当前位置：文档之家 › 高速铁道车辆辐射噪声特性初步研究

高速铁道车辆辐射噪声特性初步研究

  • 格式：pdf
  • 大小：391.82 KB
  • 文档页数：4

3铁道部计划项目(2006Y F02)董孝卿(1975-)男,河南商邱人,助研员(收稿日期:2009-01-15)文章编号:1008-7842(2009)04-0042-03高速铁道车辆辐射噪声特性初步研究3董孝卿,黄　欣,吴　宁(中国铁道科学研究院　机车车辆研究所,北京100081)摘　要　总结了高速铁道车辆辐射噪声的来源,设计并进行了高速车辆辐射噪声试验,在对比分析辐射噪声数据的基础上,总结了速度不超过250km/h 的高速列车车外辐射噪声特性。

关键词　高速铁道车辆;辐射噪声特性中图分类号:U27111+6 文献标志码:A续表7部件编号R m /MPa R p012/MPaA %球化率%石墨形态(IS O 945)石墨尺寸(IS O 945)珠光体含量%12700440131091Ⅵ65513670435121083Ⅵ6551476547081088Ⅵ6651576546581089Ⅵ76516720455101591Ⅵ75517720450101087Ⅵ76518775470101592Ⅵ66519665440101590Ⅵ75520745460101086Ⅵ76521630465121083Ⅵ66022710455111087Ⅵ6652371545581587Ⅵ76524765480111090Ⅵ6552574048081587Ⅵ7552676550081587Ⅵ77027735485121093Ⅵ75028725480101589Ⅵ7502976051091587Ⅵ75530730545101587Ⅵ65531695465121585Ⅵ65532660450101084Ⅵ65533670495111588Ⅵ7553472545081088Ⅵ76035750515101089Ⅵ7553675550091086Ⅵ7653775048081586Ⅵ6553878550091587Ⅵ65539725480111089Ⅵ76540745495111091Ⅵ755注:表中石墨尺寸6是表示石墨实际尺寸为0103%～0106mm;石墨尺寸7表示石墨实际尺寸为01015%～0103mm (IS O 945标准的规定)。

5　结论(1)综合QT 600-7牌号球墨铸铁的强度和伸长率指标,应采用珠光体+铁素体混合基体,珠光体应≥50%。

(2)添加较低含量的合金元素Cu :016%～017%、Ni :014%～015%,不影响石墨球化,利于形成和稳定珠光体组织,得到合适比例的珠光体和铁素体的混合组织,获得高强度高韧性性能。

(3)尽量降低硫的含量,控制镁含量,保持合适的硅含量,以获得球状石墨的良好形态和数量,最好控制在S ≤0102%;Mg :01035%～01055%。

(4)采用优质的生铁原料、电炉熔炼、控制熔炼和浇注的温度、控制碳当量CE =414%～418%;有效的脱硫处理和球化孕育处理是得到预期化学成分和基体组织的工艺保证。

参考文献〔1〕李长龙,赵忠魁,王吉岱1铸铁[M]1北京:化学工业出版社,20071〔2〕吴海德1球墨铸铁[M]1北京:中国水利水电出版社,20061〔3〕李炯辉,林德成1金属材料金相图谱(下册)[M]1北京:机械工业出版社,20061〔4〕柯志敏,关敏权1铸态QT 600-10球墨铸铁的研制[J ]1现代铸铁,2007,(6):21-231T est of QT600-7Ductile IronCHEN Shu -mei ,P AN Quan -zhang ,LIU Bao -an(Locom otive and Car Research Institute ,China Academy of Railway Sciences ,Beijing 100081,China )Abstract :The strength of QT 600-7ductile iron is required to be as high as pearlite ductile iron ,and the toughness of QT 600-7ductile iron is re 2quired as high as ferrite ductile iron 1The prescription of QT 600-7is obtained through many tests about the chemical ingredient of QT 600-7are intro 2duced ,for exam ple ,to mix a little bit Cu ,Ni into QT 600-7,to optimize the proportion of the five chemical ingredient ,to control the contents of Mg 1The reas onability of the prescription of QT 600-7is verified by many chemical ingredient inspection and mechanical inspection 1Accordingly the duc 2tile iron casts with high toughness and strength could be produced by directly casting 1K eyw ords :ductile iron ;mechanical properties ;contents第29卷第4期2009年8月铁道机车车辆RAI LW AYLOC OM OTI VE &am p ;C AR V ol 129　N o 14Aug 1 2009 铁路交通噪声问题日益成为关注的焦点。

尤其是六次大提速和高速客运专线的陆续投入运营,列车正常运营速度逐步达到或者超过250km/h,车外辐射噪声对环境的影响也日益严重。

如何把铁道车辆的噪声控制在容许范围之内,已成为一个日益紧迫的问题。

因此必须研究车外辐射噪声源分布、噪声传播规律和接受物的噪声容许特性,为进一步减噪提供依据。

1　高速列车辐射噪声源高速列车辐射噪声主要分为以下几类:高速列车产生的轮轨噪声;高速列车运行时的气动噪声;列车受电弓和接触网产生的辐射噪声;车载设备的辐射噪声;线路辐射噪声。

111　轮轨噪声轮轨噪声是指列车运行时,钢轨和轮对之间因滚动、滑动、撞击、摩擦和各自振动产生的噪声。

一般认为250km/h之下轮轨噪声是辐射噪声的主要噪声源,主要分布在1～215kH z的中频范围内。

轮轨噪声主要由以下3种类型组成:滚动噪声;冲击噪声;尖叫噪声。

滚动噪声主要指由轮对在轨道上滚动产生的一种宽频带噪声;冲击噪声主要指车轮通过道岔、轨缝,或者轮轨表面有擦伤时,产生的辐射噪声;尖叫声主要指车辆通过曲线时,轮轨之间产生的高频强噪声。

其特点是频带窄,有时候由纯音组成。

轮轨噪声有3种传播方式:①以空气声的方式向四周传播;②轮轨振动传给车体,车体振动又产生噪声向四周传播(一次固定噪声);③轮轨振动产生的空气噪声以声能的方式引起车体振动,车体振动又产生噪声(二次固体噪声)向四周传播。

112　气动噪声气动噪声是指列车外部结构和高速空气气流相互作用产生的噪声。

一般认为,车体结构上的突变形成的局部高速涡流和车体表面湍流边界层的压力脉动是气动噪声的根源;国内外学术界普遍认为,气动噪声与列车速度的5次甚至6次方成正比。

当列车速度超过250km/h以后,气动噪声超越轮轨噪声,在车外辐射噪声中占统治地位。

113　集电系统辐射噪声集电系统噪声一般由受电弓和接触网摩擦产生的滑动噪声,受电弓及其附件的气动噪声,以及受电弓离线导致的电弧噪声。

一般认为受电弓噪声是以高频为主的连续噪声和以拉弧声为主的间断高频噪声,受电弓噪声随速度的增加而提高。

受电弓和接触网之间的摩擦噪声为高频噪声,其值随速度的增加而减小。

气动噪声一般认为由非稳态涡流引起。

随着速度的增加,集电系统的辐射噪声形成机理和辐射特性比较复杂,需要更深入的调查。

114　车载设备噪声通风机、压缩机、牵引电机等运转所产生的噪声是车辆设备噪声的主要来源。

随着列车速度的提高,车载设备辐射噪声明显提高。

但是一般认为在速度大于200km/h时,车载设备的辐射噪声掩蔽在轮轨噪声或者气动噪声之内。

115　线路辐射噪声轮轨接触导致钢轨及桥梁等建筑物振动而产生辐射噪声,线路辐射噪声以低频为主,主要频率与线路的自然频率很接近,一般认为线路辐射噪声的频率在30～40H z之间。

2　车外辐射噪声试验针对我国两种型号的CRH动车组设计而进行了车外辐射噪声试验。

由于条件限制,试验在两条线路上进行:中国铁道科学研究院东郊分院环行线(以下简称线路1);胶济线高密到即墨段(以下简称线路2):(1)列车1在线路1运行试验,测试速度为:80、100、120、140、160km/h。

(2)列车2在线路2运行试验,测试速度为: 160、180、200、210、220、230、250km/h。

两处线路均采用60kg/m焊接长钢轨,Ⅱ型混凝土轨枕,石砟道床。

测点周围地势平坦开阔,无高大建筑,测试时天气晴朗、微风,基本满足自由声场条件。

211　主要测试仪器(表1)表1　试验仪器名称数量型号生产厂家多通道声学分析仪器1台PAK MK II M U LLER-BBM 声级计3台BSW A801北京声望传声器16支4189B&am p;K校准器1支4231B&am p;K仪器在测试前、后均经检验标定,符合国家有关标准。

212　测点的布置线路1处的测点布置见图1和图2;线路2处的测点布置见图3。

213　线路1处水平距离噪声衰减特性分析水平距离的噪声衰减由5部分组成:发散性衰减,空气衰减,屏障衰减,气象衰减和地面引起的衰减。

由于最远的测点距离轨道中心线也只有25m,地面衰减、气象衰减可以忽略不计,空气衰减也在015dB之内,且中间没有什么声屏障,所以水平距离的衰减主要由声音的发散性衰减决定。

由于最远测点距离轨道中心线为25m,被测列车220m左右,所以被测列车第4期高速铁道车辆辐射噪声特性初步研究43　图1　线路1处水平距离测点可认为是线声源。

其辐射噪声声压级可以简化为L p =L w -10lg r -3,发散衰减为A d =10lg (r 1r 2)dB (1)式中r 为测点的水平距离,m ;L w 为单位声功率级,dB ;A d 不同距离的衰减差,dB ;r 1,r 2为不同的测点距离,m 。

可以看出当r 1=2r 2时,A d =3dB 。

不同测点的实测值见表2,可以看出当水平距离加倍时,车辆辐射噪声声压级衰减217～3dB (A ),考虑到其他衰减方式,尤其是空气衰减,测试结果和公式(1)符合很好,同时也基本符合文献[1]中的高速列车辐射噪声级距离衰减规律。

合集下载

高速列车的振动与噪声控制技术研究

高速列车的振动与噪声控制技术研究

高速列车的振动与噪声控制技术研究引言高速列车是现代化交通运输的重要组成部分，而其振动与噪声控制技术研究则是实现高速列车安全、舒适、环保的重要保障。

振动与噪声控制技术的研究范围广泛，涉及到机车车体、车门、车窗、车底、轮轴、轮胎等多个部件，需要从结构设计、材料选配、工艺优化等角度入手，不断优化改进，以达到降低车辆振动和噪声的目的。

第一章高速列车振动控制技术研究高速列车在运行过程中会产生振动，若振动幅值过大，会造成列车失控甚至可能引发事故。

因此，对高速列车振动的控制是非常重要的。

1.1高速列车振动产生的原因高速列车振动主要是由以下几个方面产生的：（1）铁路轨道不平整：铁路轨道的不平整会导致列车的垂向振动，产生轮轴和车辆的弯曲振动。

（2）车体弹性变形振动：车体弹性变形振动是对车体在运行过程中受到的多种载荷所产生的振动响应。

（3）列车空气动力学力振动：列车在运行过程中会受到空气动力学力的影响，由此产生的振动称为列车空气动力学力振动。

1.2高速列车振动控制的方法高速列车振动控制的方法可以分为主动控制和被动控制两类：（1）主动控制：主动控制是指对高速列车进行主动控制，以降低其振动幅值。

主动控制的方法有：主动悬挂系统、积极转向系统、主动减震系统等。

（2）被动控制：被动控制是指采用非主动控制方法对高速列车进行振动控制，如改变材料、减小刚度等方法。

1.3主动振动控制技术——主动悬挂系统主动悬挂系统是一种可以响应路面不平整性并调整悬挂刚度的控制系统，可以有效控制列车的振动。

主动悬挂系统通常包含有悬挂器、传感器、控制系统等元素，通过对传感器的指令，控制系统可以实时响应悬挂系统的调整，以适应不同的路面状况。

主动悬挂系统在高速列车振动控制中是一项非常重要的技术。

该技术可以通过改变悬挂系统的刚度和阻尼来降低列车振动，大大提高列车的运行稳定性和安全性。

第二章高速列车噪声控制技术研究高速列车在运行过程中还会产生大量的噪声，这些噪声会对乘客及周围环境造成影响。

高速列车的轨道动力学与振动噪声研究

高速列车的轨道动力学与振动噪声研究

高速列车的轨道动力学与振动噪声研究尽管高速列车在现代交通中扮演着至关重要的角色，但是与其相关的轨道动力学和振动噪声问题却很少被人们所关注。

然而，这些问题对高速列车的安全性、乘客舒适度和运行效率都会产生重要影响。

因此，研究高速列车的轨道动力学和振动噪声成为了一个迫切需要解决的问题。

本文将基于这一任务名称，对高速列车的轨道动力学与振动噪声进行综合分析和研究。

首先，我们需要了解高速列车的轨道动力学。

轨道动力学主要研究列车在轨道上运行时的动力学特性，包括列车的加速度、速度和位置等参数。

这些参数对于列车的运行安全和乘客的舒适度非常重要。

由于高速列车的速度较快，其在运行过程中会产生较大的轨道动力学效应，如颠簸、摆动和倾斜等。

因此，研究高速列车在不同运行条件下的轨道动力学特性对于列车的设计和运行至关重要。

研究表明，合理设计轨道和控制列车的动力学参数可以有效提高高速列车的运行稳定性和乘客的舒适度。

其次，我们需要关注高速列车的振动噪声问题。

随着高速列车速度的增加，振动噪声问题日益突显。

振动噪声主要包括结构振动和空气动力噪声两个方面。

结构振动是指列车在运行过程中由于轮轨不平衡、弯曲和转向等原因产生的振动。

空气动力噪声是指列车在高速行驶时对空气产生的辐射噪声，如空气湍流和压力变化引起的噪声。

这些噪声不仅对乘客的舒适度产生影响，而且对周围环境的噪声污染也是一种负面影响。

因此，研究高速列车的振动噪声问题是重要的，可以通过改进列车结构设计和采取噪声减振措施来降低振动噪声水平，提高列车运行的舒适性和环境友好性。

在进行高速列车的轨道动力学与振动噪声研究时，我们需要对列车与轨道之间的相互作用进行深入的分析。

列车与轨道之间的相互作用是产生轨道动力学和振动噪声的根本原因。

因此，我们需要研究列车与轨道之间的动力学关系，考虑辐射噪声的传播机制。

通过建立准确的数学模型和仿真方法，可以有效地模拟和预测高速列车的轨道动力学特性和振动噪声水平。

高速铁路车辆振动与噪声控制技术研究

高速铁路车辆振动与噪声控制技术研究

高速铁路车辆振动与噪声控制技术研究高速铁路作为一种重要的交通运输方式，不仅提供了高效快速的出行方式，还对城市经济的发展和人民生活产生了积极的影响。

然而，高速铁路运行过程中产生的车辆振动和噪声给乘客乘坐体验和周边环境带来了一定的不便和污染。

因此，研究高速铁路车辆振动与噪声控制技术具有重要的现实意义。

高速铁路车辆振动和噪声产生的原因主要有三个方面：车辆本身的特性、路轨质量和环境噪声。

首先，车辆本身的振动源包括轮对、轮轴、车体和车厢等。

在高速行驶过程中，轮轴会受到不平衡负荷的作用，从而引起车辆振动。

其次，路轨质量是影响车辆振动的重要因素之一。

路轨的不平整度和道床的稳定性都会对车辆振动产生一定影响。

最后，环境噪声主要指高速铁路运行过程中产生的空气噪声和机械噪声等。

针对高速铁路车辆振动与噪声控制技术的研究，可以从以下几个方面展开：1.车辆结构优化：通过对车辆结构的优化设计，减小车辆自身振动源的强度和频率。

例如，采用轻质材料和先进的制造工艺来减轻车体和车厢的重量，降低振动引起的噪声。

此外，使用特殊的减振材料和隔声材料来改善车内噪声水平。

2.路轨维护与提升：加强对路轨质量的监测和维护，提高路轨的平整度和稳定性，减小路轨引起的振动传递。

同时，研发新型的路轨材料和结构，改进路轨的减振和隔声性能。

3.减少环境噪声：通过采用隔音施工技术和环境保护措施，减少高速铁路运行过程中产生的空气噪声和机械噪声。

例如，在高速铁路路段周围设置隔音围挡和隔音墙，采用隔音隔振的铁路桥梁和隧道设计，降低噪声对周边居民的影响。

4.智能化监测与控制技术：利用传感器和监测系统对高速铁路车辆振动和噪声进行实时监测和控制。

通过建立模型和算法，实现对振动和噪声的精确预测和控制，及时采取有效的措施进行调整和修正。

同时，通过智能化的调度和运行管理，优化列车行驶速度和车辆间距，减小振动和噪声的产生。

5.乘客保护与舒适性提升：通过改进车厢和座椅的设计，提高乘客座椅的减振和隔声性能，减少乘客在高速运行过程中的不适感。

高速列车轨道系统振动与噪声研究

高速列车轨道系统振动与噪声研究

高速列车轨道系统振动与噪声研究摘要：高速列车的运行速度越来越快，对轨道系统的振动和噪声提出了更高的要求。

本文对高速列车轨道系统振动与噪声进行了研究，分析了高速列车运行对轨道系统的振动和噪声产生的影响因素，以及相关的评价指标和解决方法。

一、引言随着列车速度的不断提高，高速列车轨道系统振动和噪声问题成为了重要的研究课题。

振动和噪声对列车乘客的乘坐舒适度和健康状况都有不可忽视的影响。

因此，研究高速列车轨道系统振动和噪声的产生机制和控制方法具有重要的现实意义。

二、高速列车运行对轨道系统的振动和噪声的影响因素1. 列车速度：列车速度的增加会导致轨道和车辆的振动加剧，进而产生更多的噪声。

2. 轨道的质量和刚度：轨道的质量和刚度对振动和噪声有很大影响。

不合理的轨道质量和刚度会导致振动和噪声的增加。

3. 列车车辆的参数：列车车辆的参数，如质量、结构刚度等都会影响振动和噪声的产生。

4. 摩擦力：列车车轮与轨道之间的摩擦力也是振动和噪声的重要因素，过大或不合适的摩擦力会增加振动和噪声的水平。

三、高速列车轨道系统振动和噪声的评价指标1. 振动指标：振动加速度是评价高速列车振动水平的重要指标，通常以车轮加速度的有效值来表示。

2. 噪声指标：A声级和C声级是评价高速列车噪声水平的常用指标，分别代表声音的强度和频率特性。

四、高速列车轨道系统振动和噪声的解决方法1. 优化轨道结构：合理设计和布置轨道结构，增加轨道的质量和刚度，减少振动和噪声的产生。

2. 优化列车车辆参数：设计合理的车辆结构和参数，减轻车辆与轨道之间的冲击和摩擦力，降低振动和噪声的水平。

3. 降低运行速度：降低列车的运行速度可以减少振动和噪声的产生，但同时也会增加运行时间和成本。

4. 安装隔振和减噪设备：在高速列车和轨道之间安装隔振和减噪装置，能有效降低振动和噪声的传播。

五、结论高速列车轨道系统振动和噪声是影响列车运行质量和舒适度的重要因素。

通过合理设计和优化轨道结构、车辆参数以及采用隔振和减噪设备等措施，可以有效降低振动和噪声水平，提高乘客的乘坐舒适度和运行质量。