移。仿真分析和现场测量结果显示,加固结构可显著减少单元板位移,提升安全余量。     

基于Morlet小波分析的高速铁路轮轨粗糙度声学特征

通过跟踪实测一动车组车轮旋修前后的粗糙度及其通过路基直线段、路基曲线段和桥梁区段3个典型区段的钢轨粗糙度并对数据进行曲率修正,研究高速铁路车轮和钢轨的粗糙度特征;通过测量3个典型区段动车组车外噪声并进行0~5000 Hz的Morlet小波分析,研究轮轨滚动瞬态接触下的声学非稳态特征。结果表明:车轮旋修前的17阶多边形特征和钢轨不平顺峰值波长在小波时频图中有较明显反映;车轮和钢轨特征波长的声学不平顺等级在车外噪声中有明显反映;从声学角度可以有效进行轮轨典型粗糙度特征的识别。     

高速铁路联调联试噪声测试技术发展与展望

由于高速铁路是一种多源耦合、宽频复杂运动声源,关键影响因素较多,因此噪声测试数据易呈现较大的波动性。早期噪声测试技术难以阐释数据波动原因,各条线路噪声数据难以横向对比,因此在高速铁路联调联试噪声测试实践中,针对噪声测试分析技术开展了大量的研究工作。通过深入研究解析高速铁路噪声源以及关键影响因素的技术手段,逐步实现了噪声数据与关键影响因素的关联分析,拓展了噪声测试应用范围,下一步噪声测试技术将逐渐趋向智能化、自动化。     

基于本征模态函数分量能量比的高速铁路钢轨波磨声学诊断方法

为了解决高速铁路钢轨波磨的快速检测问题,提出通过运营动车组车下声信号进行声学诊断的方法.该方法针对钢轨波磨声信号的低信噪比且易被掩蔽的特点,首先通过集成经验模态分解(EEMD)从高频到低频把含有严重噪声的初始信号分解为具有不同模态的子信号即本征模态函数(IMF)分量.根据IMF分量的能量比畸变特征筛选得到钢轨波磨区段对...     

我国高速铁路声屏障气动效应研究与探索

针对高速铁路声屏障的安全可靠性,从气动效应角度阐述其研究现状、研究成果及存在的挑战,并基于我国高速铁路声屏障应用场景,探讨列车脉动力的主要影响因素和声屏障结构的振动特性,结合技术标准中与气动效应相关的要求和规定,提出完善标准体系的相关建议,并对未来的重点研究方向进行展望。结果表明：列车脉动力受列车运行速度、列车车型及声屏障设置位置等因素的共同影响,列车脉动力与运行速度的平方基本服从线性关系;声屏障气动效应还与车头流线型、车体截面形状等列车气动性能参数相关,相同速度条件下不同车型的脉动力差异可达45%;在列车脉动力作用下,声屏障钢立柱以横向振动为主,呈现典型受弯构件的特征,而单元板以整体往复横向运动为主,振幅受安装状态的影响显著,声屏障动力性能评估重点为结构的低频振动;未来可结合声屏障结构振动特征和服役性能变化情况,深化声屏障气动荷载产生机理和动力分析方法的研究,探索声屏障服役性能演变机理和规律,完善声屏障结构安全性能检测评估体系,发展快速高效检测技术。     

高速铁路全封闭声屏障列车风压特性试验研究

全封闭声屏障作为一种新型声屏障型式已在部分高铁线路上应用,以840 m长全封闭声屏障为研究对象,在其入口、1/8跨、1/4跨、3/8跨、整体跨中位置5个断面处布设风压传感器,测试列车以不同速度级通过及会车时声屏障表面列车风压特性.测试分析结果表明:单列动车组通过全封闭声屏障区段时,列车风压呈"正-负-负-正"交变特性,...     

高速铁路运营期桥梁声屏障气动效应变化规律

为了掌握我国高速铁路长期运营后声屏障结构动力响应性能变化情况,更好地进行运营期声屏障的安全评估和高速铁路桥梁声屏障设计,通过现场试验及与运营初期的数据对比,得到运营期动车组高速通过时桥梁声屏障气动荷载及结构动力响应的变化规律.结果表明:动车组高速通过时声屏障结构表面承受气动荷载显著;列车风压对声屏障不同位置的变形和应力...