輪軌系統(tǒng)振動(dòng)、聲輻射預(yù)測及控制研究.pdf

1、輪軌系統(tǒng)的振動(dòng)及噪聲作為鐵路交通振動(dòng)噪聲中的一個(gè)重要組成部分，其形成機(jī)理、理論仿真預(yù)測及輪軌振動(dòng)噪聲的控制都已成為鐵路交通振動(dòng)噪聲研究中的重要方面。為了有效地預(yù)測分析輪軌系統(tǒng)的振動(dòng)、聲輻射及減振降噪措施對(duì)其振動(dòng)、聲輻射的控制效果，本文建立了輪軌振動(dòng)、聲輻射計(jì)算模型，并利用該模型預(yù)測分析了我國高速鐵路有砟軌道結(jié)構(gòu)中輪軌系統(tǒng)的振動(dòng)、聲輻射特性，研究了鋼軌動(dòng)力吸振器對(duì)輪軌系統(tǒng)振動(dòng)、聲輻射的控制效果。
　　 首先，本文在頻域內(nèi)建立了軌道

2、結(jié)構(gòu)垂向振動(dòng)預(yù)測模型。模型中，用周期性離散支撐的無限長的歐拉梁來模擬鋼軌扣件系統(tǒng)，歐拉梁的Green方程用以描述載荷激勵(lì)下鋼軌垂向振動(dòng)位移響應(yīng)，適用于移動(dòng)載荷激勵(lì)。利用該模型對(duì)固定點(diǎn)作用的單位簡諧載荷激勵(lì)、移動(dòng)單位簡諧載荷激勵(lì)下鋼軌的垂向振動(dòng)特性進(jìn)行了仿真預(yù)測，分析了鋼軌的垂向振動(dòng)特性及移動(dòng)單位簡諧載荷的移動(dòng)速度、激勵(lì)頻率對(duì)其的影響。
　　 以頻域內(nèi)軌道結(jié)構(gòu)垂向振動(dòng)預(yù)測模型為基礎(chǔ)，建立考慮車輪、軌道結(jié)構(gòu)及輪軌相互作用的輪軌系統(tǒng)振

3、動(dòng)預(yù)測模型。模型中，以我國高速鐵路實(shí)測車輪、鋼軌表面粗糙度數(shù)據(jù)作為激勵(lì)輸入，輪軌系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的輪軌接觸力激勵(lì)輪軌系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)移動(dòng)輪軌接觸力激勵(lì)下車輪、鋼軌的振動(dòng)特性分別進(jìn)行了仿真預(yù)測，分析了移動(dòng)輪軌接觸力激勵(lì)的移動(dòng)速度、激勵(lì)頻率對(duì)其的影響。
　　 其次，結(jié)合輪軌系統(tǒng)振動(dòng)預(yù)測模型及結(jié)構(gòu)聲輻射理論，建立了輪軌系統(tǒng)聲輻射預(yù)測模型。在移動(dòng)的相對(duì)位移/粗糙度引起的輪軌接觸力激勵(lì)下，對(duì)移動(dòng)輪軌力激勵(lì)在各移動(dòng)速度下車輪、軌道結(jié)構(gòu)的聲輻

4、射特性分別進(jìn)行仿真預(yù)測。
　　 最后，在輪軌系統(tǒng)振動(dòng)預(yù)測模型中軌跨中間位置，考慮在軌跨中間位置用離散的雙層質(zhì)量塊-阻尼-彈簧系統(tǒng)模擬離散分布的鋼軌動(dòng)力吸振器，建立了車輪-軌道結(jié)構(gòu)-鋼軌動(dòng)力吸振器系統(tǒng)的振動(dòng)及聲輻射預(yù)測模型，動(dòng)力吸振器特性由其6參數(shù)決定。利用該模型對(duì)鋼軌動(dòng)力吸振器的吸振降噪特性進(jìn)行了研究，調(diào)查了鋼軌動(dòng)力吸振器各參數(shù)對(duì)其吸振降噪特性的影響。研究結(jié)果表明，鋼軌動(dòng)力吸振器可以有效抑制鋼軌pinned-pinned共振峰值