扣件刚度频变特性对轮轨振动噪声的影响

基于车辆-轨道耦合动力学理论和声学理论,建立了考虑扣件刚度频变特性的轮轨滚动噪声频域分析模型。模型中,通过车轮有限元分析获得其模态特征向量,建立考虑车轮弹性的动力学方程;钢轨视为由刚度随频率变化的扣件离散支承的铁摩辛柯梁模型;通过等效线性化轮轨接触形成轮轨耦合动力学频域分析模型;将轨道粗糙度作为输入并考虑接触区滤波,计算得到了车轮和钢轨的振动响应频谱及声辐射功率频谱,并分析了扣件刚度频变特性对轮轨垂向振动以及轮轨滚动噪声的影响。结果表明,扣件刚度的频变特性对钢轨导纳特性、轮轨相互作用力频谱、钢轨总声功率影响明显,而对车轮总声功率影响较小;与扣件常刚度模型计算结果相比,钢轨振动沿纵向传播的衰减率增大,钢轨声辐射功率在100~1 250 Hz频段明显减小,轮轨总辐射声功率约减小2.4 dBA,轮轨噪声辐射声压预测值与试验结果对比表明,频变刚度模型可有效修正常刚度系数模型对轮轨噪声的过高估计。     

轨道刚度对高速轮轨系统振动噪声的影响

高速铁路对环境的噪声污染是一个不可忽视的问题,在已建立的轮轨滚动噪声预测模型的基础上,以板式轨道为对象,研究了在轮轨表面粗糙度(随机短波激扰)的激励下,轨道刚度变化对高速轮轨系统振动及轮轨噪声的影响.结果表明:降低轨道刚度,可以有效降低轮轨系统400Hz以下频率的振动,但对400Hz以上的振动基本无影响,从而,对轮轨噪声也基本无影响.     

梁—板混合单元分析桥梁车致振动与噪声

在平截面的假定条件下,通过建立梁—板混合单元有限元模型,采用车—线—桥耦合振动分析得到桥梁高频振动响应,再采用声学边界元法分析桥梁结构噪声。以32 m混凝土简支箱梁为例,讨论了不同的梁—板混合模型对计算精度和效率的影响,并与现场试验结果进行对比。由此验证了:在梁—板混合有限元模型中,跨中板单元区域的长度取5倍以上梁高时,桥梁高频振动和结构噪声仿真值均能取得良好的精度,计算效率可提高70%左右。桥梁振动和结构噪声的峰值频率范围为40 Hz~80 Hz,在梁侧传播时具有一定的指向性。采用梁—板混合单元模型计算得到30 m范围内的结构噪声与全板单元模型计算结果基本一致,但在30 m范围外,前者的计算值要比后者小2 d B(Lin)左右。因而,梁—板混合单元模型可有助于提高桥梁车致振动和噪声分析的效率。     

阻尼材料对铁路车轮振动特性的影响分析

为控制铁路车轮的振动和噪声辐射,在车轮辐板位置粘贴阻尼材料,并采用模态叠加法分析其对车轮频率响应的影响。首先在有限元软件ANSYS中建立普通车轮和阻尼车轮的有限元模型,模型中同时考虑阻尼材料阻尼的频变特性,采用Block lanczos法计算0~10 000 Hz内两种车轮的固有频率和振型,然后根据模态计算结果,采用模态叠加法计算车轮0~5 000 Hz内的频率响应,分析车轮的固有模态和导纳特性。研究结果表明:阻尼材料层的使用对车轮的振型不会产生较大的影响,仅使车轮各阶模态的共振频率略有下降。车轮不同位置在不同激励作用下响应的主要贡献模态各有不同。阻尼材料的使用对轮辋及踏面的振动影响较小。但无论是在径向激励或者轴向激励的情况下,阻尼车轮辐板的轴向振动明显低于普通车轮,在车轮主要的噪声辐射频段(1 000 Hz以上),阻尼材料的抑制作用尤其明显,在对车轮噪声贡献最大的模态(1节圆和径向模态耦合)频率处,振动可以平均降低15 d B以上。     

桥墩刚度对铁路车桥系统横向振动的影响

本文以车辆及车桥系统横向动力平衡反应为基础，以列车蛇行运动为激振源，计算比较了列车在地面线路上运行以及列车通过桥地列车横向动力响应的变化，并改变桥墩刚度，计算比较了桥墩刚度变化对车侨系统横向振动的影响。     

铁路箱梁辐射结构噪声测试与开孔影响分析

基于室内外温差均衡、通风、排水等因素,往往会在铁路简支箱梁顶板、底板、腹板开设数量和尺寸不一的孔洞。现场实测表明,腔内噪声会通过孔洞泄露出去,增大腔外噪声。基于以上原因,有必要研究开孔对箱梁辐射噪声的影响。研究结论表明:箱梁板的振动频率主要集中在40 Hz至250 Hz范围内;底板侧的噪声主要由底板振动而产生;腹板侧的噪声测点主要由腹板和翼缘板的振动产生。比较分析实测值、不开孔模型理论值、开孔模型理论值后发现,开孔模型测点理论值均比不开孔模型理论值大,更接近于实测值。开孔对结构近场噪声影响不可忽略,理论计算时采用开孔计算模型能更好模拟箱梁结构噪声。     

研究用阻尼技术降低窗式空调器的振动与噪声

研究用阻尼技术降低窗式空调器的振动与噪声庄表中，刘明杰，丁旭升，叶重正（浙江大学）（杭州制冷研究所）徐京辉，顾航（浙江省产品质量检验所）一、引言虽然窗式空调器的噪声还没有达到对人有危害的程度，从有关实验表明，４０～损０（Ａ）的噪声不会吵醒已睡着的人，...     

列车在不同弹性扣件区段车内振动噪声的对比研究

针对地铁A型列车车内振动噪声进行研究,分析不同弹性扣件对车内振动和噪声的影响,通过研究车体结构和国内外规范,对A型地铁车辆车内关键位置处的振动噪声进行多次测量,获得在普通扣件区段和弹性扣件区段列车内部的振动加速度和噪声,运用振动加速度级和声压级以及1/3倍频程分析不同弹性扣件对车内振动噪声影响。结果表明:车内不同位置处振动噪声差别较大,车厢两端部振动噪声大于车厢中部振动噪声;车内振动噪声峰值频率大多出现在125 Hz、160 Hz、200 Hz左右;扣件系统弹性变化不会影响车内振动噪声峰值频率和3 150 Hz以上高频段振动噪声;普通扣件刚度是弹性扣件刚度2倍左右时,在100 Hz至2 000 Hz范围内,列车在弹性扣件地段时车内噪声声压级比在普通扣件地段时大,差值约为2 dB至5 dB,在315 Hz至2 000 Hz范围内,列车在弹性扣件地段时车内振动加速度级比在普通扣件地段时大,差值约为6 dB至10 d B;在弹性扣件区段时的Z振级比在普通扣件区段时大,但在弹性扣件区段时X振级反而低于在普通扣件区段时的值。     

阻尼对叶片非线性振动的影响

将叶轮机叶片简化为悬臂薄板,考虑阻尼的作用,并将叶片所处的环境噪声和空气阻力考虑为简谐载荷。基于Von-karman板的控制理论,建立了考虑阻尼的叶片振动控制方程组。选择一组满足叶片边界条件的模态函数,运用Galerkin法将方程离散,再采用多尺度法对处理后的非线性常微分方程求解。数值分析的结果表明,在线性情况下叶片振动的拍现象比非线性振动更密集,非线性振动的幅频特性曲线存在多值性和跳跃性,叶片的粘性阻尼参数对叶片非线性振动的幅频曲线有影响。     

转速与负载对减速器振动噪声的影响研究

以单级圆柱齿轮减速器为研究对象,综合考虑齿轮时变啮合刚度及误差激励的影响建立了传动系统动力学模型。以轴承动载荷为激励,采用FEM/BEM方法对减速器振动噪声辐射进行了分析,得到了齿轮箱节点动响应时域历程及声场场点噪声谱,论述了激励中各谐波成分对齿轮箱振动噪声辐射的影响。对多工况下齿轮箱振动噪声辐射进行了计算,就转速及负载对减速器振动噪声的影响做出了分析,得到了系统动载荷随转速的变化规律,噪声辐射随负载变化规律以及齿轮箱共振频带分布,为减速器的减振降噪设计提供了理论基础。     

轮胎气压对汽车振动噪声影响的研究

影响汽车振动噪声的因素有设计、材料、胎压、结构、路况等,论文研究了轮胎充气压力变化对轮胎和整车振动噪声的影响。通过实验数据和理论分析得知,轮胎刚度与固有频率随轮胎充气压力的升高而增加;悬架与汽车振动特性随轮胎充气压力的变化而有较明显改变;轮胎气压对气泵噪声也有不同程度的影响;胎压对轮胎噪声水平影响不大,而且对轮胎噪声水平影响不具有规律性;胎压升高使得轮胎减振性能下降,增加了整车冲击振动感,降低了汽车行驶平顺性和乘坐舒适性。因此,合理的轮胎充气压力,不但可以降低和改善整车振动噪声;而且还可以提高汽车行驶平顺性与乘坐舒适性。     

辐板刚度、阻尼及齿面摩擦对齿轮振动特性的影响

在考虑齿轮副时变啮合刚度、齿面摩擦、齿侧间隙及辐板刚度和阻尼的情况下,建立了齿轮传动系统的三维非线性动力学模型。根据啮合点位置推导出啮合刚度、齿面摩擦系数与时间的关系,并考虑了齿轮动载荷在各齿轮副之间的实际分配情况。针对强非线性变微分方程组求解困难的问题,提出了利用添加方程组维数的方法将变系数微分方程组转化成常微分方程组,并采用4~5阶自适应变步长的龙格库塔法求解微分方程组的数值解。系统地分析了辐板刚度、阻尼以及齿面摩擦对齿轮副和辐板振动性能的影响,为更深入研究齿轮的阻尼减振提供了理论基础和研究方向。     

主梁结构形式对大跨度钢桥车致结构噪声的影响

为了探究不同结构形式大跨度钢桥的结构噪声辐射特性,基于车辆-轨道-桥梁耦合振动分析和统计能量分析(SEA)理论建立了大跨度钢桥的结构噪声预测模型.首先以构件的模态相似度对桥梁子系统进行划分;然后建立车辆-轨道-桥梁耦合振动频域模型,基于轨道不平顺理论描述轮轨相互作用,从而得到轨道板-桥面板频域支承力作为输入激励;最后基...     

地下铁道车致振动的隔振技术研究

本文详细讨论了地下铁道车致振动的隔振原理，并具体给出了地下铁道隔振的设计方法和步骤，为隔振技术在地下铁道中应用打下了理论基础。     

粘弹性阻尼材料在噪声与振动控制中的应用

前言 粘弹阻尼材料是一种兼有某些粘性液体和弹性固体特性的材料。粘弹阻尼减振降噪技术是控制结构振动和噪声的方法之一。任何材料在它的弹性变形范围内于加载中产生变形,变形的能量储存在材料中,当卸除外力后,在弹性恢复力的作用下变形复原,若材料是完全弹性的则只贮存而不耗散能量。但实际情况并非完全如此,任何材料都不是绝对弹性的,材料分子链之间的晶格滑移,错位和变形使材料产生了永久性形变,这就是粘弹性的粘性。变形能量中一部分转化为材料内部的损耗能量,这一特性用内耗阻尼或迟滞阻尼来表示,其量值称为损耗因子β。金属的损耗因…     

弹性扣件对列车车内噪声声品质的影响

为了分析弹性扣件对城市轨道交通列车车内噪声声品质的影响,在不同车速情况下进行弹性扣件和普通扣件地段地铁列车车内噪声测试,利用不同的声品质客观评价参数评价车内噪声,对比分析弹性扣件和普通扣件地段车内噪声声品质。结果表明:在车速不高于40 km/h时,车内中低频噪声是主要影响因素,应该把降低中低频噪声作为车内降噪的重点;车内噪声的A声级、响度、烦扰度和语言干扰级在弹性扣件地段比在普通扣件地段大,尖锐度、粗糙度在弹性扣件地段比在普通扣件地段小,抖动度则变化较小;弹性扣件对贯通道中央、车厢端部噪声的声压级、响度、语言干扰级影响较大,对上述位置噪声的尖锐度、抖动度、粗糙度和烦扰度、以及车体中部、司机室内部噪声的声压级和声品质客观评价参数影响都较小。     

弹性扣件对列车车内噪声声品质的影响

为了分析弹性扣件对城市轨道交通列车车内噪声声品质的影响,在不同车速情况下进行弹性扣件和普通扣件地段地铁列车车内噪声测试,利用不同的声品质客观评价参数评价车内噪声,对比分析弹性扣件和普通扣件地段车内噪声声品质。结果表明：在车速不高于40km/h时,车内中低频噪声是主要影响因素,应该把降低中低频噪声作为车内降噪的重点;车内噪声的A声级、响度、烦扰度和语言干扰级在弹性扣件地段比在普通扣件地段大,尖锐度、粗糙度在弹性扣件地段比在普通扣件地段小,抖动度则变化较小;弹性扣件对贯通道中央、车厢端部噪声的声压级、响度、语言干扰级影响较大,对上述位置噪声的尖锐度、抖动度、粗糙度和烦扰度、以及车体中部、司机室内部噪声的声压级和声品质客观评价参数影响都较小。     

弹性支座对桥梁车致振动的隔振效果研究

为探讨列车高速通过桥梁时传递到桥墩的振动受弹性支座的影响,建立了12个自由度的弹簧-阻尼单元模拟支座,嵌入到车-线-桥耦合振动分析模型中。以高速铁路上典型的32 m混凝土双线简支梁桥为研究对象,采用包含支座单元的车-线-桥耦合振动分析程序进行仿真计算。结果表明：车辆的轮重减载率和竖向振动加速度受支座竖向刚度的影响很小;支座竖向刚度降低,桥梁响应中的静力成分逐渐增大,动力成分则先逐渐减小,再逐渐增大;采用弹性支座,墩顶全频域内的减振效果主要取决于优势频段20Hz~80Hz频率范围的振动衰减量;弹性支座隔振系统的自振频率为10Hz~20Hz,能够吸收中高频振动,放大自身频率范围振动,反映出弹性支座在中、高频段具有很好的隔振性能。     

MTMDs控制高速铁路简支箱梁桥车致振动噪声的研究

轨道不平顺性激励引起桥梁结构振动,进而向空间辐射噪声。为了探明多重调谐质量阻尼器（MTMDs）对桥梁结构噪声的影响,选取32 m双线混凝土简支箱梁为研究对象,建立了移动集中力-桥梁-MTMDs耦合振动模型,根据桥梁的挠曲频响函数,求取了MTMDs的最优控制参数。在此基础上,采用瞬态有限元法和声学边界元法研究了不同数量调谐质量阻尼器对桥梁的减振、降噪效果。研究结果表明：MTMDs能有效控制桥梁的最大振动响应;由于MTMDs仅对一阶竖弯频率处的结构振动控制有效,使得其对结构噪声的控制效果不甚明显,对近轨侧25 m处声场的平均降噪效果约0.5 dB。     

综合交通枢纽车致振动响应特性研究

针对"站桥合一"的大型综合交通枢纽工程,研究在不同行车速度和不同线路工况下候车厅楼板以及大跨度悬挑结构的振动响应传递规律,研究列车高速过站时站房结构的动力响应,分析客运站各个楼层的动力响应规律、车致振动在客运站内的传播衰减规律。首先,以南昌西站站房结构为例,利用无砟轨道双层梁模型对轮轨力进行数值模拟,采用有限元法建立列车-轨道-站房耦合系统整体动力学分析模型,在有限元模型上施加不同工况的列车荷载,研究结果表明正线列车所致振动响应远小于到发线列车所致振动响应,双线行车所致振动响应约为单线行车的两倍,车致振动沿着与线路垂直方向和楼层高度方向快速衰减,车致振动沿着框架柱传递振动响应,但是轴柱中心线的振动响应小于跨中的振动响应。车致振动响应沿着高度方向呈现指数衰减。车致振动响应的垂向振动、横向振动存在量级上的差异,因此综合交通枢纽车站的振动舒适度问题可以主要关注竖向振动。