基于ANSYS的地铁车辆振动特性分析_吴仲刘

166总478期2018年第28期（10月 上）0 引言城市轨道车辆用轴承作为城市轨道车辆行走装置重要组成部分，其性能的好坏及故障的多少直接决定车辆安全及使用寿命，因此对其进行研究显得尤为必要[1]。

为了改善轨道车辆轴承力学及疲劳寿命特性，卢桂云等[2]研制了轨道交通车辆轮对轴承内外圈全自动抛光除锈机；刘志亮等[3]对轨道车辆故障诊断进展进行研究和分析。

本文以某型轨道交通车辆轴承为研究对象，对其力学性能进行仿真分析，为进一步设计可靠性好、传动精度高、承载能力强，疲劳寿命强、振动噪声小的轨道交通车辆轴承提供理论依据。

1 有限元仿真模型建立1.1 轴承几何模型建立以某型轨道交通车辆双节圆锥滚子轴承为研究对象，其主要参数如表1所示。

表1 轴承参数结构参数参数值轴承宽度160mm 轴承内径130mm 轴承外径240mm 圆锥滚子大端直径26.85mm 圆锥滚子小端直径25.55mm 圆锥滚子长度50圆锥滚子数量34基于SOLIDWORKS 建立其各零部件三维模型，并进行装配，为清晰显示轨道交通车辆轴承内部结构，截取轨道交通轴承的1/2部分模型如图1所示，由图1城市轨道交通轴承几何模型可知，城市轨道交通轴承为双节圆锥滚子轴承，其主要由轴承内圈、圆锥滚子、隔套及轴承外圈等主要零部件组成。

1.2 材料参数选取及有限元网格划分选取城市轨道交通轴承双节圆锥滚子材料为GCr15轴承钢，城市轨道交通轴承内、外圈及隔套为45#钢，其材料参数如表2所示。

表2 材料参数部件名称密度（kg/m 3）弹性模量（GPa ）泊松比内、外圈及隔套78002030.28圆锥滚子78502070.32根据表2中的材料参数，运用有限元分析软件ANSYS Workbench 的建立城市轨道交通轴承有限元分析模型。

对模型进行网格划分，建立的有限元网格模型如图2所示。

由图2城市轨道车辆有限元网格模型可知，网格模型中共计144467个单元，258066个节点。

轨道交通系统的振动特性与优化设计研究一、引言随着城市化进程的加速，轨道交通系统越来越成为人们出行的首选。

然而，运行中的轨道交通系统所产生的振动问题也成为一个需要解决的关键技术。

本文将探讨轨道交通系统的振动特性以及优化设计的研究。

二、轨道交通系统的振动特性分析1. 基础知识介绍振动是物体在受到外力或受到激励后产生的周期性运动。

轨道交通系统的振动问题是指列车在运行过程中与轨道、车体之间的相互影响导致的振动现象。

2. 车辆振动对乘客的影响轨道交通系统的振动会对乘客的乘车体验产生重要影响。

过大的振动会引起乘客的不适甚至引发相关的健康问题。

因此，研究轨道交通系统的振动特性对提高乘客的舒适感至关重要。

3. 轨道振动的原因与影响因素轨道振动是指轨道受到列车载荷后所产生的振动现象。

轨道的弯曲、松散的连接点以及不平整表面都会导致轨道的振动。

此外，轨道的振动还受到列车速度、车厢质量以及轨道材质等因素的影响。

4. 车体振动的原因与影响因素车体振动是指列车运行过程中车辆本身受到的振动。

车体振动的原因主要有车轮与轨道的摩擦、车辆自身结构的不稳定性以及行车过程中的其他外力因素所引起。

车辆的振动特性会直接影响乘客的乘车体验。

三、轨道交通系统的优化设计1. 轨道优化设计通过优化轨道的结构与材料，可以有效减少轨道振动的发生。

例如，采用高强度、低振动的轨道材料可以提高轨道的稳定性。

此外，合理的轨道曲线设计与连接点的处理也能够降低轨道振动。

2. 车体优化设计车体的优化设计是减少车体振动的重要途径。

通过采用更稳定的车身结构、减小车辆重心以及采用减振装置等措施，可以有效降低车体振动对乘客的影响。

3. 降低速度与负载高速运行以及超载都会对轨道交通系统的振动产生显著影响。

因此，为了提高轨道交通系统的振动稳定性，适当降低列车的运行速度和负载是非常必要的。

此举不仅能减小振动的幅度，还能提高乘客的舒适感。

4. 定期维护与检测对轨道交通系统进行定期的维护和检测，可以及时发现并解决振动问题。

不同减振轨道上地铁车辆动力学性能探讨研究摘要：随着城市轨道交通的不断发展，地铁车辆在不同减震轨道上的动力学性能对于提高乘客舒适度、保障运营安全和优化车辆设计具有重要意义。

城市轨道交通在现代社会中扮演了越来越重要的角色。

地铁车辆作为城市轨道交通的核心部分，其动力学性能对于运营安全和乘客体验具有重要影响。

本文将对地铁车辆在不同减震轨道上的动力学性能进行分析，以期为优化车辆设计和提高运营效率提供指导。

关键词：减震轨道；地铁；动力学性能为了对地铁车辆在不同减震轨道上的动力学性能进行分析，需要收集不同类型的减震轨道数据。

本文将介绍减震轨道数据的收集方法，包括轨道不平顺数据、道床类型数据和减震器类型数据等。

为了确保优化后的地铁车辆动力学性能满足实际运营需求，需要对优化设计方案进行验证与测试。

一、不同减振轨道上地铁车辆动力学性能分析的重要性通过分析地铁车辆在不同减震轨道上的动力学性能，可以优化悬挂系统和减震系统，降低车辆的振动和噪音，提高乘客的舒适度。

动力学性能分析有助于发现地铁车辆在不同减震轨道上可能出现的安全隐患，从而采取相应措施提高行车安全。

通过对不同减震轨道上地铁车辆动力学性能的分析，可以优化车辆参数和结构，提高车辆性能，降低制造成本和维护保养费用。

地铁线路可能穿越各种不同的地形和地质条件，导致减震轨道类型多样化。

通过动力学性能分析，可以确保地铁车辆在不同减震轨道上都能正常行驶，提高线路适应性。

优化地铁车辆动力学性能有助于降低车辆的能耗，提高能源利用效率，减少环境污染。

地铁车辆动力学性能分析为减震轨道设计和建设提供了理论支持和优化依据，有助于提高基础设施建设的质量和效率[1]。

二、不同减振轨道上地铁车辆动力学性能分析策略（一）建立地铁车辆动力学模型建立地铁车辆动力学模型是一个复杂的过程，需要结合多个学科领域的知识，包括机械工程、车辆工程、动力学、控制理论等。

车辆系统模型主要包括地铁车辆的基本信息，如质量、转动惯量、轴距等，以及地铁车辆的结构参数，如车体、转向架、牵引设备等。

ｄｅｓｉｇｎ，ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｓｔｕｄｙ ｉｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ＦＳＴ．Ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｒｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｌｏｗ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ ｄｕｅ ｔｏ ｍｅｔｒｏ ｔｒａｉｎｓ．Ｈｏｗ ｔｏ ａｄｏｐｔ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ
ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｍｉｎｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｌｏｗ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ ｉｓ ａｎ
感谢北京迈达斯技术有限公司桂满树总经理、邱顺冬总经理、高德志总经理、 金红梅经理、赵翔工程师、刘井学工程师及其他同事在学习中给予的技术支持和 帮助。
衷心感谢各位专家、教授在百忙之中对我的论文的审阅与指正！ 向所有关心和帮助过我的人们致以衷心的感谢！ 最后，特别感谢我勤劳善良的父母，感谢他们这么多年来含辛茹苦、一如既 往地支持我读书求学！感谢我的妻子叶珂珂女士，她的关心、理解和支持使我能 够专心完成我的学业。
感谢张宝才博士后、李兴高博士后、张昀青博士、何海建博士、王霆博士、 刘卫丰博士、孙晓静博士、贾颖绚博士、李克飞博士、王文斌博士、马蒙博士、 张厚贵博士、张新金博士、翟辉硕士、谢达文硕士、苏字硕士、陈瑞春硕士、范 欢硕士等师兄弟妹给予的关心和帮助。感谢李志强博士、栗润德博士、王子辉博 士、周爱红博士、沈宇鹏博士、Ｇｅｅｒｔ Ｌｏｍｂａｅｒｔ博士、Ｓｈａｓｈａｎｋ Ｇｕｐｔａ博士等在求 学过程中给予的帮助支持。
１９４０７６９
劣参京交

轨道交通系统的振动特性与优化设计研究近年来，城市发展迅猛，轨道交通作为城市交通的重要组成部分，其建设和运营逐渐受到人们的关注。

轨道交通系统的振动特性与优化设计是保障乘客出行安全和提升出行舒适度的关键。

本文将探讨轨道交通系统的振动特性以及如何进行优化设计。

一、轨道交通系统的振动特性轨道交通系统的振动特性主要包括列车运行引起的动力振动和轨道系统自身引起的固有振动。

列车运行引起的动力振动是由列车的加速度和制动产生的，而轨道系统自身引起的固有振动则是由轨道的几何形状和材料性能引起的。

动力振动主要表现在列车运行时的颠簸和震动上，这与列车的加速度、速度和制动力等因素有关。

列车在加速和减速过程中，会产生较大的冲击力，从而导致列车和轨道系统发生共振，使得乘客感到不适甚至危险。

因此，减小列车的动力振动非常重要。

固有振动主要表现在轨道系统的曲率、横向力和垂直力上。

由于工程施工、运输车辆等原因，轨道系统的几何形状可能会有偏差，造成列车在行驶过程中的颠簸。

另外，横向力和垂直力也会引起轨道系统的振动。

因此，优化轨道系统的几何形状以及控制横向力和垂直力，能够有效降低轨道系统的固有振动。

二、轨道交通系统振动的影响因素轨道交通系统的振动受到多种因素的影响，主要包括列车速度、轨道结构、轨道材料、车辆设计等。

其中，列车速度是影响轨道交通系统振动的主要因素之一。

列车速度越快，对轨道和车辆的振动影响越大。

因此，在设计和修建轨道交通系统时，需要综合考虑列车速度和轨道和车辆的振动特性。

另外，轨道结构和轨道材料也对轨道交通系统的振动特性有着重要影响。

轨道结构的几何形状对于列车的颠簸和震动有直接影响，而轨道材料的性能则影响着列车在轨道上行驶时的振动情况。

因此，在轨道系统的设计中，需要有针对性地选择合适的轨道结构和轨道材料，以降低列车的振动。

车辆设计也是影响轨道交通系统振动的重要因素。

车辆的结构和悬挂系统会对列车的振动特性产生重要影响。

因此，在车辆设计过程中，需要考虑到列车的减振和隔振性能，以降低列车引起的振动。

基于ANSYS/LS-DYNA 的铁路货车缺陷轴承振动特性研究Study of the vibration characteristics on the defect bearing of railway freight based on ANSYS/lS-DYNA朱爱华1，朱成九2ZHU Ai-hua 1, ZHU Cheng-jiu 2（1.华东交通大学 机电工程学院，南昌 330013；2.华东交通大学 土木工程学院，南昌 330013）摘 要：基于ANSyS/LS-DyNA显式动力学，研究轴承有点缺陷时对轴承振动特性的影响，建立了轴承主要元件如内、外圈及滚子的点缺陷模型并进行动力学仿真分析，通过提取正常轴承和有点缺陷轴承运行时内圈滚道节点y方向的加速度曲线，进行轴承振动信号时域分析，得出主要元件有点缺陷时轴承的振动特征。

研究表明峰值、均值、方差、峭度指标、峰值指标和裕度指标可以作为滚子点缺陷的判断指标；方差均值比可以作为内圈点缺陷的判断指标；均方根值、方根幅值、方差、峭度指标、脉冲指标、峰值指标和裕度指标可以作为外圈点缺陷的判断依据。

关键词：铁路缺陷轴承；显式动力学；加速度；时域分析中图分类号：TH133.3 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2015)12(下)-0019-04Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2015.24.06收稿日期：2015-08-06基金项目：国家自然科学基金资助项目（11302077；51268016）作者简介：朱爱华（1964 -），女，江西临川人，副教授，本科，研究方向为轴承设计及研究。

0 引言20世纪60年代以来，我国就已经开展对滚动轴承振动和噪声的研究[1～4]。

刘寿祥等通过对LM11949/10、NU211等轴承零件作单因素交叉试验和对国外同型号产品振动对比分析，找出了圆锥滚子轴承各零件对轴承振动的影响规律，得出滚子波纹度是影响轴承振动加速度和振动速度高频档的主要因素[5]。

ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ａ ｘ ｌ ｅ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｃ ｉ ｒ ｂ ｅ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｗｉ ｈ ｔ ｈｅ ｔ ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ｏ ｆ ｒ ｏ ａ ｄ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｎ ｅ ｓ ｓ ，ａ ７ － ＤＯＦ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｗａ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍｅ ａ ｎ ｓ ｏ ｆ ＡＮＳ ＹＳ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｍｕ ｌ ｔ ｉ － ｂ ｏ ｄ ｙ ｄ ｎ ａ ｙ ｍ ｉ ｃ ｓ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｈｅ ｔ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ’ Ｓ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｗｉ ｈ ｔ ｔ ｈ ｅ
１ Ｏ ６
基于Ａ ＮＳ ＹＳ 的 多轴汽 车振 动 响应 分 析
２ ０ １ ３ 年１ ２ 月
文章 编 号 ： １ ０ ０ ６ ． １ ３ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ １ ０ ６ 文锋 ，左言言 ，周 帅利
（ 江苏大学 振动噪声研究所，江苏 镇 江 ２ １ ２ ０ １ ３）
（ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｎｏ ｉ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ Ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｚ ｈ ｅ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ２ １ ２ ０ １ ３ ，Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｈｅ ｔ ｉｒ ｆ ｓ ｔ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｎ ａ ￣ ａ ｌ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｎｄ ａ ａ ｔ一 ２ ｍ～４ ｍ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ａ ｆｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｈｅ ｔ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｎ ａ ￣ ａ ｌ ｒｅ ｆ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ． Ｅｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｒ ａ ｅ ｎ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｒ ｕ ｎ ｇ ｍａ ｓ ｓ ， ｈｅ ｔ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｎ ａ ￣ ａ ｌ ｒｅ ｆ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ｎｔ ａ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｈａ ｔ ｔ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ・ ａ ｘ ｌ ｅ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ， ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉｄ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｆ ｏ ｔ， ｒ

科 技创新 与应 用 Ｉ ２ ０ １ ３ 年 第１ ９ 期
应 用 科 技
地 铁 车辆 振 动 异常 问题 市 地铁 集 团 有 限公 司 ， 广东 深圳 ５ １ ８ ０ ０ ０ ） 摘 要： 城 市地铁 运 行技 术 和 车辆 性 能 虽然 越 来越 成 熟 ， 但 车 辆异 常振 动 仍是 地 铁 行业 中的一 大 困扰 。 文 章通 过 车 辆本 身和行 车 路 况两 者之 间的联 系 ， 对 地铁 发 生异 常振 动 的 实质 因素进 行 分析 ， 并 提 出了一 些解 决措 施 以助 于地铁 安 全稳 定的 运行 。
关键 词 ： 地铁 车辆 ； 振动 因素 ； 改进
３测试 数据 表 １镟修 前 后 加速 度 统计 结 果 根据 Ｔ Ｂ ￣２ ３ ６ ０ － ９ ３ 测 点位 置 测 点号 方 向 最 大值 均方 根硒俗 方差 纵向 １ ７ ５ ０ ７ ０ ０ ５ ６ ７ １ １ ２ ． ３ ９ １ ７ 地铁产生的振动主要来源于地铁列车轮对与钢轨间的相互作用 ， 《 铁道机车动力学性能试 二位 左 ｌ 则 轴箱点 横向 １ ２ ５ ４ ４ ５ ０ ４ ４ ９ １ ７ ７ ｌ １ ９ 长时间的相互作用力会使轮轨发生磨损，有的列车轮子会出现失圆甚 验鉴 定方 法及 评定 标 准》 垂 直 至 产生扁疤 的现象 ， 钢 轨也会 因为长期磨损 而产生波浪 型损耗 。 在地铁 和 Ｇ Ｂ ５ ５ ９ ９ — ８ ５ ｛ 铁 道车 辆 ｎ６ 纵 向 ５ ９ ３ ９ ４ Ｏ１ ３ ２ ９ １田 Ｏ ２ 运 行的过程 中 ， 车轮 和钢轨之 间产生 的相互作 用力会造 成车辆 和钢轨 、 动 力 学 性 能 评 定 和 试 验 镟 ｝ 传动 ｌ １ ７ 横 向 ３ ３ ３ ７ ５ ０ｌ ６ ｃ ３ ２黜 ９ 道 床之 间的振 动 ， 主要 包含 两种情 况 ： 一种 是横 向振动 ， 是 由于 轮轨之 鉴 定规 范》 对 加速 度试 验 垂 直 ４ ６ ６ １ ５ ０ｌ ５ ４ １ ２ ２ ４ ４ ０ 间横 向缝 隙和车轮在 轨道方 向水平运 行不稳 定的作 用力下产 生 的强 迫 数据进行 了处理 。 修 按６ ｓ 为 前 ＿ ＿ ９ 纵向 振动 ， 在 惯性 的作用 下 ， 车 轮会 产生不 改变 其运 动方 向的情况 ， 从而 会 个 分段 ， 分 别计 算 了每 横向 ３ｌ ｇ ３ ７ ｎｌ Ｏ ９ ６ １ ９ 产生偏 移轨道 中心线 的趋势 ； 另一 种是垂 向振动 ， 竖 向振动 的产生是 由 个通 道每 段 中的平 均值 、 垂 直 ３ ６ ２ ８ ８ Ｏ１ ４ ２ ５ １ ７ ∞０ 于 随机 『 生 激励 （ 轨道不平 ） 、 周期 性激励 （ 车轮偏 心 ） 和轮轨之 间发生碰撞 峰值 和谷值 。 对所有数 据 纵向 ３ ６ ９ ３ ０ ０ｌ ０ ｓ ９ ｌ ＿ ＆４ ２ 位Ｅ 机 等引起 的 。 均 采 用 高 通 滤 波 以 消 除 ｌ ２ ３ 横向 ｌ ７ ４ ０ ０ ６ ２ ０ ｎ皖 ３ ９ 垂 直 ３ ２ ８ ９ ４ ０ｌ １ 觇 Ｌ ｓ ２ １ ９ １ ． ２地铁振动 的传 播情况 曲线信号 、 零漂和趋势项 鳅向 １ ９ ７ ２ “ ０∞ ４ １ １ ６１ ５ ８ ９ 地铁振动 的传 播是一 种很 复杂 的波动 现象 ， 包括 纵波 、 横 波和表 面 的影 响 ， 并采 用带 阻滤 波 横 向 １ ３ ３ ２ ７ ６ ０ ４ ７ ２ ７ ７１ ２ 波， 其 中以表面波 占主导地位 。 传播过程 当中波 的能量会有 所扩散被各 消 除 ５ ０ Ｈ ｚ 工频 干扰 。其 １ 。 ９ 垂直 种 不 同介 质吸收 ， 由于传播 介质 不 同， 地 铁产 生振动 会发 出不 同程度 的 中轴 箱 和 牵 引 电机 相 关 １ １ ６ 纵向 噪声 ， 这种噪声 被分为空气声 和固体声两 种形式 。 所谓 空气声就是通 过 通 道 加速度 最大 值 ， 方 差 横向 空气进 行传 播的 噪声 ， 而列 车轨 道系 统撞 击震 动通 过轨 道 、 道床、 隧道 和 均方 根 值 计 算 结 果 如 辙 垂 直 和钢筋混凝土等传播到地表建筑物上引起的振动被称为固体声。 表１ 所示 。 从测试 结果 和 修 后 纵向 ２产生振动 的主要 因素 表１ 所 处理 的 通道 而言 ： １ ２ ０ 横向 ２ ９ ０ １ ２ ０１ ０ ￣ ６ １ ２ 。 ８ ８ ２ ． １列 车本身方面 轴 箱 横 向加 速度 最 大值 垂 直 ３ ７ ２ Ｏ ５ ０１ ４ １ ０ １ ７ ４ ７ ４ 在 车辆结 构方 面 的影 响振 动 因素有车轮 偏心 和车 轮材 质不 均等 。 为１ ３ ＿ ３ ｇ ， 纵 向加速 度最 大 纵 向 ３ ２ ０ １ ２ ０１ １ １嘲 ０ 装庄 ｌ ２ ３ 横向 １ ７ ９ １ ｌ Ｏ ０ ６ ５ １ ｎ∞５ １ 另外 ， 车辆上 的一些辅 助设备 （ 动 力设备 、 电气设备 、 牵 引电机 、 空调 ） 等 值为 １ ９ ． ７ ｇ ， 轴箱 垂 向加 速 垂直 产 生的振动也对 车辆产 生振动有一定 的影响 。 度最 大值为 ４ ３ ． ７ ｇ ； 电机横 衡量车辆 振动大小 的重要 指标之一 就是振 动加速度 ， 因此 ， 通过 对 向加 速 度最 大 值 为 ５ ． ３ ｇ ， 车辆运行 时 的振 动加速 度的检 测对车辆 振动进行 评估 ， 如图 １ 所示 ， 在 电机纵 向加速度 最大值 为 ５ ． ９ ｇ ， 电机垂 向加速度最 大值 为 ４ ． ６ 数 据表 车辆不 同位置安 装传感 器（ 振动加 速度 ） 。图 １ （ ａ ） 中传感器 安装于轴 箱 明 ， 深圳地 铁一号 线测试列 车转 向架 轴箱振 动 清况 正常 ， 而 由于此 型号 位置 ， 可直接 测 出轮轨 的加速度 ； 图１ （ ｂ ） 当 中的传感 器安 装于 车厢 上 ， 牵引 电机 抗振设计边界 条件为各 方 向 ５ ｇ ， 若 经常工作 在 ５ ｇ以上 的环境 可测 出经 一 、 二 系簧减振 之后 的加 速度 ； 图１ （ ｃ ） 中的传感器 安装 于转 向 势必影 响其使用寿命 。 ４地铁振动 的解决措施 架上 ，可测 出经一系 簧减振之后 加速度 。通过 对以上 三个 位置进 行检 测， 真实地 反映 出了车辆的初始振 动以及最终 的振动 。 可通过 车辆在运 ４ ． １对 列车进行合理 改进 行 时振 动加速度进 行检测来评 估车辆 的振 动 隋况 。 （ １ ） 对车辆的一 、 二系簧刚度值及阻尼系数进行调整 ， 车辆的垂向 ２ ． ２行驶 路线方 面 振 动以及对 轨道 的作 用力 与转 向悬挂 一 系 、 二系弹簧 装置 ， 选择 适 当参 ２ ． ２ ． １低接 头影 响 数以减小车体振动的加速值来减少地铁车厢的振动。（ ２ ） 对牵引和制动 低接头发 生压堆 、 破 损及马 鞍型状况 ， 会增 加车 辆 的冲击 力 。接头 参 数进行合 理设置 ，来改善 地铁在进 站或 出站时 因急剧变 化产生 的轮 捣 固不实存 在空 吊板 、 接 头抗压 的承受力 减弱 、 轨 枕失效 以及轨缝 过 轨 作用力 对轨道造 成波磨 的不 良影响 。（ ３ ） 正确 调整 地铁 的运行 速度 ， 大、 还有轨 头不平 等都是 造成车辆 振动 的主要 因素 ， 也 是车辆 的垂 向加 避免 因转 弯速度 不稳定 、 轮轨应力 不集 中给轨道 带来损 害 ， 也应注 意 因 速 度变大 的直接原 因。 速度太 陕引起的车辆剧烈 跳动 。 ２ ． ２ ． ２波磨影响 ４ － ２对轨道 进行合理改 进 钢 轨 波磨 指 的是轨 头顶 面 及侧 面 的波 浪形 因磨 损不 均 产生 的变 （ １ ） 加强对 轨道打磨 的周期 和时 间 ， 对波磨发 展 陕的区段要 注重周 形， 波 磨范 围越大 ， 影 响也会 大。这样会 使钢轨 的更换量 和轨道 维护产 期性 的打磨 ， 消除轨道 的顶面 的不平 顺现象 ， 来减 小振动 。（ ２ ） 钢轨低接 生 的费用增 加 ， 进 一步 引 头 区段进行处 理 ，用 自动化钢 轨线上 焊修设备 可消灭 轨道 的焊接部 位 发 噪声污 染等环 境 问题 ， 不 平顺 的情况 ， 减 小车轮对轨道 冲击力量来 减少振动 。 也 限 制 了列 车 的提 速 车 ５结束语 速 问题 ， 对 行车安 全埋 下 随着人 们对生活质量 和居住环境 要求 的不 断提高地 铁振动 所引发 了了安全 隐患。 种种危害俞 加凸现 。 因此 ＇ 城市地铁 大兴修建 的同时应 该做 好远期规划 ， ２ ． ２ － ３曲线 超高 并在施工过 程 中， 积 圾采取 多种避振和 隔振措施 。另外地 铁振动 的辐射 车 辆 行驶 于 曲线 轨 范 围以内的建筑要做好 加 固基础 采 取 弹性元件来 进行 隔振等措 施 。城 道上会 产生平 衡离 心力 ， 市交通 发展 离不开地 铁， 因此 ， 要创造科 学 、 合理及 健康 的环境共 人们居 在 曲线轨道设 超 高 ， 借助 住， 需要有 关部 门共 同努力 和政府 管理部 门来 监督 ， 也需要 广大 居 民乃 车 子 自身 重 力 及水 平 分 至全社 会的共 同关 注才 能控制地铁 振动给人类 居住环境 带来 的负面影 力来 抵消离 心力 ，

本文利用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ软件对车辆 轴端一悬 吊件 及其优 化结构进 行 有限元仿真分析 ， 检验改零件 的疲 劳可靠性。
２ 悬 图 １ 有 限元 模 型
优 化 后 结 构
２ ． １有 限元 模 型 图 １为两种结 构 的有限元 模 型， 模型采用六面体单元离散。优 化前模 型共离散为 １ ５ ９ ５ ８ 个节点 ，
表 Ｉ 是结构优化前后各项性能指标 的对 比。
３结论 Ｓ ｈ ｏ ｃ ｋ ａ ｎ ｄ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ［ ｓ ］ ．Ｇ ｅ ｎ ｅ ｖ ａ ，Ｓ ｗ ｉ ｔ ｚ ｅ ｒ ｌ ａ ｎ ｄ ：Ｔ ｈ ｅ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ
Ｉ １ ３ ８ ８ 个单 元 ； 优 化后模 型共 离散 为 １ １ ８ ８ ２个节点 ， ８ ５ ４ １ 个单元 。 其 中约束在图中的质 量单元处 。 ２ ． ２计算流程 ａ ． 定 义载荷 和边界条件 ， 在模 型中建立约束节点 ， 根据实际情 况 建立 载荷 和质量点 ， 并建组 ； 优 化 后 结 构 优 化 前 结构 ｂ ． 进行 模态求解 ， 根据结构 所 图２ Ｖ ｏ ｎ Ｍｉ ｓ ｅ ｓ应 力 云 图 处 的位置 （ 轴端 或构架 端部等 ） 选 择 需 要计 算 的 阶数 或截 止 频率 ， 表 １ 结构 优 化 前 后 各 项 性 能 指 标 通 常构架端 部悬 吊件 的截 止频率 可选择 １ ０ ０ ＨＺ ，轴端 悬 吊件的截 止频率可选择 ２ ５ ０ Ｈ Ｚ ； Ｃ ． 获得普解 ， 输 入 ｘ、 Ｙ、 ｚ三 个方 向的功率谱密 度及对 应的频 率值【 ： １ 并进行求解计算 ； ｂ ． 对于悬 吊件的设计 ， 要尽量使重心的位置更靠近约束位 置 ， 结 ｄ ． 模态合并 ， 通过设置有效 的阀值将 每一 阶扩展模 态在结构 中 构偏短粗而非 细长 ； 的最大位移响应和应力合并并计算 ； ｃ ． 结构 的一 阶 固有 频率 为 ２ ２ ３ ． ３ ２ Ｈ Ｚ和 ４ ９ ８ ． １ ３ Ｈ Ｚ ， 也就是 说在 ｅ ． 查 看计算结果 ， 查看载荷 步 ３的应力值及载 荷步 ４ 、 ５的位移 这个点会 产生大 的变形 ， 即在该点会发生共振 。 值， 并导出节点的结果 列表 ； 参 考 文 献 ２ ． ３计算 结 果 １ 】 赵岩 ， 张亚辉 ， 林 家浩． 车 辆 随 即振 动 功 率谱 分析 的 虚 拟 激 励 法概 图 ２是 载荷 步 ３ 计 算的 Ｙ ｏ ｎ Ｍｉ ｓ ｅ ｓ 应力 云图 ， 本文采用 基于高 ［ Ｊ ］ ． 应 用数 学和力学 ， ２ ０ １ ３ ， ３ ４ （ ２ ） ： １ ０ ７ 一 ｌ ｌ ７ ． 斯分布 的三 区间法和 Ｍｉ ｎ ｅ ｒ 定律进行计算 。并根据 Ｓ － Ｎ曲线Ｄ １ 图谱 述［ ［ ２ ］ Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ３ ７ ３ － ２ ０ １ ０ ， Ｒ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｙ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ — Ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｏ ｃ ｋ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ — 获得耐疲劳次数 。

第１ ２卷
第２ ７期
２１ ０ ２年 ９月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ ．１ Ｎｏ ２７ Ｓ ｐ．２ ２ １ ２ ． ｅ ０１
１７ — １ １ （０ ２ ２ — １００ ６ １ ８ ５ ２ １ ） ７ ７ ３ —５
Ｓ ｉｎ ｅ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ Ｅｎｇｎ ｅ ｉ ｉｅ ｒｎｇ
行模 态分析及谐响应分析。先对谐响应分析理论进行 简要介 绍， 然后用有 限元分析软件 Ａ Ｓ Ｓ对 国 内某地铁 车辆进 行 了模 ＮＹ 态及谐 响应分析 。最后对空调与车顶连接的橡 胶刚度值进行 了优化 。
关键词
Ａ ＳＳ ＮＹ
地铁 车辆
模 态分析 文献标志码
谐响应分析 Ａ
刚度优化
⑥
２ １ ＳｉＴ ｃ． ｎｒ． ０ ２ ｃ． ｅｈＥ ｇｇ
交通 运 输
基于 Ａ Ｓ Ｓ的地铁车辆振动特性分析 ＮＹ
吴 仲 刘 阳光 武
（ 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室 ， 成都 ６０ ３ ） １０ １
摘
要
为 了避免地铁 车辆在运营过程 中空压 机产 生振动 ， 引起 车窗、 内座椅 以及 扶杆 的剧 烈振 动， 车 因此 有必要对 车辆进
上 有 同频 率 、 同相 位 的 正 弦 力 Ｐ ｉｗ 作 用 ， 系 统 ｓ ｔ ｎ 则
的强迫振 动微 分方程 为
＋Ｃ ＋Ｋ ＝ Ｐ ｉｔ ｘ ｓ ｏ ｎｔ （） １
四川省科技计划项 目（０ １Ｙ ０ ９ 、 十一五 ” ２ １Ｊ ０ ２ ） “ 国家科技 支撑计划项 目（ ０９ ＡＧ ２ ０ ．１ ） ２０ Ｂ １Ａ ４Ａ 资助 １ 第一作者简介 ： 吴仲刘（ ９ ８ １ ８ 一）， ， 士研 究生 ， 男 硕 研究方 向： 车辆 强

目录1 绪论 (1)1.1课题研究的背景和意义 (1)1.1.1汽车振动研究的背景和意义 (1)1.1.2汽车振动研究的主要问题 (2)1.2 国内外汽车振动建模与仿真研究现状 (4)1.2.1 面向结构和面向参数的方法比较 (4)1.2.2 汽车常用动力学模型介绍 (4)1.2.3 国内汽车振动的研究 (12)1.3 ANSYS软件介绍 (13)2 路面激励 (14)2.1引言 (14)2.2路面不平度的统计特性 (14)2.2.1 路面不平度的功率谱密度 (14)2.2.2 空间功率谱谱密度)(nGq 与时间频率)(fGq的关系 (16)2.3 路面激励的生成 (17)2.4 路面对四轮汽车的输入功率谱密度 (18)2.5车辆振动的评价方法 (19)2.6随机输入平顺性评价指标 (19)3 ANSYS软件下汽车振动分析 (23)3.1 汽车模型的建立 (23)3.1.1汽车模型的选择 (23)3.1.2 ANSYS中建立汽车模型 (23)3.2模态分析 (27)3.2.1模态分析简介 (27)3.2.1 模态分析步骤 (28)V3.2.3模态分析结果 (29)3.2功率谱密度分析（PSD分析） (31)3.2.1 ANSYS谱分析简介 (31)3.2.2 ANSYS功率谱密度分析（PSD）步骤 (31)3.3模态合并 (35)3.4查看结果 (36)4 结果分析 (40)4.1路面等级对振动的影响 (40)4.2车速对振动的影响 (43)4.3悬架参数对振动的影响 (46)5 车架柔性时的响应谱 (51)5.1模型建立 (51)5.2模态分析 (52)5.3功率谱密度分析 (55)5.4模态合并 (55)5.4结果查看 (55)5.4车架刚性和柔性对响应谱的影响 (55)参考文献 (56)致谢 (58)附录 (59)VI1 绪论汽车振动的分析研究是为了提高汽车平顺性，汽车平顺性是指汽车过程中能保证乘员不致因车身振动而引起不舒适和疲乏感觉，以及保持运载货物完整无损的性能。

学模 态 ， 究结果 可 以 为地 铁 车辆 声 学 优化 设 计 和 改 研 善车 内噪声 品质 提供 参考 。
１ 声学模态简介
车 内空 间是 由车 身壁 板 围成 的一 个 封 闭空 腔 ， 与
其 他结构 系统 一样具 有模 态频 率和模 态形状 。声学 系
统 的模态 是 以具 体 的声压分 布 为特征 的 。声学 模态 频
｛ —— 声压 特征 向量 （ Ｐ｝ 声模 态 ） 。
利用数 值分析 方法计 算方程 （ ） 可 以求得 车 内声 ２，
场声 学共 鸣频率 叫 （ 一１ ２ ３ … ， ） ， ， ， ， ｎ 和声 压分 布 （ ． 『
摘
要 ： Ａ 型地 铁 车辆 为研 究对 象 ， 用 Ｓ Ｓ ＩＥ软 件 计 算 了车 内声 场 的 声 学模 态 。结 果 表 明 ， 内声 场 的 各 以 利 Ｙ ＮＯ Ｓ 车
阶模 态形 状 基 本 上 呈 前 后 、 右 和 上 下方 向对 称 分 布 ， 内声 场 共 鸣 频 率 和 模 态形 状 主要 由其 几何 形 状 决 定 。 左 车 关 键 词 ： 铁 车辆 ； 内声 场 ； 态 地 车 模 中 图 分 类 号 ： ７ ． ６ Ｕ２ ０ １ 文献标识码 ： Ａ
试 验 研 究
文 章 编号 ：０ ２７ ０ （０ ０ ０ —０ ７０ １ ０ —６ ２ ２ １ ２０ １—３ Ｊ
铁道车 第４ 卷第２ ０ 年２ 辆 ８ 期２１ ０ 月
基于 Ｓ Ｓ ＯＩＥ软件的地铁车辆 ＹＮ Ｓ 车 内声场模态分析
耿 烽 ，田 游 ，李 树 栋
（ 京 工程 学 院 车辆 工程 系 ， 苏 南 京 ２ １ ６ ） 南 江 １ １ ７
地铁 车辆 车 内噪 声 特性 直接 影 响 旅 客 乘 坐 舒 适 性 ， 车辆设 计方 案 筛 选 和优 化 的参 考 依 据 。地 铁 车 是 内噪声 主要来 自 ２个 方 面 ： 是 轮 轨 之 间 的相 互 作用 一 直接产生 的轮 轨噪声 和 车辆运 行 中产 生 的车辆 非动力

地铁车辆悬挂系统振动与噪声分析地铁车辆作为城市交通的重要组成部分，其运行质量对乘客的舒适度和安全性有着直接的影响。

在地铁运行过程中，车辆的悬挂系统振动与噪声是一个关键问题，既需要保证舒适的乘坐环境，又需要减少对周边环境的噪声污染。

本文将围绕地铁车辆悬挂系统的振动与噪声进行分析探讨。

一、车辆悬挂系统的振动问题车辆悬挂系统的振动问题是一个常见且重要的问题。

振动不仅会影响乘客的乘坐感受，还会对车辆整体的安全性和运行寿命产生影响。

悬挂系统的主要任务是通过减震、保持车身稳定的方式，减小车辆行驶时产生的振动。

在车辆行驶过程中，悬挂系统会遇到道路表面的不平整、转弯时的横向力等外界因素的作用，从而导致车辆产生振动。

特别是当地铁列车以较高的速度行驶时，由于惯性的作用，悬挂系统需要更好的控制振动，以保证乘客的舒适度和运行的安全性。

为了解决车辆振动问题，目前多数地铁车辆采用了气弹簧悬挂系统。

该系统通过气压的控制，实现车辆对地面不平整路面的适应能力。

同时，在车辆的界面区域上，通过合理的设计，能够减少车辆与轨道之间的冲击，从而起到减震的作用。

二、车辆悬挂系统的噪声问题除了振动问题外，车辆悬挂系统还会产生噪声。

噪声污染不仅会对乘客的乘坐感受产生不良影响，还会对车辆周围的居民造成噪声干扰，影响居民的正常生活。

车辆悬挂系统产生噪声的原因主要包括两个方面。

一方面，车轮与轨道之间的摩擦以及车辆在运行过程中所产生的震动会直接导致噪声的产生。

另一方面，车辆的制动装置和牵引系统等各种机械部件在运行时也会产生噪声。

为了降低车辆悬挂系统的噪声，目前常见的措施主要有两个方面。

一方面，在车轮与轨道之间添加一层降噪材料，如橡胶垫等，以减少由于振动和摩擦引起的噪声。

另一方面，对车辆的机械部件进行优化设计和精细制造，减少运行时产生的噪声。

三、振动与噪声的分析方法针对地铁车辆悬挂系统的振动与噪声问题，研究人员采用了多种分析方法。

其中，有限元分析是一种常用而有效的方法。

地铁引起大地振动的有限元分析涂勤明;雷晓燕【摘要】运用大型有限元软件ANSYS建立了地铁隧道动力分析模型，分析了带桩基础的隧道结构、隧道埋深及大地参数对地铁引起大地振动响应的影响。

计算结果表明：底部带桩基础的隧道结构对地面振动有明显的减振效果，桩基础越长，减振效果越好；隧道埋深对地铁引起大地振动有较大影响，地面振动强度随埋深的增加而减小；大地土层参数对地面振动的影响与激振频率有关。

%Via finite element method software ANSYS,the dynamical analysis model of train-tunnel interaction is established. And effects of the tunnel structure type with pile foundations,burial depth of tunnels,and ground parameters on the ground vibration induced by subway are then analyzed. The calculation results show that the tunnel structure type with pile foundations is effective for reducing the ground vibration. The longer piles are,the better the reduction effect is. Burial depth of tunnel has great influence on ground vibration caused by subway. And the ground vibration intensity decreases as the burial depth of tunnel increases. The im-pact of ground parameters on ground vibration is related to the exciting frequency.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】6页(P26-31)【关键词】地铁;大地振动;隧道埋深;振动加速度【作者】涂勤明;雷晓燕【作者单位】华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心，江西南昌330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心，江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】U491.9+3近年来，我国城市轨道交通迅速发展，国内已经有34个城市规划了地铁建设，在建线路2 000多公里。

振动与冲击JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK第39卷第14期Vol.39No.142020地铁车辆段不同区域振动特性对比分析冯青松1,王子玉1,刘全民1,罗信伟2,罗锟1,李纪阳1(1.华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心，南昌330013；2.广州地铁设计研究院股份有限公司，广州510010)摘要：基于广州某车辆段的现场实测,分析了列车运行引起试车线、咽喉区、检修线区域的振动特性差异，总结了三类区域振源的衰减规律，并用统计学方法对比各组测试数据的离散特性，最后对车辆段内各区域进行了环境影响评价。

研究结果表明:试车线引起地面垂向振动的主要频率为60~80Hz,咽喉区地面垂向振动主要频率为50~60Hz,库内检修线地面垂向振动主要频率为20~40Hz；从各工况Z振级拟合曲线可以得出，试车线列车荷载引起的近地点振源强度最大，咽喉区次之，检修线最小;在咽喉区，相对于采用混凝土轨枕的轨道，采用聚氨酯轨枕的轨道引起地面振动明显增大且衰减较慢,轨道结构及道床应进行减振优化。

按照GB10070-88标准,试车线距振源5m内的振动超过限值,咽喉区距振源10m内的振动超过限值，而检修线在2.5m外区域的振动均满足限值要求。

关键词：地铁车辆段;现场实测;振源特性;离散系数;环境评价中图分类号：TB533+.2文献标志码：A DOI：10.13465/ki.jvs.2020.14.026Comparativr analysiu of environmental vibration characteristicu in differenS regionsof a metro depotOAVG Q%gsoxg',44—G Ziyu,LIU Qz/a”；％1,厶#0GinweH,厶#0Kim',厶/Jiycmg1(cation Minist-Engineering Research Center for Railway Environmental Vibration and Noise,East China JiaotongUniversity,Nanchang330013,China;2.Guangzhou Metro Design and Research Institute,Guangzhou510010,China) Abstract:Tha environmental vibration characteristics in dpferent rexions of a met-depvt,such as tha testing Una area,tha th-at area and tha repaicng Una were analyzed.Tha attenuation of tha ground vibrations caused by three types of vibration sou-as were summarzed,and tha discrete cha-cW-stics of dpferent sets of test data were compared by tha statistical method.Tha environmental for each area in tha metre depot was cairCd out.Tha results show that tha main frequency of tha g-und0X001vibration in tha testing Una area is60—80Hz,that in tha th-at area is50—0 Hz,and that in tha repaicng Uno area is20—0Hz.F-m tha Z vibration level Otting curve for each working condition, oiostound ihaiihesiengih otiheba e asitooivob aioon caused byiaon eoadson iheiesiongeoneaUeaosiheeaUgesi,to e owed byihaion iheiheoaiaeeaand ihaion iheeepaoeongeoneaeeaosiheeowesi.In iheiheoaiaeea,compaeed ioiheieack woih conceeieseeepees,ihegeound vobeaioon otiheieack woih poeyueeihaneseeepeesonceeasesobvoouseyand oisa i e nuaioon eaie is rathor slower,consequently,tha Wack stmetura and bdWst bed should bo optimized for vibration reduction.According ioihecoieoon GB10070-88,on iheiesiongeoneaea,ihevob aioon eeveeotihegound aiadosianceotwoihon5mtom ihevobUaioon sou ceecceedsiheeomoi;on iheihUoaiaea,ihevob aioon eeveeotihegUound aiadosianceotwoihon10m tom ihevob aioon souUceecceedsiheeomoi;on ihe epaoongeoneaea,ihevob aioon eeveeotihegUound tuUiheUihan2.5m dosianitom ihevob aioon sou cemeeisiheeomoiequoemeni.Key words:metro depot;field measurement;vibration source choacteristics;discrete coefficient;environmental as- sRsmRni随着城市化进程的加快以及城市人口的不断增长,城市轨道交通的发展也蒸蒸日上。

１ 工 作 平 台 有 限 元 模 型 的 建 立
定频率为 ５ ０ ＨＺ 。由于该钻机的转速不可调， 只能在额定的转
故产生 的激振频率为其额定频率 ５ ０ Ｈ Ｚ。由表 ｌ 所 工作平 台的分析 ：其在工作时产生 的振动主要来 自于钻 速下工作 ， ０阶载荷步 的频率值范 围为 １ ． ８ ７ Ｏ ９ Ｈ ｚ ￣ ｌ １ ． ７ ８ １ Ｈ Ｚ之间， 头钻进过程 中竖直方 向钻压 以及钻头旋转对 工作平 台产生扭 得前 ２ ０ Ｈ Ｚ， 故工作平台在工作 时不会 矩的综合 影响， 但 由于扭矩产生的影响较小 ， 可忽略不计 ， 主 远小于微型钻机 的激振频率 ５ 产生共振 ， 也不会 因共振而 侧翻。 要考虑钻压的影响。在钻进过程 中，通过计算得 到钻压大概
示， 取２ ０ 个子 步分析 ６阶模态 ， 振型如下图所示。
图２ 第二 阶振型 （ 下转第 １ ５ ４ 页）
１ ５ ２
一
科 教 导刊 ｒ 电子Ｊ Ｉ ・２ ０ １ ３年第 二期 ｒ 下． ） 一
如果在初期就建 立高校 电子商务的整体 规划 ，那么在整 们的成功意味着高校 电子商务的开始是完全可行有效 的，如 个运营过程中就会 更有条 理和针对 性，这使得整个高校 电子 何去看待和开发这一领域 是 目前 高校 电子商务所面临的最大 商务 的市场的发展能够更加 的规范的迅 速。现在之所 以高校 挑战 。如果对这一市场有充足的认识 ，并且有着较好 的整体 电子商务的发展缓慢是由于缺少电子商务这方面的相关经验。 规划 ，那么这对 于 电子商务今后的发展和这整个行业 的走 向 这就更能说建立 高校 电子商务 的必要性和对于整个市场 的重 都有着不小的推动作用 。 要性 。 当今社会是一个高度信息发达的时代 ，电子商务是全球

图 1 车身几何模型
图 2 汽车纵向中心对称截面速度矢量分布图
3 数值模拟与仿真的物理模型
轿车绕流问题一般为定常、 等温、 不可压缩的三维流场， 由于 复杂外形会引起气流的分离， 应按湍流处理。采用标准 κ-ε 模型 来模拟， 其控制方程的一般形式为： div （ρv · gradψ ） =qψ 軃 ψ - Γψ 式中： ψ， Γψ， qψ —取不同的值时， 表示不同的方程。 汽车外流场时间控制方程如下：其中 i， j=1， 2， 3； x1=x， x2=y， （1 ）
軈 軈
軈 軈
軈
軈
来的， 主要取决于流场的湍流特性， 是流场空间位置的函数。满足 軈i + δu 軈j ρuiuj = μi δu （7 ） δ xj δ xi 式中： ρuiuj —由对动量方程平均化后得到的雷诺应力项。
軈
軈
涡粘性系数 μl 用 k 和 ε 表示， 根据量纲分析可得 ε μl = ρ k 对于 “标准” 的 κ-ε 模型， 其常数值为： σk =1.0， σε = 1.3， Cg1 =1.44， Cg2 =1.92， Cμ =0.09 标准 κ-ε 模型相对于其他模型来说具有简单易懂， 适用范围 广的优点。 但对了它自身来说还存在一些缺点： （1 ） 标准 κ-ε 模式 假定雷诺应力和当时当地的平均切变率成正比， 所以它不能准确 ） 标准 κ-ε 模式是各向同性 反映雷诺应力沿流向的历史效应； （2 的， 不能反映雷诺应力的各项异性， 尤其是近壁湍流， 雷诺应力具 有明显的各向异性， 例如方管中的二次流是由于雷诺正应力之差 产生的， 标准 κ-ε 模式不能正确表达雷诺正应力， 因此不能预测 到方管湍流的二次流； （3 ） 标准 κ-ε 模式计算量比较大， 但是随着 计算机技术的发展是可以克服的[10]。