轨道减振降噪形式
直线电机轨道工程GJ2Ⅲ型减振降噪扣件
(中铁一局集团有限公司, 西安710065)
摘要:直线电机系统在城市轨道交通系统有着独特的优势,该系统中减振降噪技术的应用仍然是一个在不断探索和延伸的课题。广州地铁5号线直线电机轨道工程中首次采用我国自行研究生产的减振降噪扣件—GJ Ⅲ型减振降噪扣件,即双层非线型减振降噪扣件,介绍GJ Ⅲ型减振降噪扣件的施工技术应用。
1GJ Ⅲ型减振降噪扣件(双层非线型减振降噪扣件)
GJ Ⅲ型减振降噪轨道是目前轨道交通工程中能将减振、降噪性能合二为一的先进的结构形式,其减振道床的主要结构由双层非线型减振降噪扣件和钢筋混凝土整体道床组成。该道床主要应用于地铁线路通行区间顶部坐落有大规模的建筑群、文物、古迹以及疗养院、幼儿园、医院等地段,便于减少对建筑物、学校和医院产生行车振动破坏和噪声干扰。由于轨道结构在车轨耦合振动体系中,不但是振源,同时也是振动的传递因素,其结构参数(质量、刚度、几何尺寸等)直接决定了振动输出的效果。因此,合理选择轨道结构的形式和结构参数,是解决减振降噪的积极措施,其结果是可直接减小轨下基础振动,从而有效降低振动或“二次噪声”。因此,轨道结构的减振降噪,对于整个轨道交通的振动与噪声防治,是较为直接和经济的防治措施。GJ Ⅲ型减振降噪扣件,是一种新型地铁轨道减振降噪扣件,其系统主要由轨下橡胶垫、上铁垫板、中间橡胶垫、下铁垫板、单趾/Ⅲ型弹条和自锁机构等组成,如图1、图2所示。
图1GJ Ⅲ型减振降噪扣件结构组成(单位:mm)图2GJ Ⅲ型减振降噪扣件直观作业(单位:mm)
扣件是基于底板型扣件系统,并通过设计双层非线型弹性垫板系统以降低系统刚度和提高结构阻尼来控制二次噪声与振动。GJ Ⅲ双层非线型减振降噪扣件系统与传统扣件系统相比,其显著优势在于GJ Ⅲ减振降噪扣件系统允许钢轨在列车通过时具有较大垂直变形。该低刚度系统会减少对其支撑系统的振动传播,从而减少了对地面振动的传播,同时该系统不会因
列车通过时产生大的钢轨扭转及增加轨道扣件和施工高度,保证了扣件能在机车高速行驶的过程中保持平稳有效的控制减振和降低噪声性能。
2直线电机系统振动和噪声的来源
不论是高架线路还是地下线路,由于直线电机运载系统由车载直线电机与感应板之间的磁力产生牵引力,因此,轨道结构的选型要注意直线电机列车的特殊要求。
图3单趾弹簧和GJ Ⅲ型扣件轨道的道床及隧道墙壁振动Z振级1 /3倍频谱
直线电机车辆缺少传动装置和空气压缩装置;其采用的是径向转向架,并且直线电机车辆采用再生
制动、液压制动。由制动方式引起的噪声非常小,这使直线电机系统产生的振动和噪声都处于较低水平。需要注意的是相对于常规轮轨系统,直线电机系统具有低振级和低噪声的特点。对此通过对采用普通扣件(单趾弹簧扣件)和GJ Ⅲ型减振降噪扣件轨道的道床及隧道总Z振级振动源实测资料(图3、表1)可以看
出,由于广州地铁5号线路采用直线感应电机车辆,其设计最大轴载130 kN及25 kN动态磁力。
道
床的振动不仅因钢轨的振动通过扣件激加,也将会受感应板的振动直接激加。Z振级振动源以及噪声试
验只是在试验车轮轨有载状态下,即无电磁激加条件下排除感应板对道床的影响来比较不同扣件系统的
减振降噪效果。GJ Ⅲ型减振降噪扣件相对普通扣件(单趾弹簧扣件)对道床垂直方向的插入损失为819
dB ( Z) ,隧道墙壁的横向插入损失为1112 dB ( Z) ,平均插入损失约为1011 dB ( Z) ;其中扣件减振量相对于普通扣件减振量≦10 dB。表明GJ Ⅲ扣件轨道道床相对普通扣件轨道道床的振动振级和噪声源处于较低的级别,然而相对于常用的道床,振级还要更高些,对此在日常的行车运行中就会出现在部分区间地
段内产生振动振幅和噪声超标。为消除和减少直线电机系统行车在特殊地段内产生的振动和噪声,采用
我国自行研制的GJ Ⅲ双层非线型减振降噪扣件。广州地铁5 号线采用的GJ Ⅲ双层非线型减振降噪扣
件与在广州地铁曾使用过的先锋扣件抽检,使用中的性能比较如下。(1) 在垂直荷载5 ～35 kN 作用下,
先锋(Van2guard)扣件的静态刚度为412 kN /mm,动态刚度为610kN /mm,静态刚度比为114,同时对潘得
路Vanguard系统(静刚度412 kN /mm)与参考扣件系统(静刚度91kN /mm)进行锤冲击试验,测得轨底座
处的相对振动加速度插入损失为21 dB;在载荷载5 ～35 kN 时,对GJ Ⅲ型减振降噪扣件施加动载32～
160 kN,加载频率为4～5 Hz,进行300万次动载循环试验,扣件系统静刚度为10～14 kN /mm,静刚度变化
≤10% ,扣件单边轨距扩张≤4 mm,扣件振动加速度插入损失为1414dB。先锋(Vanguard)扣件与GJ Ⅲ
型减振降噪扣件的Z振级标准值均≤715 dB,均符合城市区域环境振动标准GB10070—88的要求。(2) GJ
Ⅲ型减振降噪扣件造型轻巧简单,通过300万次加载试验,扣件各个零部件没有发生损坏和严重变形,也便于技术控制和安装施工。
3GJ Ⅲ型减振降噪扣件的技术要求
3.1GJ Ⅲ型减振降噪扣件的试验效果
针对出厂同一批次的GJ Ⅲ型减振降噪扣件进行疲劳及刚度试验检测, GJ Ⅲ型减振降噪扣件的垂直静刚度为10～14 kN /mm,动静刚度比< 114;经过300万次疲劳试验后单边轨距扩张为012 mm,老化后静刚度变化< 10%;其扣件各部零件没有发生损坏和严重变形。GJ Ⅲ型减振降噪扣件结构紧凑,以上下层铁垫板、中间橡胶垫板、轨下橡胶垫板密贴组合,在实际应用中通过多次试验达到较好的减振降噪效果。
3.2
GJ Ⅲ型减振降噪扣件的技术指标及技术要求广州地铁5号线在地下线整体道床坡度< 20‰,曲线半径> 400 m的地段采用单趾弹簧扣件;小半径地段、坡度≥20‰,曲线半径≤400 m时采用弹条Ⅲ型分开式扣件。GJ Ⅲ型减振降噪扣件按照以上线路设计要求配置弹条类型。
3.2.1技术指标
(1)弹条采用国铁Ⅲ型弹条,单个弹条扣压力不小于11 kN;弹条采用单趾弹簧,单个弹条扣压力不小于516 kN。
(2)扣件节点垂直静刚度为10～14 kN /mm。
(3)轨面调高量为30 mm。
(4)轨距调整量为+ 14～- 18 mm。
(5)绝缘电阻值不小于10Ω。
3.2.2技术要求
(1)安装时将扣件下板长圆孔孔中心对准套管中心,轨距调整量为+ 14～- 18 mm,其中轨距块调整量为- 8～+ 4 mm,调距扣板调整量为±10 mm。(2)螺栓扭矩为100～150 N·m,螺栓必须涂油。(3)绝缘调高垫板根据调高需要使用,最大调高量为30 mm。
(4)扣件总高度尺寸不含调高垫板,铁垫板下调高垫
板根据调高需要使用。(5)扣件上层铁垫板承轨面设有
1∶40的轨底坡,用三角标指示,指向轨底坡方向。
(6)耦合垫板和调高垫板表面均应平整、光洁、无缺
料、裂纹,直径为015～018 mm的气泡或有机杂质,每片
不得多于2个。
(7)铸件平面应平整、光洁,表面应做涂漆防锈处理,
铁垫板底面及承轨槽不允许有深度大于1 mm的缩陷,其
他表面可有3处深度不超过2 mm、直径不大于5mm的坑
点,铁垫板应有明显的方向标记,标明轨底坡方向。
(8) GJ Ⅲ型减振降噪扣件相对普通扣件减振量
≦10 dB。
3.2.3GJ Ⅲ型减振降噪扣件组装步骤(图4)
4GJ Ⅲ型减振降噪扣件在直线电机道床的应用
GJ Ⅲ型减振降噪扣件由于扣件结构尺寸紧凑,
安装施工要求精度高,钉联轨排安装扣件时,必须保
证
上、下两层减振铁垫板板面清洁,对中间凸点橡胶垫板
需进行毛刷刷干净,清除上、下层铁垫板接触面与凸点橡胶垫板平衡接触。同时在浇筑混凝土时不能让尘土杂物进入上、下两层铁垫板相叠加的减振有效空间内,如进入了沙粒或者大量混凝土等杂物,则
扣件的减振降噪性能会大大降低。为此,安装扣件须保证扣件减振空间的干净清洁,可采用密封胶带将两层铁垫板中间的空隙进行首次密封(图5) ;待轨排下到作业区间,在浇筑混凝土之前采用化学制品柔性塑料袋对整体减振扣件进行密封包裹,即所谓的进行二次密封(图6) ,待浇筑道床成型达到设计强度,扣件上、下层铁垫板与中间橡胶垫板密贴吻合,撤除一次密封胶带和二次包裹塑料袋,方能有效保证GJ Ⅲ型减振型扣件发挥其减振降噪的效果。
图5成品道床未拆除一次胶带密封的GJ Ⅲ型扣件图6成品道床浇筑前进行二次塑料包裹密封的GJ Ⅲ型扣件由于GJ Ⅲ型减振扣件为双层加带凸点橡胶弹性垫板的减振降噪扣件,在钉联轨排安装扣件时须严格控制轨道有效高度,满足自轨枕面至钢轨面为218 mm±1 mm的要求,待组装扣件完毕后采用<015 mm 线绳水平拉伸在两钢轨面上,垂直钢尺至轨枕面量测到钢轨顶面的实际高度应满足218 mm的要求。同时对组装完毕后的轨排扣件检测螺栓扭力矩满足≧150N·m、≦100 N·m的要求,以防止扭力过大或过小,影响218 mm设计标准高度;对浇筑成形的成品道床也必须进行二次检测控制轨道高度,避免施工中混凝土运输车辆、精调轨道以及扣件中间凸点橡胶垫板受到静压力、动压力而变形出现不平整,导致轨道不平顺,就会造成轮轨与轨道的冲击,产生一定的振动和噪声,那么GJ Ⅲ型减振降噪扣件也就失去了其应有的性能。针对上述问题,经过仔细研究和多次实际测试结果分析,通过在组装轨排安装扣件时降低轨道结构2～3mm的调高量,使绝缘调高垫板与绝缘耦合板之间预留2～3 mm的自由调节距离,待整体道床浇筑完毕,轨道经受各种动、静压力达到稳定状态后,调高轨道结构高度达到218mm ±1 mm,从而保证轨道的平顺,使GJ Ⅲ减振降噪扣件发挥其减少振动降低噪声的独特性能。目前广州地铁5号线轨道I标直线电机轨道工程大沙地站与大沙东站区间内左线ZDK29 + 500 ～ZDK29 + 910,右线YDK29 + 510 ～YDK29 + 910 共计铺设810 m GJ Ⅲ型减振降噪扣件道床,其减振降噪效果良好。
5结语
(1)广州地铁5号线直线电机轨道工程首次使用GJ Ⅲ型减振降噪扣件,在扣件安装施工中经过我公司技术人员多次研究分析,提出细化施工方案和技术控制要求,从而摸索出了针对GJ Ⅲ型减振降噪扣件的“两次密封保护”以及“两次精度调整控制”的技术流程,从而保证其扣件的减振降噪性能得到优良发挥。
(2)采用GJ Ⅲ型减振降噪扣件以环保为首要目的,推动绿色交通,促使增强城市环保水平,大幅度提高城市轨道交通的环保形象,为创建和谐环保山水田园城市发挥重要作用。
(3) GJ Ⅲ型减振降噪扣件的使用,有利于后期线路整改、维修以及保养和更换中间橡胶垫板,从而可以长久保持GJ Ⅲ型减振降噪扣件在运营线路上的减振降噪性能;同时节约了因线路整改更换成套扣件的费用,降低后期维护线路消耗的成本开支。
(4) GJ Ⅲ型减振降噪扣件目前在广州地铁5号线直线电机轨道系统中通过最终试验测试,测试效果良好,完全能够满足直线电机系统对轨道结构的要求。随着直线电机运载技术的不断推广,今后直线电机轨道减振降噪扣件施工技术将会不断完善和优化,满足施工方便,技术简单的需要。参考文献:
压剪复合板式轨道减振器
本段介绍一种用于北京地铁5 号线上的压剪复合板式轨
道减振器。它同时利用了剪切及压缩两种结构,把橡胶的压缩
与剪切特性很好地结合起来,使轨道减振器既可确保轨道系
统具有良好的稳定性及承载能力,又具有良好的隔振效果。北
京地铁5 号线上使用的这种新型轨道减振器的结构主要分为
顶板、底板和中间的橡胶层三部分(见图1) 。其中顶板起支
撑钢轨的作用,并与轨下垫板、轨距块、弹条等相关扣件相连
接;底板主要用于与钢轨基础的连接,底板设4 个安装孔,用
螺栓固定在轨枕上。
1 压剪复合板式轨道减振器结构
北京地铁5 号线上使用的轨道减振器产品,在15～30
kN 这一正常载荷范围内,静刚度为7. 5～13. 5 kN/ mm;在
满载甚至过载时,轨道减振器还必须满足其承载要求,即减
振器在30～35 kN 的载荷范围内,刚度能够表现出明显的
增加。因此在设计上,应使元件在27～30 kN 这一载荷范围
内,载荷位移曲线出现一个刚度显著增加的拐点。也就是
元件具有双刚度特性曲线(见图2 所示) ,从而使压剪复合
板式轨道减振器既有良好的隔振效果,又有承受大载荷的
能力。为提高轨道减振器的隔振能力,静态刚度应取较小
值,因此轨道减振器结构应首先是剪切型的。一方面,虽然
橡胶材料在剪切状态下表现出一定的非线性特性,但随载
荷变化的大刚度特性并不明显;另一方面,过大的剪切载荷也会对橡胶材料的疲劳寿命产生影响。因此,为实现在某一特定载荷范围内轨道减振器表现出大刚度,并实现产品具有双刚度特性的目的,应使轨道减振器在承受一定载荷后,元件的另一部位开始提供比剪切型刚度更大的新的刚度。为此,设计时将剪切型橡胶板作为基本结构,用来满足基本的低线性刚度;并在剪切型橡胶板的内盖板下增加一层一定厚度的橡胶层,使轨道减振器承载到一定范围时,下面的橡胶层与轨道减振器的底板铁件接触,产生新的压缩刚度,从而使产品具有双刚度特征。
利用有限元软件ABAQUS 对压剪复合板式轨道减振器进行分析计算,通过优化下橡胶层的厚度,使元件的双刚度曲线满足设计要求,并对元件的竖向承载特性、横向刚度特性及竖向预载对横向刚度的影响进行研究。
2 产品的静态特性
2. 1 产品的竖向双刚度
根据设计要求,竖向刚度曲线在载荷处于27～30 kN 的
范围内出现拐点的橡胶板厚度,即为符合设计要求的产品结
构。图3 为分析减振器竖向特性所用的有限元模型。其中橡
胶材料用C3D8H 单元进行模拟,底板铁件使用不变形的面
刚体单元进行模拟。根据
模型及承载的特性,利用对称性进行竖向及横向承载分析。表1 是利用有限元分析得到的不同橡胶板厚度下,载荷位移曲线出现刚度拐点时的载荷与挠度的关系。根据表1 ,压剪复合板式结构的轨道减振器,可以产生双刚度。其中橡胶板厚度为8. 9～9. 4 mm的产品结构可以满足北京地铁5 号线所使用的轨道减振器产品的设计要求。图4 为不同橡胶板厚度下有限元分析的竖向双刚度特性曲线。
度特性曲线根据有限元分析优化后的产
品结构,试制了产品,然后对产品进行了静态
刚度试验。试验在株洲时代新材料科技股份
有限公司国家级检测中心完成。试验设备为
INSTRON 8802 动态性能试验机。试验条件
为:以1～2 kN/ min 的加载速度加载到
35kN。试验连续进行三次。取第三次的试验
结果作为元件的刚度特征曲线(如图5 所
示) 。根据试验结果,竖向线性刚度为7. 6 kN/
mm ,刚度曲线出现拐点时的载荷为27 kN。
分析结果与试验相比,竖向刚度误差为10.
9 %。
2. 2 产品的横向静刚度
为满足轨道系统动力学性能的要求,经
过优化设计的轨道减振器需要满足竖向和
横向的刚度及刚度匹配要求,因此分析和测
试轨道减振器的横向静刚度是研究轨道减
振器的一项重要内容。对轨道减振器的横向
刚度进行有限元分析,利用竖向求解模型作
为初始模型,考虑模型及载荷对称性,利用
ABAQUS 软件的Symmet ric model
gen2ration 功能产生横向求解模型。通过有限
元分析,横向刚度曲线基本为线性,横向刚度为
21. 2 kN/mm。测试元件静态横向刚度的试验设
备为四通道伺服协调加载试验系统。试验时先
竖向预加载二次,保持竖向载荷25 kN 不变;再
以1～2 kN/ min 的加载速度横向加载到25 kN。
试验进行三次。第三次的试验结果即为元件的
静刚度曲线。图6 为轨道减振器的横向静刚度
试验曲线:在0～25 kN 载荷范围内,横向载荷位
移曲线基本是线性的,横向刚度为18. 3 kN/ mm。
横、竖向刚度比为2. 5 。分析结果与试验相比,横向静刚度误差为15. 9 %。
2. 3 竖向预载对横向刚度的影响
产品结构、工艺配方是影响产品刚度性能的两大主
要因素。大量试验与分析还表明,多向承载的橡胶产品都
存在不同程度的预应力特性[4 ] 。为研究这种预应力特性
对轨道减振器横向刚度的影响,选择了几组不同的竖向
载荷作为求解横向刚度的初始条件,来分析竖向载荷对
横向刚度的影响关系。 竖向预载荷对横向刚度的影响
趋势见图7 。分析结果表明:竖向预载荷是影响横向刚度
的一个主要因素,竖向预载越大,横向刚度也越大;在一定
的载荷区域内,横向刚度与竖向预载荷的关系基本呈线
性关系;但竖向预载增加到一定程度,特别是橡胶层与下
板接触后,横向刚度的增加就越明显,且横向静刚度呈现出明显的非线性增加趋势。因此,通过优化元件的竖向预压量,并通过设计元件结构,可以使横向刚度达到设计所需的刚度匹配。
3 结论
通过对压剪复合板式轨道减振器的结构及静态特性的分析及试验研究,可以得出以下结论:
1) 该结构兼有剪切和压缩双重特性,既能有效确保元件具有良好的稳定性及承载能力,又能使元件具有优良的隔振性能。
2) 该结构的竖向刚度具有一个明显的双刚度特性;通过调整橡胶垫板的厚度可有效控制竖向刚度拐点的产生;横向静刚度基本为线性;横、竖向刚度比为2. 5 。
3) 该新型轨道减振器特别适应用于人流密度较大且隔振要求较高的地段上使用。
地铁噪声形成 动力系统噪声：牵引设备噪声、辅助设备噪声和其他设备噪声。 轮轨噪声包括：有节奏的滚动噪声、钢轨接缝处的撞击噪声和弯道处的啸叫噪声 滚动噪声又称为“吼声”，由钢轨和车轮表面的粗糙不平引起的， 撞击噪声由车轮和钢轨的结合处撞击所产生， 啸叫噪声是列车车轮在轨道上滑动摩擦所产生的一种窄带噪声，强度大，频率高。啸叫噪声出现在小半径弯道或列车制动时，由于车轮相对于轨道横向运动而产生， 车内振动的主要来源 高架桥梁上运行的振动来源 当地铁客车在高架桥梁上运行时，地铁列车高速行进是地铁振动的主要发生源，具体来源于列车的轮轨系统和动力系统，其表现为： (1)列车行驶时，对轨道的重力加载产生的冲击,造成车轮与轨道结构的振动； (2)地铁车辆运行时，众多车轮与钢轨同时发生作用所产生的作用力，造成车辆与钢轨结构(包括钢轨、构件、道床等)上的振动； (3)车轮滚过钢轨接缝处时，轮轨相互作用产生的车轮与钢轨结构的振动； (4)轨道的不平顺和车轮的粗糙损伤等随机性激励产生的振动； (5)车轮的偏心等周期性激励导致的振动。 地下线路运行的振动来源 地铁列车在地下线路运行时影响振动源的因素涉及到车辆、轨道、道床、隧道、地质条件等方面 减振降噪常用措施 1、轨道结构方面的减震降噪措施。 (l）采用较大半径曲线线路。（2）采用重型、无缝化的钢轨。（3）采用合理的轨道结构。（4)采用减振型扣件，如轨道减振器扣件、柔性扣件等。（5）加强轨道的养护维修，6）利用附加阻尼结构，7）约束阻尼结构减振整体道床 2、车辆上的减振降噪措施。 (l）改善车身结构（2）在机车车辆上使用新型减振器，如采用金属一橡胶复合减振器，（3）采用弹性车轮、充气橡胶车轮、阻尼车轮及弹性踏面车轮等（4）采用隔音、吸音材料。 3、传递、接收方面的减振降噪措施。 采用铺设轻质吸声桥面和路面、在高架桥上安装吸声天棚，设置声屏障也是降低高架轨道交通噪声的有效措施，在接收处，可在住宅、建筑处涂抹吸音材料，进行防振吸音处 理。 2.3高架线路和桥梁的减振降噪措施 目前，国内外城市轨道交通的高架桥结构大多采用箱形梁形式。由于箱形梁的内部空腔在轨道交通噪声主要频段内存在声学模态，腔内的声场共振可能使桥梁的上下两个面的辐射声增加，而且，箱形梁桥的底面是大面积的平面，声辐射效率比较高，因此，有必要研究箱形梁的减振降噪措施。目前箱形梁的降噪处理有以下几类技术：
中央空调设备层减振降噪工程方案 一、单位名称：******* 二、工程描述： 1、设备层VRV及全新风空调的摆放状况： 该项目充分利用了原老楼和新楼三层的空中连廊，在其顶部进行设计和处理后使其成为了空中设备层。连廊的长度为21M,宽度为6.9M，在此范围内靠近老楼一侧的约三分之一部分拟摆放VRV空调4台及新风机1台。 空调机组的机械减震基础一般分为两种形式，一是减振基础为g=20mm厚的丁腈耐油橡胶隔振垫，通用尺寸为170X170mm。该该隔震垫的主要特点是价格低廉使用方便，但它更加适用于冲床、锻床等直接冲击型机械的高频隔振，对于空调机组的低频特点它的隔振效果不太理想。 另一种减震的形式为近年来比较普遍使用的阻尼弹簧减振器的减振形式：该减振器充分利用了钢质弹簧的柔性支撑原理，经过精确的计算可将低频振动的物体正好悬浮在预压与极限之间，让该物体产生所讲的阻尼效应。它对降低固体传声的空调机组的振动噪声更为有效，因为它真正的让空调机组合理的避开了与基础之间的直接接触，消除了振动物体本身固有的共振振幅激振现象。 3、该空调设备层降噪形式的选择：
目前对于空调机组的降噪方式主要也是有两种形式，一是隔音屏，这种形式的特点是施工方便造价低廉，对于1000Hz的中频区域降噪效果比较有效，而且对空调设备的风量吸收和交换不会产生什么影响。不足之处是对于低频区域的降噪效果不太有效。 另一种形式是全封闭的降噪室，它的主要特点是降噪效果非常明显而且效果显著，可以有效控制从63Hz---8000Hz之间所有频带的噪声。但它也有很多方面的问题，首先是施工复杂造价昂贵，其次是因为封闭自然会影响到设备的风量交换，为了在这种情况下依然能够充分保证空调设备的安全和高效运行，需要增加一些辅助的通风设备，这对日后的日常维护也会带来很多麻烦。 该空调设备层上拟选用的新风机和VRV的空调外机，产品样本上的噪声数据都是在60dB左右，但这都是它们在500---1000Hz中频区间的单台数值，它们实际的8倍噪声频谱为：8000Hz时40dB，而在63Hz的低频频带时一般都在75dB 至78dB之间（而且只是单台机组运行），28台叠加之后的噪声应该高于80分贝以上。 综合考虑之后，认为还是隔音屏的降噪形式比较可行一些，暂且按照这一形式草拟此方案。 4、该项目噪声源污染状况及主要噪声源基本特性： ①总计16台VRV室外机和11台新风室外机及1台屋顶机安装在两幢大楼的架空连廊上及屋顶上，其运行时所产生的主要噪声源为电机电磁噪声、机械噪声、排风噪声，噪声特性是以中频和低频为主，传播距离较远。 ②机组运行时的振动通过作为支承结构传递给空中连廊、原老楼和新楼的直接迎面墙体以及新老楼的建筑结构；机组运行时的振动通过楼板结构所产生的共振振幅激振力，足以引起楼板的二次微振动，形成很强的固体传声，沿建筑结构传递、扩散和蔓延，致使两幢大楼的环境受到很大的影响。 三、该项目具体的减振降噪控制措施： 根据设计目标和基本情况，本着有效、经济、合理和可靠的原则，提出如下具体的减震降噪控制措施： 1、为了有效的控制机组运行时的振动通过作为支承结构传递给楼板、墙体等建筑结构；采用两级隔振措施，把机组运行振动的传递率控制在2%以内，同时尽可能减小单位激励力，避免和减少支承结构二次微振动的发生。每台机组配
第十章．阻尼减振降噪技术 A、教学目的 1.隔振及其原理(C：理解) 2.阻尼降噪及其原理(C：理解) 3.阻尼降噪的量度(B：识记) 4.阻尼材料和结构的特性及选用(B：识记) B、教学重点隔振原理、阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。 C、教学难点 阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。 D、教学用具 多媒体——幻灯片 E、教学方法 讲授法 F、课时安排 2课时 G、教学过程 声波起源于物体的振动，物体的振动除了向周围空间辐射在空气中传播的声(称”空气声”)外，还通过其相连的固体结构传播声波，简称“固体声”，固体声在传播的过程中又会向周围空气辐射噪声，特别是当引起物体共振时，会辐射很强的噪声。 振动除了产生噪声干扰人的生活、学习和健康外，特别是1~100Hz的低频振动，直接对人有影响。长期暴露于强振动环境中，人的机体将受到损害，机械设备或建筑结构也会受到破坏。 对于振动的控制应从以下两方面采取措施：一是对振动源进行改进以减弱振动强度；二是在振动传播路径上采取隔振措施，或用阻尼材料消耗振动的能量并减弱振动向空间的辐射。从而，直接或间接地使噪声降低。 一. 振动对人体的危害 从物理学和生理学角度看，人体是一个复杂系统。如果把人看作一个机械系统。 振动的干扰对人、建筑物及设备都会带来直接的危害。振动对人体的影响可分为全身振动和局部振动：全身振动是指人直接位于振动体上时所受的振动；局部振动是指手持振动物体时引起的人体局部振动。可听声的频率范围为20～20000 Hz，而人能感觉到的振动频率范围为1～100 Hz。振动按频率范围分为低频振动(30Hz以下)、中频振动(30-100Hz)和高频振动(100 Hz以上)。 实验表明人对频率为2—12 Hz的振动感觉最敏感。对于人体最有害的振动频率是与人体某些器官固有频率相吻合(即共振)的频率。这些固有频率是：人体在6 Hz附近；内脏器官在8Hz附近；头部在25 Hz；神经中枢则在250Hz左右。低于2Hz的次声振动甚至有可能引起人的死亡。人对振动反应的敏感度按频率和振幅大小，大致分为6个等级，见图10-1。(P203) 振动的影响是多方面的，它损害或影响振动作业工人的身心健康和工作效率，干扰居民的正常生活，还影响或损害建筑物、精密仪群和设备等。根据人体对某种振动刺激的主观感觉和生理反应的各项物理量，国际标准化组织(ISO)和一些国家推荐提出了不少标准，主要包括局部振动标准(ISO5349-1981, P203)、整体振动标准(ISO2631-1978, P204)和环境振动标准(GB10070-88, P205)。 局部振动标准(ISO5349-1981):如人的手所感受的振动。
城市轨道交通减震降噪技术发展现状 与未来 摘要：对城市轨道交通振动与噪声控制设计的相关规范进行了梳理，介绍并分析了目前主要的轨道减振措施的特点与优缺点，对目前减振效果最好的浮置板道床进行了经济性对比分析。 关键词：轨道交通；轨道结构；减振； 截至2012年12月，北京、天津、上海、广州、深圳、长春、大连、沈阳、重庆、成都、南京、武汉、杭州、苏州、西安和昆明16个城市的70条轨道交通线路投入运营，运营里程2081.13km，车站1378座；北京、上海、广州、深圳和南京等城市逐步进入网络化运营。 随着一些大城市轨道交通网络的逐渐形成，越来越多的城市轨道交通线路不可避免地近距离下穿城市功能建筑物，城市轨道交通运营产生的振动污染引起公众和有关部门的关注。国外从20世纪60年代开始重视城市轨道交通减振降噪问题。1966年，英国的阿尔贝民事法院6层建筑物即采用叠层橡胶减振技术，解决城市轨道交通对建筑物的影响；80—90年代德国、英国进行了无砟轨道减振降噪的大量试验研究。我国轨道减振研究起步较晚，早期修建北京和天津地铁时未考虑环境振动问题，投入运营后减振改造工程干扰运营，浪费人力和物力。为避免环境振动超标，上海地铁1号线于1994年首次采用轨道减振设施——轨道减振器扣件。随着我国各地城市轨道交通建设陆续开展，各种类型的轨道减振产品在城市轨道交通建设工程中相继得到应用。随着城市轨道交通的迅速发展，在人口密集、科研院所、医院、学校等城市公共区域，车辆噪音越来越多的引起人们的关注。城市轨道车辆噪音根据生源的不同大致分为以下几种：轮轨噪声：由轮轨相互作用引起的噪音； 设备噪声：由空调、电机等车辆设备工作产生的噪音； 空气动力噪声：车体与空气摩擦而产生的噪声； 集电系统噪声：由受电弓和电线相互摩擦引起的噪音； 构造物二次噪声：列车振动引起桥梁、隧道或周围建筑物的二次振动而产生的噪声。 1我国城市区域环境振动标准 城市轨道交通环境振动防治作为环境保护产业的一部分，在城市轨道交通环境建设，以及经济与环境协调可持续发展方面具有重要而独特的意义。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，控制环境振动污染，我国制定了相应的环境振动标准。现行《地铁设计规范》[2]规定，地铁振动污染防治设计应符合国家现行《城市区域环境振动标准》，环境评价预测超标地段应采取减振措施，以满足国家环境保护及相关规范要求。近年来，我国许多城市进行了大规模的城市轨道交通和基础设施建设，出现了一些新的城市轨道交通振动源和振动问题，而人们对城市环境要求更为严格，尤其是在夜间，对于地铁运行产生的振动响应更为敏感。研究发现，即使振动水平处于65dB“特殊住宅区”振动限值之下，人们仍能感到振动并产生厌恶感；当振动水平处于62dB以下时，大部分居民感觉不到振动。现行《城市区域环境振动标准》中的一些计权方式和测量方法严重滞后于相关学科研究发展。为此，国家环境保护部科技标准司组织修订《环境振动标准》（征求意见稿）。修订后其紧密结合国际现行标准，体现了以人为本的社会发展要求。 2我国城市轨道交通轨道减振现状特征 目前，我国城市轨道交通轨道减振领域现状特征是需求总量大、产品种类多、占全线比例高、减振要求复杂。 2.1产品种类多 轨道减振技术的通常做法是在组成轨道的各个刚性部件之间插入弹性层，按插入位置的不同可分为扣件减振、轨枕减振和道床减振。弹性层所处的位置越靠下，悬浮的质量就越大，越能获得较好的减振效果。根据减振效果的不同，《地铁设计规范》（征求意见稿）[5]将减振措施分为一般减振措施、中等减振措施、高等减振措施和特殊减振措施4个等级。
城市地铁轨道减振降噪技术应用分析 发表时间：2019-09-19T11:12:41.283Z 来源：《基层建设》2019年第19期作者：林锋[导读] 摘要：城市地铁列车在实际运行过程中会产生一定的振动，这些振动会破坏和影响沿线建筑和居民正常生活，这就需要应用城市地铁轨道减振降噪技术，振源和初始传递轨道是地铁系统的减震降噪的对象。 青岛地铁集团有限公司运营分公司山东青岛 266000摘要：城市地铁列车在实际运行过程中会产生一定的振动，这些振动会破坏和影响沿线建筑和居民正常生活，这就需要应用城市地铁轨道减振降噪技术，振源和初始传递轨道是地铁系统的减震降噪的对象。本文论述了城市地铁轨道减振降噪技术的应用，对于相关研究提供理论基础。 关键词：城市地铁；轨道减振；降噪技术；实践应用城市地铁列车在实际运行过程中，轮轨在相互作用下会产生振动，振动利用各种途径向地铁土体结构中传播，这样会影响到地铁沿线建筑物的稳定性，还会干扰到周边一起的精密度和灵敏度，还会影响到地铁沿线居民的生活，因此利用地铁轨道减振降噪技术，可以保障地铁沿线建筑和居民的正常生活。 1.城市地铁轨道减振降噪设计原则 1.1分级减振原则 结合当前城市地铁轨道减振降噪技术的实际水平，考察不同减震降噪技术的应用效果，以工程实际情况为基础，划分减震降噪的等级，各个地段需要结合实际情况采取不同的减振措施，合理配置轨道部件，保障减震降噪的效果。近些年城市地铁轨道减振降噪技术不断发展，划分轨道减振降噪技术，中级减振降噪地段为5~10dB，高级减振降噪地段为减振10~15dB，特殊减振降噪地段为15dB以上。 1.2经济合理性原则 减振降噪技术应该具有可靠性，在正常使用减振降噪技术过程中，要尽量减少维修，或者达到免维修的要求，针对减振结构易损件，或者某些部件很难更换，可以结合钢轨等寿命设计要求。 1.3结构稳定原则 利用减振降噪技术为了保障城市地铁运行的安全性合平稳性，保障轨道的几何变形处于正常范围内，避免钢轨出现异常磨损问题。城市地铁轨道落实减振降噪技术之后，沿线敏感区域的噪声和振动要满足相关标准要求。 1.4因地制宜原则 以沿线规划条件为基础，在规划红线内不能设置敏感建筑物，或者降低建筑物的等级，设置针对性的减振降噪措施。如果某个地段的线路条件比较恶劣，可以设置级别较高的钢弹簧浮置板，保障减振降噪效果，同时要避免出现波磨问题。结合线路平纵断面和规划条件，及时调整减振降噪技术的应用方案，充分发挥出减振降噪技术的作用。 2.城市地铁轨道减振降噪技术应用 2.1常规减振技术措施 为了避免城市地铁运行干扰到周围环境，需要针对不同的振动源和传播途径，确定针对性的减振降噪技术。可以权限铺设无缝线路，这样可以将钢轨接头彻底消除，提高了轨面的连续性，避免轮轨之间发生冲击和振动，这样就会极大的减少城市地铁轨道的噪声和振动。利用弹性分开式扣件，保障扣件节点静刚度在20KN/mm以内，可以在轨下和垫板下分别设置减振垫。针对不同的减振地段，利用不同的减振措施，保障振动衰减效果，同时要注意满足环保要求。城市地铁在运营之前或者在运营过程中，需要定期打磨钢轨的顶面，这样才可以保障良好的轮轨接触效果，避免轮轨之间动力作用过大，这样有利于达到的减振降噪作用。将油涂在钢轨侧面，定期打磨钢轨表面，镟削车辆，这样减少出现滚动噪声。控制好轨道施工质量，提高养护维修质量，保障线路和轨道始终处于良好的状态当中，在最大程度上降低车辆运行带来的振动和噪声。设置车辆轨道系统，严格控制车辆转向架一系二系弹簧的技术要求。 2.2利用橡胶支撑浮置板 在混凝土施工过程中，可以设置橡胶支承浮置板，可以结合实际情况选择利用连续线绕浮置板和双支承式预制浮置板，当前很多国家的地铁系统都选择利用连续心焦浮置板，在我国的广州等城市选择利用双支承式预制浮置板。在支撑方式角度出发，可以分成整体支承和线性支承以及分布式支承三种方式。利用整体支承，其结构比较简单，不会产生较大的施工误差，整体支承的面积比较大，因此可以降低纵向轨道的振动和噪声，但是利用整体支承，不利于今后的维修工作。利用线性支承，可以节省很多材料，同时也可以降低轨道结构的固有频率。利用分布式支承技术，无法有效抵抗轨道纵向振捣和噪声，为了控制浮置板的变形，需要充分吻合剪切模量和垫板大小以及垫板厚度，如果保证设计的合理性，同时轨道固有频率比较低，那么就可以达到良好的减振效果，同时也可以随时进行维修。 创建车辆、轨道、浮置板的耦合系统动力学有限单元模型，需要利用连续分布参数轨道模型，不能只是简化等效总集参数轨道模型，这样才可以计算更加复杂的问题。地铁钢轨可以利用连续弹点离散性支承梁模型，不能利用连续弹性基础模型，这样才可以计算城市地铁列车运行过程，并且可以准确处理轨道模型涉及到的动力学问题。可以等效弹性刚度表示模型扣件和轨下弹性垫板以及枕下道床支撑弹性。 国家很多国家都选择利用天然橡胶制作双支承式预制浮置板的橡胶支座，利用这种配方设计，可以使橡胶支座的蠕变率由此降低，也可以使橡胶支座的可靠性也可以得到保障。 2.3中级减振地段的技术措施 可以利用粘合垫板式扣件和压缩型轨道减震器扣件。粘合垫板式扣件是粘接顶板和底板，龙弹性材料的弹性作用，当前很多国家都开始广泛利用该扣件，也可以利用压缩性轨道减震器扣件，可以达到相同的性能。 也可以利用剪切型轨道减震器扣件，这种扣件属于弹性分开式，可以利用螺栓弹条扣压钢轨，也可以利用无螺栓弹条扣压钢轨，利用橡胶圈硫化承轨板和底座，利用橡胶剪切变形，可以产生竖向弹性和横向弹性，发挥橡胶的阻尼特性，可以实现隔振减振效果。 利用梯形轨枕轨道，主要是发挥预应力钢筋混凝土结构的作用，利用两根预应力混凝土总量和三根钢管，建立一个整体。日本新干线广泛利用梯形轨枕轨道，我国上海和南京等城市也开始大力推广这种减振降噪技术。 2.4减振垫浮置道床
风机噪音分析及减振降噪方案 风机的噪音源分析 风机的噪音是源自气体的流动产生叶轮，壳体内涡流。它受以下几个方面的影响： A．风机的基础设计（轴流风机还是离心风机，叶轮的设计原理等）。 B．风机的型号，它与要求达到的压差和流量有关。 C．风机运行点，如：风机在特性曲线哪个范围内运行。 D．风机转速，风机在不同转速时噪音大小不同。 E．风机的壳体和叶轮都是按流体运动的原理特殊设计的。 噪音大小主要取决于要求的流量和压差以及风机的型号。 衡量噪音使用的测量单位为dB(A).字母A表示标准化频率评估， 它考虑了主观感觉的噪音水平与音频的直接关系。 高频给人的感觉比低频不舒服得多。 如果将一定数量的等量的声源一起评估的话，声压水平将会增加，如：两个装置增加3dB,三个装置增加5dB，四个装置增加6dB，五个增加7dB，变化到10dB最终意味着双倍或一半的噪音水平感觉。离声源越远，发出的噪音越弱，双倍的距离可以使噪音水平最多降低5dB。 1.4运行曲线 全压升△Pt和静压△Pst与流量V的功能运行曲线是通过测量测试获得的，部分高出参数表中的数字值。测试是在进风侧有保护网的情况下进行。所的测试都是根据DIN24163排气侧节流在管式测试床上进行。空气的密度为1.2KGM3。
风机的排气侧连接在管式测量床上，声压水平LA在进气侧距离进口1米处可得。 减振降噪方案 降低风机噪音的方法有： 1、机壳及电机的噪音可以通过加装隔声罩来解决，将风机置于独立的风机隔声间内，在风机间内进行吸声、隔声处理。 2、地面层外百叶窗尽可能使用消声百叶。 3、风机叶轮、风机轴、皮带轮及联轴器等旋转零部件须进行严格的静平衡和动平衡校正，合格后才能组装成台。准予出厂，同时还应合理选用电机冷却风扇叶片与导风圈之间的间隙等，有效降低电机冷却风扇叶片的旋转噪声。 4、定期检查风机各零部件的联接螺栓及地脚螺栓是否松动，轴承是否异常磨损或润滑不良。传动带是否张紧等。若发现情况异常时，应立即停车排除。 5、安装时，风机与钢筋混凝土基础之间应垫橡胶、软木板或毛毡板等软质材料。使离心风机传递给钢筋混凝土基础的振动得到最大限度减弱或消除。 6、在风机的进风口和排风口处安装一段橡胶软管，可将离心风机传递给风管的振动在橡胶软管处得到最大限度减弱或消除。 7、在风机排风口外安装消声器，内置消声插片，使噪声在通过特殊构造的消声器时削减。消声器是降低空气动力设备进、排气口辐射或沿管传递噪声的有
减振与降噪的应用 随着我国轨道交通的不断发展，列车行驶速度得到很到提高，当前在高速铁路线上，列车运营速达到300Km/h。由此带来了严重的铁路环境噪声污染，列车运行时产生的振动和噪声，不仅影响铁路自身的设备、旅客和工作人员，而且影响周围的环境和居民。因此，采取相应的措施降低列车产生的振动和噪声，不仅有利于环境保护，而且有利于铁路交通的持续和健康发展。 高速铁路车轮的振动辐射噪声在轮轨滚动辐射噪声中占有很大的比重，而且在1500Hz 以上的频段占主导，对列车车轮进行优化设计，通过改变车轮的形状，可以达到较好的减振降噪效果。本文对高速铁路车轮优化方法进行详细的分析评论，并提出相应的问题和改进的方向。 1 车轮辐射噪声分析 铁路噪声是由各种类型的列车通过轨道这样一个复杂的的噪声源系统而产生的，主要分为牵引噪声、轮轨噪声、空气动力学噪声和其他方面的噪声[1]。我国目前大量采用无缝线路，致使轮轨滚动噪声成为铁路的主要噪声。图1 为典型的轮轨噪声频谱分析图[2]，从图中可以看出，轮轨滚动噪声中，由轨枕产生的集中在500Hz 以下，由钢轨产生的集中在500~1500Hz 之间，由车轮产生的集中在1500Hz 以上。文献[3]研究也表明：在轮轨滚动噪声中，车轮的主要辐射噪声频段在1500Hz 以上。现在普遍认为，轮轨滚动噪声由车轮结构振动
和轨道结构振动产生[4，5]，车轮和轨道结构辐射噪声的分量对比，欧洲的学者倾向于认为以车轮辐射为主，美日学者倾向于认为以钢轨为主[3]。因此研究车轮的声辐射特性及减振降噪是非常有意义的。 降低车轮噪声措施 根据轮轨噪声理论，降低车轮噪声的措施主要有[1]：（1）利用附加的阻尼元件、弹性元件和辅助质量块通过联结在主振系统上所产生的动力作用来减小主振系统振动。（2）在车轮轮毂与轮辐之间添加橡胶材料隔离层形成弹性车轮。（3）在不影响其他（如强度）方面要求的情况下对车轮形状进行优化，以此降低车轮结构的振动速度，从而降低车轮噪声。（4）降低车轮的声辐射效率。阻尼车轮和弹性车轮不仅构造复杂，而且增加制造成本，在车轮上穿孔影响车轮的整体
地铁轨道减震降噪原理与措施 1、基本原理 1 减小激振能级。减少车辆对轨道的运动力是重要的, 而保持轨头平面的光滑又是减少轨道振能的根本条件。 2 减少因激振动力引起的振动级。为了减少轨道振动加速度级和振动速度级, 增大作为振源对象的轨道个部件振动体得质量或抗弯刚性是控制轨道振动的关键。 3 减小传递力的振幅级。在轨道组成部件之间设置弹性支撑材料, 以期减低轨道支承刚度,隔断减振的传递。 2、轨道减振的基本措施 1减振降噪型钢轨扣件的选择 钢轨扣件由扣压件、轨下垫层和联结螺栓组成。为了保持轨道结构的稳定性以及可维修养护性、减振等要求 , 钢轨扣件应具有一定的扣压力、必要的弹性和相应的可调能力。主要扣件有 WJ -2 型、DT Ⅲ型及 WJ -4 型扣件及 Cologne -Egg 弹性扣件(在减振要求较高地段采用的轨道减振器扣件。该扣件的承轨板与底座之间用减振橡胶硫化粘贴在一起 , 利用橡胶圈的剪切变形获得较低竖向刚度 , 较 DTI 型扣件的振动传递减少 15~30 dB , 较 DT Ⅲ型扣件减少 10 ~20 dB 。 2无碴轨道结构的噪声特点与设计原则 有碴轨道的道碴提供了很好的弹性 , 对减振降噪有利。但有碴轨道在列车荷载作用下会发生几何形位的变化 , 需进行经常性的养护。轨道交通线路如采用有碴轨道 , 在运营时间内对其进行养护维修几乎不可能 , 而夜间的养护维修作业在安全、质量和设备要求上提出了更为苛刻的要求 ; 此外 , 高架桥上采用道碴道床增加了桥梁的自重 , 增加投资 , 且道床的清筛粉尘也对城市环境造成污染。因此 , 与有碴轨道相比 , 无碴轨道具有稳定性、平顺性、刚度均匀性好、维修工作量少、简洁易
对智能材料的感想与认识 随着科学技术的发展，材料学科在近些年来也有非常大的发展，其中最典型，最具有发展潜力的就是：智能材料。但并不是所有的材料都叫智能材料，智能材料的材料：智能材料，是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一，将支撑未来高技术的发展，使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失，实现结构功能化、功能多样化。科学家预言，智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。一般说来，智能材料有七大功能，即传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力。具体来说，智能材料需具备以下内涵：具有感知功能，能够检测并且可以识别外界(或者内部)的刺激强度，如电，光，热，应力，应变，化学，核辐射等；具有驱动功能，能够响应外界变化；能够按照设定的方式选择和控制响应；反应比较灵敏,及时和恰当；当外部刺激消除后,能够迅速恢复到原始状态。 一般来说智能材料由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器四部分构成。基体材料担负着承载的作用，一般宜选用轻质材料。一般基体材料首选高分子材料，因为其重量轻、耐腐蚀，尤其具有粘弹性的非线性特征。其次也可选用金属材料，以轻质有色合金为主。敏感材料担负着传感的任务，其主要作用是感知环境变化（包括压力、应力、温度、电磁场、PH值等）。常用敏感材料如形状记忆材料、压电材料、光纤材料、磁致伸缩材料、电致变色材料、电流变体、磁流变体和液晶材料等。因为在一定条件下驱动材料可产生较大的应变和应力，所以它担负着响应和控制的任务。常用有效驱动材料如形状记忆材料、压电材料、电流变体和磁致伸缩材料等。可以看出，这些材料既是驱动材料又是敏感材料，显然起到了身兼二职的作用，这也是智能材料设计时可采用的一种思路。其它功能材料包括导电材料、磁性材料、光纤和半导体材料等。 现如今，智能材料的应用十分的广泛。如在建筑方面，科学家正集中力量研制使桥梁、高大的建筑设施以及地下管道等能自诊其“健康”状况，并能自行“医治疾病”的材料。在医疗方面，智能材料和结构可用来制造无需马达控制并有触觉响应的假肢。这些假肢可模仿人体肌肉的平滑运动，利用其可控的形状回复作用力，灵巧地抓起易碎物体，如盛满水的纸杯等。因为智能材料结构不仅象一般功能材料一样可以承受载荷，而且它还具有了其他功能材料所不具备的功能，即能感知所处的内外部环境变化，并能通过改变其物理性能或形状等做出响应，借此实现自诊断、自适应、自修复等功能。所以，智能材料在军事应用中具有很大潜力，它的研究、开发和利用，对未来武器装备的发展将产生重大影响。智能材料的军事应用主要涉及到以下几个方面：智能蒙皮，结构监测和寿命预测减振降噪，环境自适应结构。美国的一项研究表明，在机翼结构中使用磁致伸缩致动器，可使机翼阻力降低85%。美国波音公司和麻省理工学院联合研究在桨叶中嵌入智能纤维，电致流变体时可使桨叶扭转变形达几度。美国陆军在开发直升机旋翼主动控制技术，将用于RAH-66武装直升机。美国防部和航空航天局也在研究自适应结构，包括翼片弯曲、弯曲造型/控制面造型等。 相信，随着以后材料科学的发展以及智能材料的突破，我们的医疗设备，住宅，马路，大桥，各类发电站，各类电器都会广泛的使用智能材料。相信到时候我们将会生活在一个智能化与信息化结合的新时代，这也意味着我们的生活会越
由于北京地区的昼夜温差较大,在拆除侧模后,及时加盖草帘,避免产生温度裂缝。 3 5 预应力张拉和孔道压浆 (1)张拉。预应力筋采用横向对称张拉,待力筋就位后,在48h内进行张拉,以防预应力筋腐蚀。若不能在48h内张拉,则应用水溶性油脂涂抹力筋,或者尽量多撒放些干燥剂。 (2)压浆。为获得好的压浆效果,必须控制水灰比 0 45及在水泥浆中加入膨胀剂,以确保压浆填充密实。膨胀剂的氯化物含量不许超过外加剂重量的0 25%。最好是在钢筋就位之后48h以内和张拉24h以内进行压浆。压浆压力控制在0 7MPa,压浆工作必须连续不断,直到从排气口溢出的浆的质量与注入的浆一样,没有可见的水或空气为止。 4 结语 预应力结构的耐久性控制要从混凝土的密实性、裂缝及钢筋保养的控制及选择合理的施工方法入手,控制每一个施工工序环节。北京地铁八通线01标段连续箱梁按以上方法施工,取得了良好的效果。 收稿日期:2003-08-08 (责任审编 李从熹) 北京地铁八通线减振降噪措施 吴建忠,田德水 (北京城建设计研究总院,北京 100037) 摘要 简述八通线轨道的减振设计和对沿线环境敏感点所采取的措施。 关键词 轨道 减振降噪 声屏障 北京地铁八通线为城市居民出行提供了极大的方便,也带来了振动和噪声问题。车辆在传统的地铁轨道结构体系上运行,会对附近地面建筑物产生振动和噪声影响。一部分振动和噪声是由于轨道不平顺导致轮轨撞击而产生的,这种噪声通过空气介质传播到建筑物,称为一次噪声;由于轮轨撞击引起高架桥振动而产生的噪声称为二次噪声。振动通过轨道结构 道床 (高架桥桥墩 地基) 地基传到建筑物上,再通过建筑物结构本身的耦合放大而激发出楼板的低频振动,振动源中没有衰减掉的低频成分(20~500Hz)则通过墙壁和底板激发出固体声(二次噪声)。 对城市轨道交通振动和噪音必须标本兼治,有针对性地采取减振降噪措施,确保在线路开通后取得良好的环境效益。 1 轨道结构设计 城市轨道交通产生振动和噪音的根源在于轮轨关系,因此必须改善轮轨关系,减少振动和噪声。 1 1 钢轨选择 钢轨的选择应保证轨道具有良好的动力响应特性和稳定性,在长期运营中保持良好的平顺性,养护维修量少,使用寿命长。材质强韧性差的钢轨经列车长期运营碾压后,其轨顶面将产生塑性流变而剥离掉块或出现波形磨耗,导致轨顶面不平顺。一些工业发达国家把60kg m钢轨作为主要轨型,材料采用优质钢种,以提高其强韧性,减少运营过程中出现的轨面不平顺。采用重型钢轨对降低噪声有利。八通线选择60kg m 钢轨作为正线的工作钢轨。 1 2 道床及扣件设计 八通线有一多半线路为高架线,应优先采用整体道床结构,以减少养护维修工作量,增加轨道的稳定性,保持轨道整洁、美观。为增加轨道的弹性,钢轨扣件采用双弹性垫层设计,即在轨下和分开式扣件铁垫板下均设静刚度系数较小的橡胶垫板,钢轨支点的整体静刚度为25~30kN mm。整体道床块按6m间隔设计成条状,并与桥梁通过连接钢筋形成整体,增加惯性质量,降低道床的固有振动频率。 对于地面线,广泛采用碎石道床、预应力混凝土枕和弹性扣件。选用一级道碴,防止发生道床板结,保持轨道弹性。 在采取轨道加强措施的同时,对路基填料和压实度提出了较高的要求,确保路基坚实、稳定、牢固。 1 3 铺设无缝线路 普通线路由于存在钢轨接头轨缝而造成轨面的原始不连续,列车通过时发生较大轮轨冲击而导致钢轨 38 铁道建筑 2003年第11期
****公司公司公司 ****地铁区间隧道地铁区间隧道地铁区间隧道 盾构施工减振降噪盾构施工减振降噪专项专项专项方案方案方案 **** 2013年11月·上海
目录 1.1.引言引言引言 (2) 2.2.振动及噪音分析振动及噪音分析 (2) 2.1噪音分析 (2) 2.1振动分析 (2) 3.3.减振降噪总体思路减振降噪总体思路 (3) 4.4.减振方法与措施减振方法与措施 (4) 4.1轨道体系减振方法与措施 (4) 4.1.1现状情况概述 (4) 4.1.2改进或补充措施 (5) 4.2车辆体系减振方法与措施 (7) 4.2.1现状情况概述 (7) 4.2.2改进或补充措施 (8) 4.3管理体系减振方法与措施 (8) 4.3.1现状情况概述 (8) 4.3.2改进或补充措施 (8) 4.4.对于盾构端头井减振降噪措施 (9) 5.5.现场试验安排现场试验安排 (11)
1.1.引言引言引言 城市轨道交通一般穿越城市中心区域，该区域通常是居民住宅、办公机构集中的区域，在该区域进行的地铁施工受到的投诉越来越多，社会影响越来越大，因此，盾构施工过程中其振动噪音影响不可忽视，采取措施减振降噪很有必要，且势在必行，要求噪音控制在69dB 以内。 2.2.振动及噪音振动及噪音振动及噪音分析分析分析 振动与噪因都以波的形式传播。声波传播能量的方式是依靠动量，而振动能量的传播则考虑物质的移动。由于振动与噪因密切相关，往往在控制了振动或噪声之后也治理了噪声和振动，减振与降噪效果经常同时出现。 2.2.11噪音噪音分析分析分析 噪音源主要轮轨噪音和车辆噪音。车辆行驶在轨道上时，激发隧道结构振动而产生“二次噪音”即结构噪音，亦即振动噪音（详见2.1振动分析振动分析）） 。 轮轨噪音是主要的噪音（啸叫音）和撞击声等。 车辆噪音来源主要包括气动噪音，动力与辅助设备噪音等空气传播噪声，以及轮轨转向架振动和动力装置与辅助设备振动结构辐能噪。 2.1振动振动分析分析分析 轨道的振动源主要包括以下几方面：列车与轨道的动态相互作用；机车车辆动力系统振动；轨道结构振动；轮轨不平顺。
船用空调通风系统减振降噪措施 20110109
一．空调通风系统的降噪措施 空调通风系统在对船舶内热湿环境、空气品质进行控制的同时，也对船舶的声环境产生不同程度的影响。当系统运行产生的噪声超过一定的允许值后，将影响船员的正常工作、学习、休息或影响一些房间的功能（如广播电视室、录音室等），甚至影响人体健康。因此，在进行船舶空调通风系统设计的同时，应该进行噪声控制设计。 噪声控制应从三方面入手，一从噪声源出进行控制，二从传播过程中进行控制，三从空调通风系统末端进行控制。 通风空调系统中的噪声源主要有压缩机、风机、水泵等机械设备产生的噪声，气流在风管中产生的噪声，入射到风管内而传入室内的噪声，气流通过房间末端装置产生的噪声。 1.压缩机、水泵等机械设备都安装在设备房内，这些设备都有最大允许噪声的规定。要使压缩机不产生异常噪声就需要对压缩机进行很好的日常维护保养、润滑油的管理、制冷剂的管理和年度维护保养；水泵除了日常维护保养润滑外，还需要防止吸入空气发生气蚀，产生异常噪声；风机也有最大允许噪声，它一般安装在空调器箱体内，我们可对空调箱体进行隔噪处理，空调箱体外层采用普通钢板或不锈钢板，中间贴40mm厚岩棉（岩棉传热系数小、耐高温、吸音效果好），内层采用消音孔板做覆板，从而从风机这一主要声源处大大降低了噪声。 2.风管系统的气流噪声，空气在流过直管段和局部构件（如弯头、三通、变径管、风门、风口等）时都会产生噪音。噪声与气流速度有着密切的关系，当气流速度增加一倍，噪声就会增加15dB。风管系统一根主干管通常服务多个房间，而其中某一个房间的噪声会通过风管传到其他房间中去。房间内的噪声源有人声、音乐声等。人群大声说话的声功率级90dB，一般会话为70dB，音乐声级为90~115dB，这些噪声通过风口入射到风管内再传到其他房间。入射到风管内的噪声与风口的开口面积、噪声源与风口距离、风口个数、声源室的总表面积和材料的吸声系数等有关。当几种噪声叠加时，根据声功率级差值在其中较高的声功率上加附加值。 降低风管系统的气流噪声的方法：减小风管系统阻力；降低送风风速；送回风管中加装消音器；风管包隔音材料。
国产阻尼减振降噪材料（潜艇等） 前言 ?nbsp; 随着科学技术的发展和人们环保意识的提高，降低舰船等交通工具的振动和噪声越来越迫切。如何控制舰船的振动和噪声是一个复杂的系统工程，也是衡量一个国家造船水平的重要标志。 ?nbsp; 舰船上存在着多种振源，其产生的振动和噪声会造成严重的危害，如引起铆钉松动，结构破坏；影响船员的舒适性，易造成船员疲劳；影响仪器、仪表的正常工作，降低使用精度等等。对军船而言，振动和噪声还会降低声呐、雷达的作用距离，大大削弱其战斗力。 ?nbsp; 传统的减振降噪方法是结构加强，其主要缺点是振动能没有消耗掉，从而导致噪声向其它部位传播。阻尼材料利用高分子材料的粘弹性将振动能转化为热能耗散掉，从而有效地降低结构振动和噪声。阻尼技术对宽频带随机振动和噪声特别有效，尤其适合于以框架结构为主的造船业。 ?nbsp; 阻尼技术发展简史 ?nbsp; 本世纪50年代初，德国专家H.Oberst 最先提出自由阻尼结构的理论并在飞机上得到应用。50年代末，美国专家Kerwin 和 Ungar等人将Oberst的复刚度法推广至约束阻尼结构，该结构最早应用于核潜艇壳体和主机机座上。理论和应用表明：约束阻尼结构具有更好的减振降噪效果。目前，美国、俄罗斯、英国、法国、日本等发达国家在舰船上广泛使用各类阻尼材料。 ?nbsp; 我国从60年代起开始研究自由阻尼材料，70年代初具规模。80年代末期约束阻尼结构的阻尼材料在舰船上得到应用，主要产品有上海钢铁研究所的阻尼钢板、七二五所的SBⅡ阻尼涂料、化工部海洋化工研究院（青岛）的ZHY-171和T54/T60阻尼涂料等。 ?nbsp; 目前，阻尼材料已广泛应用于航空、航天、舰船、汽车、机械、纺织、建筑、体育等领域，具有重要的社会和经济效益。 ?nbsp; T54/T60阻尼涂料的主要性能 ?nbsp; 阻尼材料的作用原理是将振动能转化为热能耗散掉，使产生噪声的振动能量大大衰减，即从声（振）源上有效地控制振动和噪声。因此阻尼涂料主要用于振动和噪声的产生
制冷压缩机减震降噪技术研究 ——专题调研 摘要：制冷压缩机是冰箱、空调，等众多家用设备的主要噪声源，它的振动与噪声也影响到它作为家用设备的舒适性。其减振除噪的重要性不言而喻。本文介绍了制冷压缩机振动与噪声的产生原因与机理。介绍了一些传统的减震降噪的措施与手段，同时着重介绍了一些最新的减震降噪技术。 关键词：制冷压缩机；减振；降噪； 随着社会经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，环境保护意识大大增强，制冷压缩机是冰箱、空调，等众多家用设备的主要噪声源，其性能直接影响到人们的生活和工作，在噪声控制方面取得了较大的进步。本文主要根据国内外发表的文献，对这一问题进行了详细总结，分为制冷压缩机振动噪声的主要原因、振动噪声产生和传播机理研究进展和减振降噪措施。总结了制冷压缩机常用的噪声控制方法，并介绍了噪声控制方面的新技术，包括有源声控技术，包括源噪声控制技术压电智能材料的应用，形状记忆合金的应用等最新技术及其他尚未在制冷压缩机领域应用但很有前景可以拿来借鉴的技术。 1、制冷压缩机噪声原因与机理 制冷压缩机系统产生的噪声主要由机械性噪声、电磁噪声和压缩机产生的流体动力特性噪声构成，以及其他各种噪声的耦合噪声。 （1）机械性噪声： 机械性噪声主要由摩擦、磨损以及机构间的力传递不均匀产生的。转子及其装配件的不平衡：
转子啮合、转子转速波动引起的冲击噪声；开启式螺杆制冷压缩机的电机与连轴器不对中引起的振动与噪声；轴承振动与噪声。机体外部包括机壳、支承结构、底座的振动与噪声。油分离器，蒸发器、冷却系统的振动与噪声。电机轴和轴承之间的相互作用形成电机的机械噪声。 （2）流体动力特性噪声： 流体动力特性噪声包括气流噪声和油流噪声。气流噪声主要是吸、排气噪声，包括气体进、出排气腔及转子槽基元容积时形成的涡流噪声，排气过程中回流和膨胀产生的喷流噪声；气流管道脉动及弯头振动、噪声；吸、排气止回阀噪声。油流噪声包括：喷油噪声；油流管道噪声；油泵气穴、困油噪声等。 （3）电磁噪声： 电磁噪声时电动机中特有的噪声，其属于机械性噪声，在电动机中，电磁噪声是由交变磁场对定、转子作用，产生周期性的交变力引起的振动和噪声。当电源电压不稳定时，最容易产生电磁振动和噪声。 2 压缩机噪声振动传递路径 根据全封闭压缩机的结构，我们可以把传递路径分为三类：1.固体路径(弹簧、管、机 体总成)；2.液体通道(冷冻油)；3.气体通道即制冷气。 2.1 固体通道 我们知道，声波的传递大小与媒质的特性阻抗(密度与声速的乘积)有关。Binder 认为固体通道是压缩机最重要的传输通道。Thomton也认为压缩机噪声主要的传递路径是固体通道。他首先企图找出压缩机某阶振动模态与其噪声级的联系。因为这一模态假若存在的话，就可以通过调整电机与主机的相互运动关系使振动匹配破坏，从而噪声降低。但他们的企图没有实现。接着他用改变传输性来降低噪声。具体采用措施如下：隔振选用固有频率尽量低的弹簧；阻抗失配即弹簧与机体连接处尽量选用特性阻抗低的材料。Jenkins 利用计算机仿真技术来研究通过弹簧传递的振动。他发现若将活塞和连杆的质量减少30％，即可减少40％的传递力。他同时发现，通过仅仅优化平衡块的质量和位置对弹簧的变形影响很小，而通过优化弹簧与机体的连接点的位置，可大幅度降低水平位移。除弹簧外，吸排气管也同样是重要的传递通道，Soedel将吸排气管建立了一个数学模型来求得各管参数对振动的影响。他得出如下结论：压缩增加时，管路的刚度增加，从而固有频率有所增加，当质量流量增加时，管路自振频率将下降。随后Toio用有限元法对排气管进行修改，也可使管路刚度下降，从而避开压缩机旋转频率及其谐波。另外，Sinpson简单采用了一个汽车空调软管代替现行的铜管， 也取得了很好的效果。 2.2 液体通道 关于该类通道对噪声的影响，文献资料较少。Simpson 用铜管弯曲成螺旋状并在其表面钻上小孔(直径0.010″)称作起泡器。然后将这一起动器浸在压机油中并与排气腔相连，这一措施连同其它方法使噪声降低了5dB，这种起动器对1000Hz 以上的噪声似乎很有效，但文 献没有提及对性能有何影响。 2.3 气体通道 Thomton做过实验，证实对于刚性连接的旋转压缩机固体通道是主要的传输通道。但 改为弹簧连接后，气体通道即成为主要的传输通道。全封闭压缩机腔内充满了制冷气体，当机体振动时，制冷剂被激励，一方面将振动传输出去，另一方面有可能产生共振，将振动放大，从而使外壳产生更大噪声。在这一领域值得一提的是Johnson 和Hamilton，他们是第一次进行并发现气体在腔内共振实验的人。他们首先发现压缩机噪声谱中460Hz 处有一个高峰，这个高峰随着温度的改变来回移动，通过测量声功率，发现460Hz 有很强的方向性， 与偶极子源特性类似。通过计算可知是压缩机腔内的轴向气体共振。这些推论又用如下实验
空调机组减振降噪设计方案及实例 空调机组噪声治理技术和空调机组隔音降噪要点，苏州塞莱斯减振器科技有限公司专业从事噪声治理和隔音降噪，空调机组的噪声主要由以下3个方面组成： 1，空调机组空传噪声：机组设备、电机及风机形成风扇旋转噪音、机械噪声、电磁噪音、气流运动形成的气旋涡流噪音在机房内墙壁多次反射，造成反射声波与入射声波的再次叠加致使声能量增加的混响噪音。而目前的隔墙多为轻质墙体，隔音效果较差，空传噪声透过墙体对相临区域都造成了噪声污染。 2，空调机组进出风噪声：由于空调机组必须要引进新风进行循环，因为空气动力性噪声是通过空气传播，所以空调机组或机房的进出风口会造成透声，对周围环境造成影响。 3、空调机组振动：通常空调机组在最初安装时没有考虑减震处理或是没有根据机组设备的重量、振频和振幅来进行专业隔振设计和选型，所以当机组设备作业时，设备振动通过各管道及配件与设备主体结构框架沿着与之相连的所有钢性构件形成结构传声，这种噪声具有低频、传播远、衰减小的特点。并且通过楼房结构传播，对楼上，楼下及相临区域都造成了噪声污染。 空调机组噪声治理方案主要从以下几个方面来设计： 一、机房隔音 二、进出风消音 三、空调机组及冷却水循环水泵及管道系统减震
减震处理对于空调机组降噪很重要，必须要根据机组设备的重量、振频和振幅来进行专业隔振设计和选型。空调机组噪声及震动综合治理方案，要结合现场实际工况和要求如：设备安装位置，声源类型，噪声级和频率，环境环保要求，通风散热要求，降噪目标等，来进行针对性的技术设计。最好在设备选型、安装之前就要考虑噪声控制问题。这样，可以降低噪声治理的经济成本，施工方便，有利于取得良好的噪声和震动治理效果。 空调机组减振降噪实例 某海洋石油平台中央空调系统采用CJKR-100船用组装式空调装置，是以氟利昂R-404A为制冷工质的制冷设备。该装置用于石油平台的空气调节，作为集中式空调系统的空气处理设备。空气的过滤、冷却处理在装置内进行，处理后的空气经风管送往生活楼各舱室内，调节舱室内一定的温、湿度和清洁度。具有以下优良性能：（1）中央空调系统为集中式空调，整个制冷循环系统中的制冷压缩