谐振式浮轨扣件减振性能测试研究

为测试谐振式浮轨扣件振动特性和钢轨表面波磨,对南京地铁谐振式浮轨扣件进行锤击和波磨测试,同时对比测试Ⅰ型扣件、DTVⅠ2扣件和DTVⅡ2扣件3种典型常用扣件。测试结果表明,谐振式浮轨扣件固有频率、刚度和钢轨表面粗糙度最低,振动传播衰减率最好,谐振式浮轨扣件同时具有较好的减振和抑制钢轨波磨能力。     

低速工况下浮轨扣件减振降噪及钢轨波磨分析

采用浮轨扣件对昆明地铁钢轨波磨严重、附近环境振动噪声超标的某路段进行改造,分别测试改造前后钢轨变形、轨道系统振动、钢轨波磨、车内振动噪声、敏感建筑物振动及二次辐射噪声变化水平。结果表明,与普通扣件相比,在采用浮轨扣件区间隧道壁振动降低12.2 d B(Z),车内振动噪声分别降低5.3 d B(Z)和6.6 d B(A),钢轨波磨降低4.2 d B(A),敏感建筑物室内振动和二次辐射噪声分别降低6.3 d B(Z)和4.0 d B(A),表明浮轨扣件在低速工况下具有较好的抑制钢轨波磨和减振降噪性能。     

谐振式浮轨扣件系统在成都地铁的减振效果试验分析

为了减少因地铁列车运行时钢轨产生的振动,研发了一种改进型高刚度的谐振式浮轨扣件系统,它充分利用其谐振及弹性元件的动力吸振和隔振特点,能有效地减少钢轨及道床的振动。本文详细介绍了该系统试验中采用的轨道变形及振动、道床及隧道壁振动的测试方法,以及在成都地铁一号线路上分别采用DTVI2型扣件和谐振式浮轨扣件的减振效果。对比试验表明谐振式浮轨扣件具有较好的钢轨减振能力,取得了很好的减振及隔振综合效果,道床及隧道壁的振动水平在改进型谐振式浮轨扣件道床相对DTVI2型扣件道床降低8-9dB左右,谐振式浮轨扣件的轨道变形也满足线路安全设计标准的要求。     

上部锁紧式双层非线性减振扣件钢轨波磨的控制

地铁、轻轨等不断发展极大程度地减缓了交通拥堵、环境污染等问题,与此同时,车辆运营环境的复杂化也使得列车和轨道各部件的损伤也越来越严重,其中比较典型的问题就是轮轨间的钢轨的磨耗。为了降低地铁列车在轨道上运行时车辆和轨道之间的磨损,需要采取各种各样的减振或隔振措施。采用CAT钢轨波磨仪测试了剪切型减振器以及上部锁紧式双层非线性减振扣件两种轨道结构型式下在南京地铁1号线钢轨波磨的情况。在南京地铁1号线连续的6个月对相同区间内的钢轨的波磨进行跟踪测试,确认随着时间的增长剪切型减振器扣件钢轨的波磨在缓慢地增长,增长速度为1.5 dB/月,而上部锁紧式双层非线性减振扣件钢轨的波磨在缓慢地减小,减小的速度为0.7 dB/月。结果可以看出,剪切型减振器区间钢轨波磨严重发展,而上部锁紧式双层非线性减振扣件十分有效地抑制了钢轨波磨的增长。     

钢轨动力吸振器减振降噪特性分析

采用钢轨动力吸振器是降低轮轨振动噪声的有效措施之一,基于有限元和边界元法建立钢轨动力吸振器振动噪声计算模型,分析单自由度钢轨动力吸振器系统和多重钢轨动力吸振器系统的减振降噪性能差异,调查在不同车轮钢轨表面粗糙度、不同列车运行速度工况下钢轨动力吸振器结构降噪特性.计算结果表明:多重钢轨动力吸振器结构较单自由度钢轨动力吸振...     

调频式钢轨动力吸振器试验效果分析

设计短、长两种钢轨试验模型,采用力锤锤击激励方式,对比测试了吸振器安装前、后钢轨振动量级及钢轨振动衰减率的变化。试验结果表明,调频式动力吸振器在设计调谐频率附近(100～600 Hz)可有效地降低结构振动水平,原点垂向及横向主要响应峰值衰减均可达到3 dB以上。另外,吸振器可有效阻断振动能量沿轨面传递,在0.1～1 kHz的全频段内,钢轨振动衰减率均有不同程度增加。     

地铁线路中等减振扣件振动测试与减振效果研究

相比其他地铁线路轨道减振形式,中等减振扣件具有造价低、易于维护、方便调节轨距等优点,在地铁建设中逐渐被广泛采用。为研究中等减振扣件在行车环境中的减振性能,对某地铁安装中等减振扣件的直线断面的钢轨振动加速度、道床振动加速度、隧道壁振动加速度以及钢轨动态位移进行现场测量。测量时主要依据GB/T13441 系列标准,采用铅垂向Z振级VLZ作为评价指标,对振动加速度数据进行1/3 倍频程分析。通过与安装普通扣件直线断面的相应测量结果进行对比可知,（1）中等减振扣件可有效减小隧道壁的振动达8 dB以上。（2）通过对钢轨、道床以及隧道壁的振动测试,可知中等减振扣件具有较好的减振效果。（3）根据钢轨动态变形测试结果可知,虽然安装中等减振扣件的钢轨竖向位移、轨头横向位移、轨距变化量比安装普通扣件的有所增加,但是其增加值均在允许范围内,可以满足列车安全运营的要求。（4）研究结果对于中等减振扣件的设计以及地铁线路轨道结构设计与规划具有参考与借鉴意义。     

约束型阻尼钢轨衰减率和降噪效果试验分析

基于力锤敲击方法,测试阻尼钢轨和标准钢轨的衰减率,将阻尼钢轨与标准钢轨衰减率对比。结果表明:阻尼钢轨低频部分衰减率接近于标准钢轨,高频部分(钢轨噪声明显部分)衰减率高于标准钢轨;相比于标准钢轨,1号阻尼钢轨垂向衰减率在2 500 Hz倍频程带时高出0.50 d B/m,2号阻尼钢轨垂向衰减率在1 600 Hz倍频程带时高出0.28 d B/m,3号阻尼钢轨在1 000 Hz倍频程带提高了0.21 d B/m。束型阻尼钢轨具有一定的降噪效果,可在标准钢轨的基础上降低1.3 d B(A)~1.5 d B(A)。将其应用于实际线路中,能降低铁路总噪声1.6 d B(A)~1.7 d B(A)。     

嵌入式地铁减振扣件的设计开发

根据南京地铁1号线地下线整体道床轨道结构的工况,设计开发了一款嵌入式地铁减振扣件。该扣件的接口安装尺寸和使用高度以及配套件与原普通扣件完全一致,降低了施工难度与周期,同时大幅降低了既有线路改造升级的成本;减振扣件的插入损失达到12.89 d B,车辆在垂向和横向的平稳性指标为优。新型地铁减振扣件可在不影响列车正常运营和轨道结构边界不变的前提下,实现线路的快捷改造升级,并有效保证列车的平稳运行和减小对周边环境的影响。     

铁路钢轨扣件e形弹条动态性能研究及结构改进

以铁路钢轨扣件e形弹条为研究对象,运用有限元仿真和锤击试验方法对组装状态下弹条动态性能进行研究,随后对弹条进行结构及材料优化形成空心阻尼弹条。通过对原弹条进行强度应力和动态特性分析,弹条组装工作状态下模态试验与模态仿真前3阶固有频率误差分别为2.2%、1.8%、4.9%,仿真模型的有效性得到验证;改进后的空心阻尼弹条对影响弹条共振疲劳损伤的第三阶固有频率从原来DI弹条的747 Hz提高到940 Hz,固有频率提高25.8%,且避开地铁钢轨波磨段750 Hz左右的激励频率;同时对应的阻尼弹条其阻尼损耗因子相对原弹条提高92%,大大地降低弹条共振峰值响应,能够有效地提高弹条疲劳寿命。     

调谐质量阻尼器参数设计中的两个问题

本文以单自由度系统安装一个调谐质量阻尼器（简称TMD）为例，对抗风和抗震两类不同激励工况下TMD的参数设计问题进行了理论研究与对比分析。通过给出相对误差系数的概念，定量评价了不同的参数方法对TMD减振性能的影响程度。本文的研究为TMD的参数设计提供了理论指导。     

n 级动力吸振器的建模及参数优化

详细论述动力吸振器的建模过程,并给出n级并联和n级串联式动力吸振器优化的通用模型。介绍动力吸振器的定点优化和数值优化两种优化方法。在此基础上使用Matlab语言编写通用的动力吸振器优化程序。利用该程序对某主系统的各类动力吸振器(单级、2级并联和3级并联式)进行参数优化。优化结果表明,安装优化后的动力吸振器后,主系统的共振峰可以显著地减小。文中给出的优化方法及相关结论,对动力吸振器的优化设计具有一定的工程实践意义。     

钢轨阻尼器控制钢轨波磨噪声的应用

随着近年来城市轨道交通的快速发展,钢轨波磨问题以及因其产生的振动噪声问题越来越受到人们的关注,它直接影响乘客的舒适度。青岛科而泰环境控制技术有限公司研发的一种钢轨阻尼器能够显著增加钢轨阻尼,有效控制钢轨波磨振动与辐射噪声。应用该技术对北京地铁某线路的钢轨波磨振动噪声进行治理,取得良好的减振降噪效果,钢轨垂向振动降低12.0 d B,钢轨横向振动降低6.0 d B,隧道内噪声降低7.7 d BA,车厢噪声降低7.6 d BA。     

旋翼液弹阻尼器的设计分析与试验

基于直升机旋翼液弹阻尼器的工作原理的分析,推导弹性刚度和损耗系数的表达式。根据旋翼模型参数设计满足指标要求的液弹阻尼器结构,并用液弹阻尼器动力学试验进行验证。试验结果表明液弹阻尼器具有较粘弹阻尼器更稳定的动力学性能和更强的减振能力;试验结果与设计计算结果的比较验证理论推导和设计方法的合理性。从而为直升机旋翼液弹阻尼器的研制提供理论依据。     

基于刚度-阻尼器主动多重调谐质量阻尼器模型的性能评价

提出了基于刚度一阻尼器主动多重调谐质量阻尼器(SD—AMTMD)新模型。利用导出的设置SD—AMTMD结构的传递函数，建立了设置SD—AMTMD结构的动力放大系数。于是SD—AMTMD最优参数和有效性的评价准则定义为：设置SD—AMTMD结构最大动力放大系数中最小值的最小化。SD—AMTMD冲程的评价准则定义为：SD—AMTMD的最大动力放大系数。基于定义的评价准则，研究了刚度比对SD—AMTMD最优参数、有效性和冲程的影响。为比较，同时考虑了AMTMD(即零刚度比的SD—AMTMD)的数值结果。     

用于杨浦大桥抖振控制的MTMD研究

研究了利用多重调谐质量阻尼器（ＭＴＭＤ）系统控制杨浦大桥抖振的基本方法。提出了分析ＭＴＭＤ系统频率特性的方法和一种新的杠杆式ＴＭＤ结构形式。研究表明ＭＴＭＤ系统的控制效率与它的中心频率比和频率带宽比有很大关系。杠杆式ＴＭＤ与传统ＴＭＤ相比，对安装的净空要求较低。设计了分别对应不同质量比的七种ＭＴＭＤ系统。根据需要的控制效率和许可的预算，可任意选取一组用于对杨浦大桥的抖振控制     

基于SIMULINK不规则建筑AMTMD抗震控制的模拟

研究了地震作用下ATMD和AMTMD控制不规则建筑的行为,以在时域内进一步验证ATMD和AMTMD的有效性和鲁棒性。建立了不规则建筑-ATMD和AMTMD系统的SIMULINK仿真分析模型,考虑结构刚度的确定性和不确定性,并使用实际的地震记录,在时域内,进行地震作用下不规则建筑-ATMD和AMTMD系统的SIMULINK仿真分析。通过分析两种控制装置的有效性和鲁棒性,比较了两种控制装置的优劣。通过大量的计算与比较综合出结论,为不规则建筑的地震振动控制设计与实现提供了参考。     

磁流变阻尼器的实验建模

磁流变阻尼器是一种应用前景广阔的半主动控制阻尼器。基于对磁流变阻尼器的实验,建立了描述磁流变阻尼器阻尼特性的Bingham塑性模型和非线性滞回模型。讨论了施加电压（磁场强度）、激振振幅及频率对两种模型的参数的影响。该文提出的非线性滞回模型具有精度高、参数识别过程简单和准确反映磁流变阻尼器滞回特性等优点。