轨道系统高频振动导纳特性分析

无砟轨道垂向高频振动响应分析刘林芽;吕锐;刘海龙【摘要】In order to analyze the high frequency dynamical and the sound radiation characteristics of unballasted track under an irregularity condition, the paper proposed a vehicle - track vertical coupled model of high - speed railway. Under the incentive of surface roughness and considering contact filtering, the high frequency vertical load between rail and wheels can be calculated. Applying the load on the three dimensional finite element model , based on the rail structure of actual conditions in our country, the high - frequency vibration features of track system under the influence of random vibration loads can be numerically modeled, and the vibration response at the head, waist and base of the rail, the vibration response and vertical vibration acceleration spectrum level of three different sections parallel to the rail plate were calculated. The results show that the biggest vibration response of the rail appears at the rail head while that of the rail plate turn up at the one closer to the rail. The dominate high - frequency vibration of the rail system within the frequency included in the calculation is vibration of rail of which the high amplitude range is 0 ~ 3 000 Hz, while, as for the rail plate, the range mainly is 0 ~ 1 000 Hz. The domain provided a foundation for using the calculation result of vibration response on the 3D rail structure as speed boundary and calculating orbit sound radiation by acoustic boundary method.%为了分析不平顺条件下无砟轨道的高频振动特性及声辐射特性,建立了高速铁路无砟轨道车辆-轨道垂向耦合动力学模型,在轮轨表面粗糙度激励下考虑接触滤波,模拟出了轮轨垂向高频振动相互作用力,并将此力作用在按我国实际轨道结构建立的三维实体有限元模型上,仿真模拟轨道系统在随机荷载作用下的高频振动特性,得到了钢轨轨头、轨腰、轨底3处的振动响应与轨道板同一截面离钢轨不同距离的3处振动响应和竖向振动加速度级谱.结果表明:钢轨振动响应中轨头处振动响应最大,轨道板振动响应中距离钢轨越近响应也越大；在计算频域内轨道系统的高频振动主要以钢轨的振动为主,钢轨高振幅的振动主要集中在0 ～3000 Hz,而轨道板的高振幅振动就主要集中在0～1000 Hz,这为以后采用三维轨道结构面上的振动响应结果作为速度边界条件,利用声学边界元法计算轨道的声辐射奠定了基础.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2011(008)006【总页数】6页(P1-6)【关键词】高频振动;振动响应;无砟轨道;有限元模型【作者】刘林芽;吕锐;刘海龙【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;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】U213.2相对传统有砟轨道，无砟轨道以其诸多优点在国内外得到广泛应用，其中高速列车与无砟轨道产生的噪声问题受到了高度重视。

地铁线路轨道中高频动态特性研究吴海涛;李伟;温泽峰;池茂儒【摘要】The medium/high frequency dynamic characteristics of subway tracks have important effects on wheel-rail vibration noise and short-wave-length rail corrugation. Based on the structure of subway monolithic track, the 3D finite element model of the track is established. Combined with the results of field hammering test, the medium/high frequency dynamic characteristics of the subway track are analyzed. The influences of the stiffness and the wheel load on the high frequency dynamic characteristics of the track are also investigated. The results show that:(1) For general fasteners (vertical static stiffness is about 40kN/mm)- overall track structure, the low frequency (below 150 Hz) modals demonstrate the overall vertical bending vibration of the track plate and the rail; the medium/high frequency (150 Hz-1500 Hz) modals show the bending vibration of the rail relative to the track plate, flexural vibration of the track plate alone and torsional vibration of the rail. (2) The fasteners with 10kN/mm-40 kN/mm vertical stiffness have some influence on the vertical dynamic characteristics of the rail only in the frequency range below 750 Hz. (3) The modals of the wheelset below 1500 Hz frequency demonstrate mainly bending and torsional vibration. Fastener's stiffness has little effect on the low frequency modals of the track (the whole vertical bending vibration of the rail and track plate). But it can affect part of the high-frequency modals obviously (vertical bending vibration of the rail). In thefrequency range of 400 Hz-1100 Hz, the frequency of the vertical modals of the rail with the effect of the wheelset considered increases by10 Hz-56 Hz.%地铁线路轨道中高频动态特性对轮轨振动噪声和钢轨短波长波磨的产生有重要作用.建立地铁整体道床轨道的三维实体有限元模型,结合现场力锤敲击法测试结果,计算分析地铁轨道的中高频动态特性,分析扣件刚度、轮对载荷对轨道中高频动态特性的影响.研究结果表明:普通扣件(垂向静态刚度约40 kN/mm)-整体轨道结构在150 Hz以下低频模态表现为轨道板和钢轨整体的垂向弯曲振动,在150Hz~1500 Hz中高频模态表现为钢轨相对于轨道板的弯曲振动、轨道板单独的弯曲振动和钢轨局部的扭转振动;扣件垂向刚度在10 kN/mm~40 kN/mm范围内变化对频率在750 Hz以下钢轨垂向动态特性有影响,对钢轨750 Hz以上的中高频模态振型影响不明显;轮对模态在1500 Hz以下主要表现为弯曲和扭转振动,其对轨道的低频模态振型(钢轨和轨道板整体垂向弯曲振动)影响不明显,对轨道部分中高频模态(钢轨的垂向弯曲振动)影响明显.在400 Hz~1100 Hz频率范围内,考虑轮对影响的轨道垂向模态频率增大,增大范围为10 Hz~56 Hz.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】7页(P138-143,196)【关键词】振动与波;地铁线路;整体道床轨道;有限元法;模态分析;中高频动态特性【作者】吴海涛;李伟;温泽峰;池茂儒【作者单位】西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都 610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都 610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都 610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,成都 610031【正文语种】中文【中图分类】U213.2;U213.3随着我国城市轨道交通的快速发展，车辆轨道结构部件失效和振动噪声问题日益突显。

磁悬浮列车轨道振动特性分析磁悬浮列车是一种利用磁悬浮技术进行悬浮运行的列车，具有速度快、环保、安静等优点。

随着科技的不断进步，磁悬浮列车在各个国家的交通领域中得到了广泛应用。

但是，磁悬浮列车在高速运行过程中，轨道振动是一个必须面对的重要问题。

因此，本文将探讨磁悬浮列车轨道振动特性分析，并对磁悬浮列车轨道振动问题提出相应的解决方案。

首先，磁悬浮列车轨道振动是由列车运行引起的。

列车在高速运行过程中，会对轨道施加一定的载荷，轨道弹性变形，从而引起轨道自振。

同时，车辆也受到轨道振动的影响，从而引起车辆的振动。

这种相互作用的振动过程称为列车-轨道相互作用振动。

其次，磁悬浮列车轨道振动对列车运行稳定性和乘客舒适度都有影响。

轨道振动可能引起列车跑偏、噪音增加、车身振动等问题，影响列车行驶速度和安全性。

而乘客在高速运行过程中，会受到车辆振动的影响，从而产生不适感，影响旅途的舒适度。

接着，有很多方法可以用于解决磁悬浮列车的轨道振动问题。

其中一项方法是通过空气弹簧系统来减少轨道振动。

空气弹簧系统是在轨道和车辆之间安装一些弹簧装置来减少载荷的传递，从而缓解轨道振动。

但是，这种方法的缺点是复杂度高、造价昂贵。

另一种方法是通过改变轨道本身的结构来减少振动。

这种方法包括调整轨道的强度、减少随机轨道不平度、提高轨道表面光洁度等。

这些措施可以有效降低轨道的振动频率，从而减少列车和轨道之间的相互作用振动。

最后，我认为要解决磁悬浮列车轨道振动问题，需要全面综合考虑多种因素。

第一是优化车辆轮对的设计，改变受力分布，减少对轨道振动的激励。

第二是改善轨道本身的结构，减少轨道的载荷传递，以降低轨道动力学模型的振动频率。

第三是调整列车和轨道之间的相互作用力的均衡状态，减少二者之间的运动耦合。

总之，磁悬浮列车轨道振动问题是一个非常重要的课题，需要我们不断探索新的解决方案，以减少对列车运行稳定性和乘客舒适度的影响。

希望通过本文的探讨，能对读者对磁悬浮列车轨道振动问题有更深入、更全面的理解。

航空航天推进系统的振动特性分析与控制导语：航空航天推进系统的振动特性是一个关键的研究领域，它对航天器的安全性、稳定性和性能都产生着重要的影响。

本文将探讨航空航天推进系统的振动特性分析与控制。

1. 引言航空航天推进系统的振动特性对航天器的稳定性和运行效果有着重要影响。

在推进系统中，由于其复杂的结构和高速旋转部件，振动问题容易产生。

不仅会给航天器带来机械应力和疲劳问题，还可能导致系统失控，从而危及飞行安全。

2. 振动特性分析航空航天推进系统的振动特性分析是为了确定振动模式、频率和振动幅度，以评估系统的稳定性和对周围环境的影响。

振动特性分析需要考虑推进系统的结构、工作原理和外界激励等因素。

2.1 结构分析航空航天推进系统的结构分析是基于有限元方法的，通过建立系统的三维模型，可以得到结构的模态、固有频率和振型等信息。

这对于系统的设计和优化具有重要价值，可以提前发现结构上的问题并予以改进。

2.2 动力学分析航空航天推进系统的动力学分析考虑推进系统工作时的旋转运动和非线性力学效应。

该分析可以帮助我们理解推进系统的运行特性和可能的振动问题，从而采取相应的措施进行改进。

3. 振动控制方法为了降低航空航天推进系统的振动影响，可以采取各种振动控制方法。

以下是几种常见的振动控制方法：3.1 主动振动控制主动振动控制是通过输入干扰力或采用自适应控制算法来抑制振动。

这种方法可以根据振动特性的变化自动调整控制参数，实现精确的振动控制效果。

3.2 被动振动控制被动振动控制是利用材料的动力学特性来吸收和分散振动能量。

常用的方法包括隔振垫、缓冲器和阻尼器等。

这种方法适用于航空航天推进系统中无法采用主动控制的部分。

3.3 结构优化设计结构优化设计是通过改变结构的形状、尺寸和材料等参数来改善系统的振动特性。

通过优化设计可以降低系统的固有频率，改善系统的稳定性和振动性能。

4. 振动控制的挑战与展望航空航天推进系统的振动控制面临着许多挑战。

高速列车振动特性报告高速列车沿铁路轨道运行，其移动的轴荷载和由于轮轨接触表面不平顺而产生的轮轨动荷载激发车辆、轨道结构振动；轨道振动经由轨道(以及高架桥梁和隧道)传人大地，引起大地振动波；当此振动波到达建筑物基础时进一步诱发邻近建筑物的二次振动和噪声。

这种振动对居民的常生活、工作以及一些精密仪器设备的生产和使用产生很大的影响。

因此在过去十余年里，国内外针对此问题的研究非常活跃。

铁路振动的基本特征是：(1)具有明显的参数激振特性，如机车本身的周期性及其轨道结构的离散支撑。

(2)具有明显的简谐载荷特性，同时列车频繁通过，使得远场地表响应接近稳态响应，研究简谐荷载引起地表稳态响应是反映体系自身动力特性及研究不同参数激励的影响程度的直接手段。

(3)在离铁路线一定范围外，主要以瑞利波的形式在周围土体中传播，这些振动的频率范围很广，主要集中在4-50Hz，在低频区域频率依赖于相速度，研究表明列车速度低于300km/h所产生的振动，其主要频率在5Hz左右。

以下简述集中常用方法1、解析的波数一频率域法这种方法利用空间傅立叶变换，将轨道和大地在物理域内的偏微分方程转换到波数一频率域内的常微分方程，在求解傅氏转换域内轨道和大地的振动解后，再通过傅立叶逆变换得到物理域内的解．当考虑层状大地时，需采用传递矩阵(剐度或柔度矩阵)来表示傅氏转换域内各土层上下界面之间的应力和位移关系，称为传递矩阵法．当传递矩阵采用剐度矩阵表示时，土层分界面上应力和位移关系式中会出现指数项，当自然土层厚度很大时指数项将变得很大，这时只能将自然土层分成多个薄层，然后用类似有限元的方法集成整体剐度矩阵或柔度矩阵，即薄层法．解析法以弹性波传递理论中的兰姆(Lamb)问题为基础．兰姆问题研究点分布或线性分布的动荷载在半无限介质中产生的振动波传播问题．随着高速铁路的兴起，兰姆问题得到不断扩展，被用来研究高速铁路引起的大地振动．同济大学的李志毅等把轨道作为弹性地基上的梁，考虑轨枕的离散作用，得到轨枕与道床之间的动反力，然后根据薄层法的基本原理，得到分层土体及饱和分层土体的稳态响应，研究了分层土体及饱和分层土体上列车运行引起的地表振动的传播与衰减规律，考虑轨枕的离散支撑建立了列车一轨道一周围土体的振动模型，得到了秦沈客运专线沿线地基的振动解。

轮轨异常高频振动及其影响研究摘要:本文首先对高频振动的问题进行了综述；分析轨道的不平顺以及轮轨接触理论。

取某型动车组进行试验，利用实验仪器设备m/wheel对动车组轮对进行镟修前、后不圆度测量。

得出试验轮对动车二车3轴存在27阶多边形，最大幅值13dB（0.0045mm），在200km/h速度下的主振频率为548Hz，镟修后高阶多边形消失。

对该型动车组进行线路试验，结果表明，总体状态良好，镟修前后轮对测点的振动加速度最大值56.31g；轴箱振动加速度最大值31.88g；构架横向、垂向振动加速度最大值0.36g与 2.3g；车体横向、垂向平稳性最大值 2.06与3.11；一系垂向最大位移10.4mm。

通过分析振动加速度全程时频图，发现轴箱、构架、车轴存在主要频率有：轮对弯曲频率80Hz、26~27阶车轮多边形频率540Hz、波长80mm轨道波磨频率720Hz、动车组固有频率800Hz、波长60mm~70mm 的钢轨波磨频率800~900Hz。

关键词：高频振动；轮轨接触；镟修国Nielsen J C O和Johansson A[11-14]通过试验采集车轮和钢轨冲击载荷的振动数据，并进行数据分析研究，总结车轮不圆度主要是出现1-5次谐波，提出消除车轮不圆或者减慢车轮不圆发展的建议。

Kuntze H. B.[15]参照德国高速列车的结构参数建立了车轮磨耗仿真计算模型，通过仿真车轮初始不圆化的发展变化情况，结果发现两种现象：一种车轮不圆磨耗逐渐加剧；一种车轮不圆由低阶次向高阶次不圆进行转变。

Ekberg A等[16]进行了高频动力轨道相互作用的综合模拟和RCF冲击预测，以评估短距轨道波磨对铁路车轮RCF的影响，确定可能产生RCF影响的操作条件。

Wu X等[17]通过有限元法建立车辆轮轴模型，建立了具有柔性轮组的车辆-轨道耦合动力学模型，以研究车轮多边形磨损对车辆轮轴动态应力的影响。

分析了基于模态应力恢复方法的多边形磨损引起的车轮轴的高频振动和动应力。

轨道交通引起的环境振动及其影响规律然而，由于振动波在不同土介质中的传播途径不同，很可能由于固有频率相近发生共振现象；或者土层下面存在坚硬的基岩，使得振动波在基岩上反射形成振动放大区，使振动加速度反弹。

例如文献[8]通过简化的方法，建立了列车-轨道和路基-土层-建筑物的二维动力相互作用分析模型，用有限元计算了列车引起的振动在土层中的传播特性及对邻近建筑物的影响，得出图2所示的结论，进一步说明了振动加速度反弹区的存在。

文献[9]在沈阳—山海关铁路线上做了现场监测实验，得出图3所示的结论，进而验证了加速度反弹区的存在。

3.3 列车速度对振动加速度的影响高速列车运行引起的地面振动的振动强度一般随列车车速的增加而增加。

文献[9]对沈阳—哈尔滨铁路线上某处进行了现场测量。

为考察列车速度对地面振动加速度的影响，将不同距离处的振动加速度随车速的变化绘于。

从图4可以看出，地面振动加速度具有随列车速度的提高而增大的趋势。

并且距离越近，差距越大。

说明列车速度对近距离的地面振动影响较大。

对于在地下隧道中列车的车速对振动强度的影响情况，文献[10]对我国某城市地铁车辆段附近进行了现场测试。

当地铁列车以15～20km/h的速度通过时，地铁正上方居民住宅的振动高达85dB，如果列车速度达到正常运行速度70km/h时，其振级还要大得多。

可见，地铁振动影响的范围在很大程度上还取决于列车速度。

铁道科学研究院曾在北京环行线进行200km/h以上试验列车的运行试验，对环境振动讲行了测量。

在离轨道中心线20m或30m处，振动加速度随列车速度增加而增加。

在国外，特别是在一些高速列车比较发达的国家，对于列车车速对振动加速度的影响都进行了相关的研究。

早在1927年，S.Timoshenko从理论上提出，铁轨作为固定支承在道渣及枕木上的弹性梁，列车具有一临界速度值，达到临界状态时将会发生超常的竖向运动动力放大。

然而，按照通常所假定的路基刚度特点，这个临界值估计大约为500km/h，远远超过现实中的列车速度[3]。

导纳控制抖动的原因1.引言1.1 概述概述部分的内容：导纳控制是一种应用于电力系统中的控制技术，它通过调节电力系统中的导纳，即电抗和电导值，来实现电力系统的稳定运行和优化控制。

然而，在实际应用中，我们常常会遇到导纳控制引起的抖动问题。

抖动是指电力系统中电压、电流等相关参数的瞬态变化现象，它通常会造成电力系统的不稳定性和振荡。

导纳控制引起抖动的原因有很多，其中最主要的原因是导纳控制器的调节响应速度较快，导致系统频繁地调节导纳值。

当系统频繁地调节导纳时，会引起系统内部反馈环路的不稳定性，从而产生抖动现象。

此外，导纳控制器的参数设置不合理，如增益值过大或过小，也会引起抖动的发生。

除了导纳控制器本身的问题外，抖动还受到其他因素的影响。

例如，电力系统的负荷变化、干扰源的存在、设备的故障等都会对抖动的发生和程度产生影响。

这些因素会导致系统的工作环境不稳定，从而增加了导纳控制引起抖动的可能性。

为了解决导纳控制引起的抖动问题，需要从多个方面进行考虑。

首先，需要对导纳控制器进行优化和调试，确保其响应速度适中，避免频繁调节导纳值带来的不稳定性。

其次，需要对抖动的发生机理进行深入研究，以找到解决抖动问题的有效方法。

最后，也需要加强对电力系统的监测和调试工作，及时发现和处理可能引起抖动的因素，确保系统的稳定运行。

本文将从导纳控制的定义和原理入手，介绍抖动的概念和表现形式，深入分析导纳控制引起抖动的原因以及影响抖动的因素，以期为解决导纳控制引起的抖动问题提供有益的参考和指导。

文章结构的主要目的是为读者提供一个清晰的大纲，使其能够更好地理解文章的内容和逻辑。

本文将按照以下结构进行组织和阐述：1. 引言1.1 概述在这一部分，将简要介绍导纳控制和抖动，并对导纳控制抖动的原因进行预览。

1.2 文章结构本部分将详细描述文章的结构和内容安排，使读者能够清楚地了解整篇文章的组织。

1.3 目的在这一小节中，将明确本文的目的，即探讨导纳控制抖动的原因和影响因素，旨在增进对导纳控制的理解和应用。

第28卷第4期2011年8月V ol.28No.4Aug.，2011华东交通大学学报Journal of East China Jiaotong University 文章编号：1005-0523（2011）04-0019-04收稿日期：2011-04-22基金项目：国家自然科学基金项目（50978099）；江西省优势科技创新团队计划项目（［2010］210）作者简介：刘腾（1987－），男，硕士研究生，研究方向为高速轨道动力学。

高速铁路沿线地面环境振动特性的实测与分析刘腾，雷晓燕，刘庆杰（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）摘要：通过对我国某高速铁路路基区段高速列车引起的周围环境地面振动进行现场实测，根据测试数据进行了功率谱分析、Z 振级分析和1/3倍频程分析。

分析结果表明，列车以250~350km ·h -1高速运行时，在距轨道中心线水平距离30~60m 处，地面振动随列车速度的提高而增大；地面振动能量主频在40Hz 左右；地面各处振动呈波动式变化，随距离传播规律是平均每10m 减少2~3dB ，且高频振动的衰减速度大于低频振动的衰减速度，远离振源处以低频振动为主。

关键词：高速铁路；地面振动；振动特性中图分类号：TB53文献标识码：A随着我国经济的迅速发展，交通问题的日益突出，高速铁路以其运量大、能耗低、占地小、安全可靠等特点，成为解决交通问题的重要手段；但是列车运行产生的环境振动问题也日益频繁，从而对临近建筑物及地下管道、精密仪器和设备等产生了不可忽略的负面影响。

国际上已把环境振动列入国际七大公害之一［1］，并已开始着手研究振动污染规律、振动产生的原因、传播路径与控制方法以及对人体的危害等问题。

关于轨道交通系统诱发的环境振动，国内外学者利用各种方法进行了大量研究。

日本学者T.Fujikake ［2］、吉冈修［3］等就新干线高速列车对环境振动的影响进行了现场测试，分析了车辆、轨道、桥梁、地面等不同部位的振动特点；丹麦Jakobsen Jorgen ［4］对铁路交通引起的地面振动进行了测试，试图找出路基附近的地面振动水平与交通运输量及轨道参数之间的关系，确定不同类型场地土的振动随距离的衰减规律；雷晓燕［5］从车辆—轨道相互作用研究指出，当列车以一定速度通过轨道时，车辆和轨道在各个方向均产生振动，并分析了其主要原因；边学成［6］、曹艳梅［7］等从数值方面对轨道交通系统诱发地基及建筑物振动进行了分析；夏禾［8］及高广运［9］对轨道交通引起的地面振动进行了实测，为研究地面振动提供了大量的试验结论。

城市轨道交通钢轨的振动响应与动态特性分析随着城市化进程的不断加快，城市交通问题日益凸显。

城市轨道交通作为一种高效、快速、环保的交通方式，正在成为越来越多城市的首选。

然而，随着轨道交通的发展和日益频繁的使用，轨道系统所面临的振动问题也日益突出。

因此，对城市轨道交通钢轨的振动响应与动态特性进行分析与研究，具有重要的现实意义和理论价值。

城市轨道交通是一种基于固定轨道的交通系统，它由轨道、车辆和电气系统组成。

其中，轨道作为城市轨道交通系统的基础设施之一，承载着整个交通系统的重要功能和责任。

然而，在城市轨道交通运营过程中，由于车辆的震动、气候变化、设备老化等因素，轨道系统往往会产生振动。

这些振动主要体现在钢轨上，对轨道系统的安全性、舒适性和运营效率都有着重要的影响。

城市轨道交通钢轨的振动响应与动态特性分析旨在对这些振动现象进行深入的研究和理解，以便采取相应措施来减小振动影响，并提高运营效率和乘客的乘车体验。

具体分析如下：1. 振动来源与机理分析：在城市轨道交通运营过程中，振动的来源可以归结为两个方面：车辆振动和环境振动。

车辆振动主要来自于轮轨之间的交互作用、车辆运动时的加速度变化等；而环境振动主要包括风载荷、地震、周围土壤变化等。

分析这些振动来源的机理，可以更好地理解振动产生的原因和规律。

2. 振动信号采集与处理：为了对城市轨道交通钢轨的振动进行准确的分析，需要采集实际的振动信号数据，并进行相应的信号处理。

这包括选择合适的传感器对振动信号进行采集，以及对采集到的振动信号进行滤波、降噪等处理，以提高数据的质量和可靠性。

3. 振动特性分析与模态识别：在获得了振动信号数据和处理结果之后，可以对钢轨的振动特性进行分析和研究。

其中，模态分析是一种常用的方法，通过对振动信号进行频谱分析、自谱分析等手段，可以获得钢轨的振动模态及其振动频率、阻尼等参数。

这些参数对于进一步分析和优化轨道系统的性能至关重要。

4. 振动优化与控制策略：基于对城市轨道交通钢轨振动特性的分析和了解，可以采取相应的优化与控制策略来减小振动对轨道系统的影响。

高速列车振动特性报告高速列车沿铁路轨道运行，其移动的轴荷载和由于轮轨接触表面不平顺而产生的轮轨动荷载激发车辆、轨道结构振动；轨道振动经由轨道(以及高架桥梁和隧道)传人大地，引起大地振动波；当此振动波到达建筑物基础时进一步诱发邻近建筑物的二次振动和噪声。

这种振动对居民的常生活、工作以及一些精密仪器设备的生产和使用产生很大的影响。

因此在过去十余年里，国内外针对此问题的研究非常活跃。

铁路振动的基本特征是：(1)具有明显的参数激振特性，如机车本身的周期性及其轨道结构的离散支撑。

(2)具有明显的简谐载荷特性，同时列车频繁通过，使得远场地表响应接近稳态响应，研究简谐荷载引起地表稳态响应是反映体系自身动力特性及研究不同参数激励的影响程度的直接手段。

(3)在离铁路线一定范围外，主要以瑞利波的形式在周围土体中传播，这些振动的频率范围很广，主要集中在4-50Hz，在低频区域频率依赖于相速度，研究表明列车速度低于300km/h所产生的振动，其主要频率在5Hz左右。

以下简述集中常用方法1、解析的波数一频率域法这种方法利用空间傅立叶变换，将轨道和大地在物理域内的偏微分方程转换到波数一频率域内的常微分方程，在求解傅氏转换域内轨道和大地的振动解后，再通过傅立叶逆变换得到物理域内的解．当考虑层状大地时，需采用传递矩阵(剐度或柔度矩阵)来表示傅氏转换域内各土层上下界面之间的应力和位移关系，称为传递矩阵法．当传递矩阵采用剐度矩阵表示时，土层分界面上应力和位移关系式中会出现指数项，当自然土层厚度很大时指数项将变得很大，这时只能将自然土层分成多个薄层，然后用类似有限元的方法集成整体剐度矩阵或柔度矩阵，即薄层法．解析法以弹性波传递理论中的兰姆(Lamb)问题为基础．兰姆问题研究点分布或线性分布的动荷载在半无限介质中产生的振动波传播问题．随着高速铁路的兴起，兰姆问题得到不断扩展，被用来研究高速铁路引起的大地振动．同济大学的李志毅等把轨道作为弹性地基上的梁，考虑轨枕的离散作用，得到轨枕与道床之间的动反力，然后根据薄层法的基本原理，得到分层土体及饱和分层土体的稳态响应，研究了分层土体及饱和分层土体上列车运行引起的地表振动的传播与衰减规律，考虑轨枕的离散支撑建立了列车一轨道一周围土体的振动模型，得到了秦沈客运专线沿线地基的振动解。

钢轨声学特性数值计算及分析钢轨是铁路的重要组成部分，负责承载列车的重量，传输列车轮轴力并向地面传递轨道震动。

由于高速列车轨行过程中的振动与噪声给人们的生产生活带来了很大的影响，因此研究钢轨的声学特性对于铁路的安全可靠运行和环境影响评估具有重要意义。

钢轨的声学特性主要包括共振频率、固有阻尼、振动模式等。

为了计算钢轨的声学特性，需要建立钢轨的数学模型并利用数值计算方法进行模拟。

建立钢轨的数学模型需要考虑钢轨结构的各种因素，如材料的弹性模量、泊松比、密度、截面形状、截面面积、轨床厚度、压轴力等。

在此基础上，利用有限元软件对钢轨进行模型建立和数值计算。

共振频率是钢轨的重要声学特性，是指钢轨在振动时出现特定频率的现象。

共振频率与钢轨的长度有关，而钢轨的长度受到列车速度和弯曲半径的限制，因此如果要减小共振频率，可以通过增加钢轨截面面积、降低材料的弹性模量和泊松比等方式实现。

钢轨的固有阻尼是钢轨振动衰减的能力，而钢轨的振动模式是指振动过程中不同部位的应变分布情况。

这些特性直接影响到钢轨的寿命、运行安全和环境影响。

钢轨的声学特性对于铁路运营和维护具有重要意义。

共振频率的提高会导致钢轨的振幅加大，给轨道和周边环境带来噪声和振动影响，降低钢轨的寿命。

钢轨振动过程中的应力分布也可能导致钢轨的裂纹和疲劳损伤，影响钢轨的使用寿命和安全。

因此，研究钢轨的声学特性对于减小钢轨振动和噪声影响，提高铁路的安全性和环保性具有重要意义。

为了更好地研究钢轨的声学特性，需要将数值计算和实验研究相结合，以获得更准确的结果，同时也可以对钢轨的结构和材料进行优化，提高钢轨的使用寿命和安全性。

在实验研究方面，可以采用许多测试方法，如固有频率试验、振动试验、应力分布试验等，以获得钢轨振动特性的全面刻画和分析。

同时，还需要加强钢轨材料的研究和开发，以提高其力学性质和耐久性，为铁路的安全和可持续发展做出贡献。

综上所述，钢轨的声学特性是铁路运营和环保评估不可忽视的因素。

城市轨道交通钢轨的振动特性与舒适性研究摘要：城市轨道交通作为一种重要的公共交通工具，对城市的发展和人们的日常生活产生了巨大影响。

然而，随着城市轨道交通的快速发展，与之相伴的问题也日益凸显，其中之一就是钢轨的振动特性与舒适性问题。

本文将对城市轨道交通钢轨振动特性进行研究，探讨如何提高乘车舒适性，为城市轨道交通的安全稳定运行提供参考。

第一章引言1.1 背景城市轨道交通作为一种快速、高效、环保的交通方式，在现代城市中扮演着重要角色，改善了城市交通拥堵和环境污染的问题。

然而，长期以来，城市轨道交通系统的振动问题一直备受关注。

钢轨振动引起的噪音和不适感成为乘客体验差、健康受损的主要原因，甚至对沿线建筑物的结构安全造成威胁。

因此，研究城市轨道交通钢轨振动特性是解决这一问题的关键。

1.2 目的本文的目的在于研究城市轨道交通钢轨的振动特性，探讨其对乘车舒适性的影响，并提出相应的改进措施。

通过分析钢轨振动的原因和特点，选取合适的测量方法和评价指标，为提高城市轨道交通的运行质量和乘车体验提供科学依据。

第二章钢轨振动的原因和特点2.1 钢轨振动的原因城市轨道交通钢轨振动的原因主要包括列车运行、钢轨材料特性以及轨道结构等因素。

列车运行速度、质量、轮轨间隙等都会对钢轨产生一定的振动力。

钢轨材料的弹性特性和连接方式也对振动产生影响。

此外，轨道结构的支持方式、固定方式以及环境因素等也会影响振动的传递和衰减。

2.2 钢轨振动的特点城市轨道交通钢轨的振动特点复杂多样。

振动模态包括弯曲振动、横向振动和纵向振动等，而振动频率则与列车速度、轮轨间隙等参数相关。

此外，钢轨的振动会在轨道和地面间传递，影响到乘车舒适性和周围环境的噪声水平。

因此，研究钢轨振动的特点对改善城市轨道交通的运行质量至关重要。

第三章钢轨振动的测量和评价方法3.1 钢轨振动的测量方法钢轨振动的测量方法包括接触式传感器和非接触式传感器两种。

接触式传感器常用的有加速度计、位移传感器等，这些传感器可以直接接触到钢轨表面，实时监测振动信号。

地铁振动传播的峰值和频率特征分析
地铁振动传播的峰值和频率特征分析*
周力1 何继平2 明暄晖3 陈屹林2
【摘要】采用2种不同刚度的扣件,对地铁振动传播途径各主要部位进行了振动测试,获得了各部位相应的振动加速度时程数据。

首先，统计了时域振动加速度峰值及其变化情况；然后，通过傅里叶变换计算了各部位振动的频谱,对比分析了振动在传播过程的频谱变化规律；最后，计算分析了地表Z振级变化。

结果表明，扣件刚度在一定范围内变化,对60 Hz附近的振动峰值影响有限,隧道壁和地表的竖向及横向振动振级分别在650 Hz和340 Hz附近迅速下降，之后趋于平缓。

使用刚度较小的扣件有利于减小地表竖向振动，但不利于减小地面横向振动。

【期刊名称】城市轨道交通研究
【年(卷),期】2017(020)003
【总页数】6
【关键词】地铁振动; 峰值; 频率特性; 加速度频谱
地铁在给人们出行带来方便的同时,其车辆运动所产生的振动与噪声也给沿线环境造成了极大的影响,成为了轨道交通的主要污染源[1-3]。

和其他公路交通产生的噪声不同,地铁噪声的特点是规律性强,频率范围窄。

不仅采用常规的振动控制方法往往不能取得预期的效果,而且不同频率的振动对人或结构设备产生的影响是不同的；因此，分析研究振动及其噪声频率特征对评估分析振动与噪声对不同环境影响，以及选择合理的控制措施有较大意义。

研究表明,由轮轨相互作用产生的振动在沿着轨道结构、隧道结构及土介质的传播中,不仅振动幅值和频率的贡献率会变化,而且不同的结构形式也会对变化产生一定影响。

长期以来,在地。

推进系统在高速列车中振动分析一、高速列车推进系统概述高速列车作为现代交通的重要组成部分，以其快速、安全、舒适的特点，成为越来越多人出行的首选。

而推进系统作为高速列车的核心部件之一，对列车的运行效率和安全性能起着至关重要的作用。

本文将探讨高速列车推进系统的振动分析，以期为列车的平稳运行和维护提供理论支持和实践指导。

1.1 高速列车推进系统的基本组成高速列车的推进系统主要由牵引电机、变流器、传动装置和控制系统等组成。

牵引电机负责将电能转换为机械能，驱动列车前进；变流器则负责调节电流的频率和电压，以适应不同运行条件；传动装置将电机的旋转运动传递给列车轮对；控制系统则负责整个推进系统的监控和调节。

1.2 推进系统在高速列车中的作用推进系统在高速列车中的作用主要体现在以下几个方面：- 提供动力：推进系统为列车提供持续稳定的动力，保证列车的高速运行。

- 调节速度：通过变流器和控制系统的调节，实现列车速度的精确控制。

- 保障安全：推进系统的设计和运行状态直接影响列车的安全性，如防止过速、过载等。

- 提高能效：优化推进系统的设计和运行，可以提高列车的能源利用效率，降低能耗。

1.3 推进系统的振动特性高速列车在运行过程中，推进系统会产生振动，这些振动不仅影响乘客的舒适性，还可能对列车的结构和设备造成损害。

因此，对推进系统的振动特性进行分析，对于设计更优的减震措施和维护策略具有重要意义。

二、高速列车推进系统振动分析的重要性2.1 振动对列车运行的影响高速列车在高速运行时，推进系统的振动会通过传动装置传递到整个列车结构，影响列车的稳定性和乘客的舒适度。

过大的振动还可能导致列车结构的疲劳损伤，缩短列车的使用寿命。

2.2 振动对设备性能的影响推进系统中的设备，如牵引电机和变流器，在振动环境下工作，其性能可能会受到影响。

例如，振动可能导致电机的轴承磨损，变流器的电子元件松动，从而影响整个推进系统的性能和可靠性。

2.3 振动对维护策略的影响通过对推进系统的振动分析，可以更好地了解振动的来源和传播路径，为制定有效的维护策略提供依据。