轮轨冲击噪声激扰模型研究
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高速列车轮轨噪声降噪技术研究随着我国高速铁路的建设不断升级,高速铁路在人们的出行中扮演着越来越重要的角色。
然而,随着铁路线路的扩建和机车车速的提升,高速列车轮轨噪声问题已经成为影响列车安全和乘客乘坐舒适度的重要因素。
因此,高速列车轮轨噪声降噪技术成为目前人们研究的一个热点问题。
一、高速列车轮轨噪声的发生机制是什么?高速列车轮轨噪声是机车车轮在钢轨上滚动时产生的机械振动所引起的空气振动声。
具体发声机理如下:列车行驶过程中,车轮和轨道之间不断产生相互作用的力,同时轨道振动会引发车轮振动,从而通过空气传递声波成为我们听到的轮轨噪声。
该噪声无规律,强烈影响人的生活和健康。
二、高速列车轮轨噪声降噪技术的现状?目前,高速列车轮轨噪声降噪技术逐步得到了关注。
目前用于降噪的主要技术有三种:1、隔离降噪:减小轮轨噪声的方法之一,通过隔离装置(即隔离座、弹性材料等)抑制轮轨加速度传递过程中的振动能量,在减少振动能量传递的同时减少轮轨噪声的分量。
2、降速降噪:这是减少噪音的重要方法,因为列车车速越高,制动噪声和轮轨噪声就越大。
因此,通过限制列车的最高速度来减少轮轨噪声,是一种行之有效的方式。
3、减振降噪:这种技术主要采用减振防噪、压声透声、壁振控制等方法,可在较短时间内取得明显降噪效果。
以上三种降噪技术效果都不错,但隔离降噪和减振降噪效果更为显著,因此受到广泛应用。
三、高速列车轮轨噪声降噪技术的未来发展趋势?未来的高速列车轮轨噪声降噪技术将更加人性化,具体发展趋势如下:1、降噪技术的质量不断提高,将使高速列车更加安静。
2、数字技术的普及将为噪声控制提供更为精确的信息。
3、新型材料的应用将使噪声控制更加容易和便捷。
总之,高速列车轮轨噪声降噪技术是未来的发展方向,技术的不断提高将创造一个更加安静的旅行环境,也将给人们的远程出行带来更为便捷和舒适的体验。
高铁车辆轨道噪声预测模型的研究与应用高铁车辆轨道噪声是影响乘客乘坐舒适度的重要因素,也是城市噪声污染的重要来源之一。
因此,对于高铁车辆轨道噪声的预测,是保障人们健康生活的重要一环。
本文将从噪声预测模型的研究和应用两个方面入手,探讨高铁车辆轨道噪声的预测问题。
一、高铁车辆轨道噪声预测模型的研究高铁车辆轨道噪声的产生是复杂的,包括车辆轮胎与轨道作用力、轮轨间振动、车体结构和轴承的振动、地面反射等多个因素。
因此,构建一个准确的预测模型显得尤为重要。
1.1 基于MATLAB的预测模型在高铁车辆轨道噪声预测的研究中,MATLAB是应用广泛的工具。
通过构建车辆轮胎-轨道作用力模型、车辆振动模型、轮轨间振动模型等等,结合计算机模拟技术,可以建立起一套比较准确的预测模型。
1.2 基于深度学习算法的预测模型近年来,随着深度学习算法在各个领域中的广泛应用,其在高铁车辆轨道噪声预测中的应用也越来越受到关注。
深度学习算法可以通过大量的数据训练,从而建立出一个高精度的预测模型。
二、高铁车辆轨道噪声预测模型的应用高铁车辆轨道噪声预测模型的应用,可以为相关管理部门提供科学依据,进行有效的噪声控制和减少。
同时,也可以为高铁运营企业提供可靠的数据支撑,更好地进行车辆制造和调整,提高乘客的出行体验。
2.1 基于预测模型进行隔音材料的筛选不同种类的隔音材料对于噪声的吸收效果是有差别的。
在通过预测模型预测噪声值后,可以根据实际情况,选择吸音效果较好的隔音材料进行安装和使用,从而更有效地降低噪声污染。
2.2 基于预测模型进行车辆调整和优化在预测模型的支持下,可以进行车辆的调整和优化工作。
针对不同类型的车辆,对其底盘和轮胎进行改进,优化车身结构和减震系统,进一步减少车辆轨道噪声的产生。
2.3 基于实时监测数据改进预测模型在实际运营中,监测数据能够反映车辆轨道噪声的实际情况。
通过对实时监测数据的分析和处理,可以不断完善高铁车辆轨道噪声预测模型,提高其预测精度和应用范围。
高速列车轮轮对噪声特性分析1. 引言随着我国高速铁路网络不断扩建,高速列车运行速度的提高对列车轮轮对噪声的控制提出了更高的要求。
因此,研究高速列车轮轮对噪声特性,对加强高速列车噪声控制,提高列车行驶的安全性和舒适性具有重要的现实意义。
2. 高速列车轮轮对噪声产生机理高速列车运行时,轮轴承受地面反力,引起轮胎由于在水平、纵向和垂直方向产生所谓的滚动噪声(rolling noise)、冲击噪声(impact noise)和弹性噪声(elastic noise),其中滚动噪声对轮轴承力和结构固有频率相关度最高,最需要研究。
3. 高速列车轮轮对噪声测试技术目前,轮轮对噪声的测试常用方法包括室内试验和在轨试验两种。
其中室内试验有滚动噪声试验台和轮轴试验台两种;在轨试验则可采用列车内测试和道路侧测试两种。
通过这些测试手段可获得轮轮对的噪声频谱,并且提供技术支撑和分析手段,为轮轮对的研发和噪声控制提供基础数据和技术支持。
4. 高速列车轮轮对噪声分析方法因轮轮对噪声的产生机理复杂,且受诸多影响因素的影响,对其分析常采用有限元方法或统计分析方法。
其中有限元方法以ABAQUS、NASTRAN等软件为代表,主要通过建立轮轴承模型,在考虑滚动、冲击、弹性噪声等诸多因素影响时,仿真轮轴承受地面反力时所产生的振动、噪音。
而统计分析方法采用半经验模型方法或经验公式方法,通过对轮轮对噪声频谱分布的分析,探究其产生机理,以便更好地控制噪声产生水平。
5. 高速列车轮轮对噪声控制技术针对高速列车轮轮对滚动噪声特点,采取事前设计、事中控制、事后调整等策略手段进行控制。
在事前设计阶段,采用轮轴系统设计噪声控制结构,减少齿轮精度要求,增强车轮抗噪能力等方式降低轮轮对噪声产生;在事中控制阶段,采用轻量化轻资料,纤维复合轮对、电动化系统、轮轴护罩、轮胎优化等方式控制轮轴减振、降噪,降低轮轴系统振动响应;在事后调整阶段,采用噪声隔离、噪声减振、隔振吸音等技术手段,调整噪声特性,达到优化噪声的目的。
轨道交通轮轨噪声机理、预测与控制轮轨噪声机理:1. 滚动噪声:当车轮滚动通过轨道时,由于轮轨接触非均匀性(如表面粗糙度、波纹等)、不平顺性及几何偏差(如踏面和钢轨轮廓)等原因,产生周期性的冲击力和振动,进而导致噪声。
2. 啸叫噪声:在高速运行下,轮轨间可能产生自激振动现象,这种高频振动伴随强烈的声学辐射,形成典型的尖锐啸叫噪声。
3. 结构噪声:车体、转向架、轨道结构等部件因振动而产生的噪声,包括板件振动噪声、结构共鸣噪声等。
4. 气动噪声:列车高速行驶时,车辆外形与空气流动之间的相互作用也会产生一定的噪声。
轮轨噪声预测:- 理论计算模型:基于声学原理,建立轮轨噪声源的物理模型,利用数值模拟方法(例如有限元分析、边界元法等)预测噪声级。
- 实验测量与数据分析:在实验室环境下模拟实际工况,进行噪声测试,并结合现场实测数据,建立预测模型或数据库。
- 频谱分析:分析噪声信号的频率特性,识别关键频率成分及其来源,有助于针对性地设计降噪方案。
控制措施:1. 轨道优化:改善轨道结构设计,提高轨道的平顺性和刚度,采用高精度加工和维护技术降低轨道不平顺引起的噪声。
2. 车轮与轨道材料改进:研发低噪声、耐磨损的轮轨材料,优化轮轨接触面的设计以减小冲击噪声。
3. 阻尼技术:增加轨道、车体和转向架的阻尼装置,减少振动能量向噪声的转换。
4. 声学屏障:在沿线安装声屏障,对传播路径上的噪声进行吸收和反射衰减。
5. 结构吸声设计:在车厢内部采用吸声材料和隔音结构,减少车内乘客感受到的噪声。
6. 轨道减振垫:使用橡胶垫或其他弹性元件隔震,减轻振动向周边环境的传递。
7. 主动控制技术:开发和应用主动降噪技术,通过实时监测和反相补偿声波来抵消部分噪声。
河南科技5上路桥建设ROAD &BRIDGE C ONSTRUCTION当今世界高速铁路迅速发展,发达国家的列车最高运行速度已超过300km/h ,铁路列车噪声所带来的影响,对周围环境的污染日益突出。
因此高速铁路环境振动噪声预测与控制是目前国际学术界和各国政府关心的一大课题。
在欧美国家,高速铁路噪声早已引起各国政府、铁路运输部门、研究机构和高等院校的高度重视。
许多国家都建立了适合本国情况的高速铁路环境振动噪声预测模型,并将模型应用于高速铁路既有线环境噪声评估及新线设计中环境噪声的预测,取得了良好的社会经济效益。
铁路噪声主要包括信号噪声、集电系统的集电噪声、结构体噪声和轮轨噪声,研究表明当车速为250km/h 以下时,轮轨噪声显得尤为突出。
目前我国铁路列车速度普遍低于250km/h ,因此,研究轮轨噪声对治理铁路列车环境噪声具有十分重要的意义。
本文,笔者探讨了高速铁路环境振动噪声预测模型,以及用于高速铁路既有线环境噪声评估及新线设计中环境噪声的预测,并提出轮轨噪声的控制方法。
一、国外轮轨噪声预测研究现状轮轨噪声是高速铁路噪声的重要来源,它包括轮轨滚动噪声、轮轨冲击噪声和尖啸噪声。
1.轮轨滚动噪声研究现状。
滚动噪声是通常没有擦伤的车轮在连续焊接的直线钢轨上滚动时的噪声。
这是由于车轮和钢轨表面小的粗糙度而产生的,当轮子在粗糙表面上滚动遇到小的凸起或凹槽,如遇到轨缝时,必然会在凸起处抬起或滚到钢轨凹槽处,由此引起的车轮和钢轨的振动,产生轰鸣声。
Remington 预测滚动噪声的方法是(图1):将轮轨粗糙度作为激励输入,车轮和钢轨表面由于磨耗不均引起的不平顺可以通过测量装置测定;在轮轨不平顺样本中,通过滤波的方法将波长小于轮轨接触面积的波纹型磨耗剔除;在研究轮轨相互作用力时,假定轮轨接触力与相对接触位移符合赫兹公式;由于钢轨的横向振动对轮轨噪声影响较小,因此只考虑钢轨的竖向振动,车轮的径向和横向振动在不同的频域起着主导作用,需要综合考虑车轮的径向和横向振动效应;在声辐射方面,车轮被看作点声源,而钢轨被看作一长排单极子点源所构成的线声源;通过钢轨和车轮的声辐射系数,将车轮和钢轨的振动与声功率联系起来,对车轮和钢轨的声功率分别进行计算,分析车轮和钢轨的辐射噪声对总噪声的贡献。
轮轨冲击噪声激扰模型研究
徐志胜;翟婉明
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2007(027)004
【摘要】讨论轮轨噪声激扰之一:冲击噪声激扰.建立轮轨冲击噪声激扰时域输入模型,为轮轨冲击噪声的预测提供了基础.最后,以车轮扁疤为例,运用作者建立的轮轨噪声预测模型及开发的轮轨噪声预测分析软件STTIN,得到相应的轮轨冲击激扰作用下的轮轨噪声特点.
【总页数】4页(P86-88,98)
【作者】徐志胜;翟婉明
【作者单位】铁道第二勘察设计院,环境工程研究院,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】U211.3
【相关文献】
1.车轮滚过钢轨错牙接头处产生的轮轨冲击噪声机理分析 [J], 杨新文;石广田;张小安
2.高速列车通过钢轨焊接接头时引起的轮轨冲击噪声的研究 [J], 杨新文;翟婉明;和振兴
3.车轮扁疤激起的轮轨冲击噪声机理分析 [J], 杨新文;翟婉明
4.轮轨滚动噪声激扰模型研究 [J], 徐志胜;翟婉明
5.谐波型波磨激扰下轮轨系统接触蠕滑特性 [J], 王志强;雷震宇
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城市快速地铁线路轮轨噪音的研究分析和解决方案摘要:通过对国内某快速地铁线路的调查研究,分析对于城市快速地铁线路噪音超标的主要原因,并且给出解决方案。
调查研究表明地下段车内噪声明显大于高架段,噪声严重超标地段也均位于地下段,而道床形式、扣件形式以及曲线超高值对噪声无明显规律,速度越高噪声越容易超标,但噪声值与速度值并不成正比,车轮在钢轨轨面上产生蠕滑导致的高频的尖啸声是地铁线路高噪音值的主要来源,可以通过整修车轮、轮缘润滑、打磨钢轨、钢轨润滑、钢轨阻尼器等方式控制轮轨噪声,而在过渡段等长大坡段或反向曲线的夹直线地段可以通过控制车速或减少加减速来控制噪声。
对于部分轨面波磨产生周期短且钢轨打磨效率低无法满足及时消除波磨的需求的线路,可以优先考虑安装轨顶面摩擦控制装置或钢轨阻尼器来控制波磨产生,从而控制尖啸噪声的产生。
关键词:快速地铁;轮轨关系;噪音;冲击噪声;滚动噪声;尖啸噪声一、前言噪音问题一直是城市轨道交通发展过程中的痼疾,特别是在部分地段因地铁建设时周边尚无大型社区,为节省成本而采用了高架形式,随着后期线路周边地区的发展,居民区逐渐增多,高架段的噪音投诉也会随之增加,此外噪音问题也极大的影响着车内乘客乘坐地铁时的舒适性。
随着国内各城市轨道交通的发展,设计速度120Km/h及以上的地铁线路越来越多,随之而来的轨道交通噪音问题相比于普速地铁也更加突出,以深圳某快速地铁线路为例,该线路开通后随着运营里程的增长,噪声问题逐渐突出,自开通以来共收到噪音投诉40余起,线路周边市民的噪音投诉主要集中在高架地段,同时车内的噪音问题也逐渐突出,部分地段轮轨噪声过大可能导致乘客不适。
车内噪音与轨道、车辆、桥隧等多个系统相关,本文主要从轮轨关系进行分析研究。
二、轮轨噪声的分类和产生机理钢轨表面和车轮踏面都存在粗糙,当轮对在轨面上滚动时,粗糙会导致轮轨相对运动及本身的弹性振动,也引起轨下基础部件如轨枕的振动,并向空气中辐射噪声。
高速列车轮轨耦合振动与噪声研究高速列车的发展在现代交通运输中起到了极为重要的作用。
然而,随着列车速度的不断提高,轮轨耦合振动问题逐渐凸显。
这种振动不仅对列车的运行安全性和乘坐舒适性产生了负面影响,同时也对周围环境产生了噪声污染。
因此,高速列车轮轨耦合振动与噪声研究成为当前交通领域中的热点问题。
要解决高速列车轮轨耦合振动与噪声问题,首先需要了解振动与噪声的产生机制。
轮轨系统是由轮对和轨道构成的,当列车通过轨道时,轮对与轨道之间会产生接触力和摩擦力。
这种接触力和摩擦力会引起轮轨系统的振动,从而产生噪声。
因此,减少轮轨接触力和摩擦力是解决振动与噪声问题的关键。
为了研究高速列车轮轨耦合振动与噪声,可以采用数值仿真和实验测试相结合的方法。
数值仿真可以通过建立轮轨耦合振动的模型,模拟列车在不同运行条件下的振动特性。
利用数值仿真,可以对轮轨接触力、摩擦力和振动响应进行模拟和分析,以解决振动与噪声问题。
实验测试可以通过在实际列车上安装传感器和测试设备,对振动和噪声进行实时监测和记录。
通过对实验数据的分析和处理,可以深入了解振动与噪声的特性。
在研究高速列车轮轨耦合振动与噪声问题时,需要采取一系列措施来减少振动和噪声的产生。
首先,可以通过轮轨几何参数的优化设计来改善轮轨接触状态。
例如,调整轮对的轮缘形状和轮轨间隙,减少接触力和摩擦力的大小。
其次,可以通过改进轮轨材料的性能,提高其抗振性和降噪性能。
例如,使用降噪材料对轨道进行包覆处理,减少振动的传递和噪声的辐射。
另外,可以通过控制列车运行速度和加速度等参数,减少振动和噪声的产生。
此外,加装减振器和隔音设备也是减少振动和噪声的有效方式。
高速列车轮轨耦合振动与噪声研究对于提高列车运行安全性和乘坐舒适性具有重要意义。
通过深入研究振动与噪声的产生机制和特性,可以制定相应的措施来减少振动和噪声的产生。
此外,研究结果还可以为轨道交通运输系统的规划和设计提供科学依据。
通过不断的研究和创新,相信未来的高速列车将能够更加安静、平稳地行驶,为人们提供更加便捷和舒适的出行体验。
轨道交通轮轨噪声研究进展
杨新文;王金;练松良
【期刊名称】《铁道学报》
【年(卷),期】2017(039)009
【摘要】轨道交通噪声影响乘客和沿线居民的身心健康,控制轨道交通噪声辐射是当前国家和行业关注的焦点问题之一.轮轨噪声是轨道交通噪声中非常重要的噪声源,是由轮轨表面粗糙度和表面不连续的几何缺陷等激扰产生的轮轨高频振动或曲线轨道产生的轮轨摩擦振动向空中辐射而产生的.研究轨道交通轮轨噪声的产生机理、激扰源和控制方法可促进轨道交通的技术创新与和谐发展,具有重要的理论意义和社会价值.对国内外轨道交通轮轨噪声的研究历史和现状进行综述,主要包括轮轨噪声产生机理、激扰源及控制技术等;并对比了国内和国外的研究状况,指出我国为适应高速铁路和城市轨道交通建设需在减振降噪理论和技术方面进一步重点研究的问题.
【总页数】9页(P100-108)
【作者】杨新文;王金;练松良
【作者单位】同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804
【正文语种】中文
【中图分类】U213.242
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1.轨道交通轮轨噪声机理分析 [J], 徐志胜;翟婉明
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3.轨道交通轮轨噪声预测与控制的研究 [J], 徐志胜;翟婉明
4.轨道交通U形梁对轮轨噪声的遮蔽效应研究 [J], 张迅; 阮灵辉; 曹智扬; 周小刚; 李小珍
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轨道交通轮轨噪声机理、预测与控制1. 引言1.1 概述随着城市快速发展和人口数量的增加,轨道交通作为现代化的交通工具,在城市中起着不可替代的作用。
然而,随之而来的噪声问题也成为了困扰城市居民生活质量和健康的重要因素之一。
轮轨噪声作为轨道交通运行过程中产生的主要噪声源,已经引起了广泛关注。
1.2 文章结构本文将对轨道交通轮轨噪声机理进行详细探讨,并提出预测与控制方法。
首先,我们将介绍轮轨接触所引起的振动机理,并进一步讨论噪声传播的途径以及频谱分析方法。
接着,我们将介绍目前常用的预测轮轨噪声水平的数值模拟方法和实地测试与测量方法,并提出综合考虑各种因素建立预测模型的技术方案。
在控制技术方面,我们将探讨降低轮轨接触噪声生成源头技术方案、改善控制策略减小噪声波动传播路径、以及声学隔离和吸收控制技术的应用。
最后,我们将总结主要观点和结论,并对论文工作存在的不足之处提出展望。
1.3 目的本文旨在全面了解轨道交通轮轨噪声的机理,并提出有效的预测与控制方法,以降低轨道交通噪声对城市居民生活造成的影响。
通过研究和分析各种技术方案,希望为未来的轨道交通设计、施工和运营提供参考和指导,进一步改善城市居民的生活环境。
2. 轨道交通轮轨噪声的机理2.1 轮轨接触造成的振动轮轨接触是导致轨道交通噪声产生的主要原因之一。
当列车经过轨道时,车轮与铁轨之间会发生相互作用,产生振动。
这种振动可以通过三种方式传播:纵向传播、横向传播和垂直传播。
在纵向传播中,由于曲线半径和坡度等因素的存在,车轮与铁轨之间会不断产生拉力和推力。
这些拉力和推力引起了车辆与铁路基础设施之间的弹性变形,从而生成了纵向方向上的振动。
横向传播是指车辆在转弯或过分岔口时,其侧向加速度引起的横向力对铁轨的影响。
这种侧向力会导致车辆与铁轨之间发生滑移和滚动,并且可能引起摩擦声和刺耳的尖叫声。
垂直传播是指车辆通过铁路时产生的颠簸效应。
当列车行驶时,它们经常经历凸起或凹陷区域,如轨道连接处或铁轨固定区域。
基于MLE的滚动轮胎冲击振动噪声仿真分析冯希金;危银涛;项大兵;范成建【摘要】提出一种滚动轮胎冲击振动噪声预测的新方法。
轮胎滚动接触引发的噪声是道路交通的一个重要课题,引发广泛关注,目前尚没有有效的分析预测方法。
提出新方法包括用混合拉格朗日—欧拉描述法(Mixed Logrange Euler Method,MLE)分析大变形滚动接触结构的速度场、加速度场和接触变形。
通过欧拉网格和拉格朗日网格的信息传递,完成滚动结构动力学分析。
通过将轮胎花纹和胎冠整体三维建模,可以得到连续轮胎表面的加速度场。
以参考空间中连续表面的加速度场作为声源,采用声学有限元方法得到滚动噪声的分布预测。
实验和仿真结果对比证明本方法的可靠和准确,也证明1000 Hz以下轮胎的滚动噪声主要是花纹的冲击振动引起的噪声。
提出的方法为预测分析轮胎的滚动噪声开辟一条可行的道路。
%The noise caused by the rolling contact of the tire is an important subject in the road transportation industry, which has attracted more and more attention. Unfortunately, at present there is no effective method to analyze and predict the rolling noise. In this paper, a new method for predicting tire rolling impact noise was presented. This method was based on the Mixed Lagrange-Euler Method (MLE). Using this method, the velocity field, the acceleration field and the contact deformation of the rolling tire with large deformation could be analyzed. First of all, a 3-D model including the tire pattern and the whole tread was built. By using this model, the acceleration field of the continuous tire surface was obtained. Then, two kinds of tire meshes were developed, one was Lagrange mesh for the rolling tire, and the other was Euler mesh fixed inthe space for the noise simulation. By means of mapping the acceleration of the Lagrange mesh to the Euler mesh, a non-rotational acceleration field was built. Finally, by using the aforementioned acceleration field as the acoustic source, the rolling noise could be predicted numerically by means of FEM. Mutual comparison of the results of test and simulation show that this method is feasible and reasonable. It also proves that the tire rolling noise lower than 1 000 Hz is mostly caused by the impact vibration of the tire pattern. The developed method provides a powerful tool to predict the rolling noise, especially for the rolling noise of patterned tires.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P20-24)【关键词】振动与波;子午线轮胎;滚动接触;滚动噪声;FEM;混合拉格朗日欧拉方法【作者】冯希金;危银涛;项大兵;范成建【作者单位】清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084【正文语种】中文【中图分类】U461;TB942滚动接触噪声在汽车工程领域引起越来越多的重视。
图1轮轨噪声产生示意图图2车辆-轨道耦合振动模型轮轨耦合振动行为下高速轮轨噪声预测研究现状根据日本对新千线的噪声测试情况可以对各部分声级源对总声级的贡献进行全方面的剖析。
对于未研磨轨道与已研磨轨道,当列车速度不同时,各个部分对应的声级分别见表1和表2[3]。
表1未研磨轨道各噪声声源的声级(dB)车速190km/h210km/h240km/h轮轨噪声空气动力集电系统桥梁构造物总声级77<6771.5707978<70747180.479<7377.57282表2已研磨轨道各噪声声源的声级(dB)车速190km/h210km/h240km/h轮轨噪声空气动力集电系统73<6771.574<667475<6777.5对储能电源及充电站的优化配置。
参考本方案,对于其它已运营或者新建的储能式现代有轨电车项目,结合该项目的线路参数、车辆参数及运营也可以实现储能电源与充电站的优化配置。
:.地铁列车牵引计算与仿真[D].北京:RIM模型图3Remington轮轨滚动噪声预测模型框图基于Remington滚动噪声模型,雷晓燕教授等[8]为了研究轮轨相互作用关系及由轮轨表面不平顺而引起的噪声,建立了一个较为系统的轮轨高频振动模型;随后又对轮轨振动与噪声模型进行了改进[9],车轮采用LOVE圆环模型,钢轨采用Timoshinko梁模型;曾钦娥[10]以轨道结构的速度导纳作为分析结构振动的指标,对比计算分析了高架轨道轮轨系统的导纳特性,在此基础上建立轮轨噪声预测模型进行高架轨道轮轨噪声预测。
熊芯[11]通过对TWINS 模型进行二次开发,然后利用该软件计算了车速为160km/h时的轮轨滚动噪声;裴勇涛[12]建立轮轨垂向和轨道子系统力学模型,通过仿真研究预测了轮轨的振动特性和辐射噪声特性,最后与已有的轮轨噪声TWINS模型进行对比分析,证明了建立的预测模型的有效性。
2.2轮轨耦合振动噪声研究以上的研究仅仅是基于轮对系统、轨道系统单方面进行研究,并没有把轮对与轨道作为一个大系统进行轮轨耦合振动研究,对轮轨耦合振动研究事实上更可以客观反映轮轨振动本质。
通过轮轨关系控制噪声通过轮轨关系控制噪声城市轨道交通系统的运营环境中都必然会有噪声和振动,但这并不意味着乘客或沿线的工作人员和居民都能接受。
在北美洲,过去几年中曾经采用许多方法缓解降低噪声和振动对城市轨道交通系统的影响。
亚特兰大、波士顿、埃德蒙顿、洛杉矶、萨加门多、圣路易斯、多伦多、华盛顿特区等城市的工程师曾经设计和改进了“弹性扣件系统”,无碴轨道和浮置板轨道系统,以降低噪声和振动。
另一种降低噪声和振动的方法直接实施于产生噪声和振动的源头—-轮轨接触面。
1 滚动噪声,轰鸣噪声和尖啸噪声轮轨接触面可能产生三种类型的噪声:滚动噪声,轰鸣噪声和尖啸噪声,并引起振动。
滚动噪声是由于轮轨接触表面过大的不平顺造成的。
产生不平顺的原因可能有铁锈,铁鳞或粗糙的轮轨表面。
车轮和轨道表面的不平顺导致了波动或者是轮轨不良接触,使车轮和轨道产生了结构振动,发出宽频的噪声。
[1]在萨加门多快轨系统做过的测试表明:与踏面表面光滑的车轮相比,表面不平顺的车轮发出的噪声要高4分贝。
[2]钢轨表面的短波波浪磨耗会导致钢轨或车轮产生轰鸣噪声,轰鸣噪声比平稳的滚动噪声高10-20分贝。
城市轨道交通系统的钢轨波浪磨耗是由于车轮长期在轨面沿纵向、横向或蛇行蠕滑造成的。
纵向的蠕滑常常见于坡道、靠近车站或是轮缘导向力不足的曲线处的轨道。
对于单马达转向架,转向架上的两根轴由同一个马达驱动,常常会遇到扭转的共振,这将导致周期性的滑动。
横向蠕滑产生的波浪磨耗常见于曲线和导向不良的车轮踏面。
蛇行蠕滑造成的波浪磨耗是由于车轮和轨道的形状不匹配造成的,特别是在钢轨有擦伤的直线区段,轮轨接触不良导致磨耗区域不断变宽。
图1:波浪磨耗严重的车轮踏面2减少蠕滑为了减少蠕滑以抑制作为噪声源的波浪磨耗的形成,最有效的办法是改善轮轨关系。
特别有效的是将钢轨的断面廓形打磨成满足系统要求的形状。
由于各个城市轨道交通系统车辆的转向架和悬挂系统均不同,而且线路特点也不一样(最大、最小曲线半径的大小值不一样),因此不同的城市轨道交通系统需要定制不同的钢轨断面廓形打磨程序。