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地铁车辆段不同区域振动传递特性分析

噪声与振动控制 2024年第3期44卷 223-228页

作者：岳修平鞠龙华邓力唐宇斌张宝猛王安斌上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 广州地铁集团有限公司广州510330 青岛地铁运营有限公司山东青岛266100

为了降低地铁车辆段上盖物业建筑的环境振动和二次噪声,很有必要研究地铁上盖物业下方车辆段不同区域的振动特性。对国内某城市地铁车辆段上盖物业振动测试结果进行分析,对比分析特征区域包括车辆段库内区线路、咽喉区线路和试车线的钢... 详细信息

为了降低地铁车辆段上盖物业建筑的环境振动和二次噪声,很有必要研究地铁上盖物业下方车辆段不同区域的振动特性。对国内某城市地铁车辆段上盖物业振动测试结果进行分析,对比分析特征区域包括车辆段库内区线路、咽喉区线路和试车线的钢轨、轨旁结构柱及距离轨道中心7.5m地面振动源强的垂向和横向振动频谱,同时对不同频段的衰减量进行分析,获得车辆段在不同区域的振动特性。研究表明:试车线的总振级最大,其次是咽喉区,总振级最小的是库内区,钢轨垂向的总振级分别为123.1、113.0和94.1dB。虽然已经对咽喉区和试车线区部分线路实施部分减振措施,相较于库内区,其仍然是车辆段产生振动噪声问题的主要区域;在关注上盖建筑振动时,尤其需要对6至63Hz频带的振动进行控制。根据此研究结果可对不同区域的振动进行针对性控制,更有效减小振动噪声影响。

关键词：振动与波车辆段上盖物业现场实测振动频谱数据分析

钢弹簧浮置板轨道焊接接头处钢轨波磨研究Ⅰ:初始演化

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机械工程学报 2023年第8期59卷 245-252页

作者：李霞吴磊温泽峰金学松王安斌上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031 西南交通大学机械工程学院成都610031 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

现场调查测试某地铁钢弹簧浮置板直线轨道上焊接接头附近的初始波磨,其特征波长为250~600 mm,距离钢轨内侧20 mm处的波磨比30 mm和40 mm处严重。基于刚柔耦合的地铁车辆-钢弹簧浮置板轨道动力学模型、Kalker的三维非赫兹滚动接触模型、... 详细信息

现场调查测试某地铁钢弹簧浮置板直线轨道上焊接接头附近的初始波磨,其特征波长为250~600 mm,距离钢轨内侧20 mm处的波磨比30 mm和40 mm处严重。基于刚柔耦合的地铁车辆-钢弹簧浮置板轨道动力学模型、Kalker的三维非赫兹滚动接触模型、材料磨损模型和磨耗叠加模型,建立地铁车辆-浮置板轨道钢轨波磨计算模型,以此分析计算了凹形焊接接头处波磨的初始演化规律。数值仿真结果表明,波磨演化过程中不同阶段左右轨波磨特征波长存在差异;随着波磨的不断发展,左右轨波磨特征波长基本统一;理论仿真波长与现场实测波长相吻合;距离钢轨内侧较近区域的磨耗更严重,这一现象与现场调查情况一致。该项研究为钢弹簧浮置板直线轨道上焊接接头处波磨的预防与控制提供重要的理论基础。

关键词：钢轨波磨钢弹簧浮置板轨道焊接接头波长磨耗

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王安斌的诗(2首)

诗歌月刊 2007年第12期 88-88页

作者：王安斌

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弹性车轮对地铁直线段轨道减振特性研究

机械工程学报 2022年第22期58卷 395-405页

作者：邬奇睿祁孟盂周信王安斌上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 西南交通大学牵引动力国家重点试验室成都610031

为了评估弹性车轮在地铁直线电机线路的减振效果,结合试验与仿真分别对直线段正常工况与极端工况下弹性车轮减振特性进行研究。现场试验获取了直线段正常工况下轨道和隧道壁的振动水平,试验结果表明,弹性车轮对正常工况下的直线轨道系... 详细信息

为了评估弹性车轮在地铁直线电机线路的减振效果,结合试验与仿真分别对直线段正常工况与极端工况下弹性车轮减振特性进行研究。现场试验获取了直线段正常工况下轨道和隧道壁的振动水平,试验结果表明,弹性车轮对正常工况下的直线轨道系统的振动有一定的抑制作用,减振量可达2~3dB,同时对车轮多边形冲击振动有明显的减振效果。为了进一步探究对轨道存在钢轨波浪形磨耗或钢轨焊接接头几何缺陷的极端工况下弹性车轮的减振效果,建立车辆-轨道耦合动力学模型,将弹性轮对解耦为轮芯、左轮辋和右轮辋,采用6个自由度建模,轮芯与轮辋间通过弹性橡胶层耦合连接。模拟弹性车轮通过有波磨和焊接接头的钢轨时的振动特性,其数值仿真结果表明,在极端工况下,弹性车轮减振效果可达4~7dB,弹性车轮减振效果随着车辆速度的增加更加显著。

关键词：地铁直线轨道弹性车轮动力学特性现场试验减振

钢弹簧浮置板轨道焊接接头处钢轨波磨研究I：初始演化

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机械工程学报 2023年

作者：李霞吴磊温泽峰金学松王安斌西南交通大学牵引动力国家重点实验室西南交通大学机械工程学院西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室上海工程技术大学城市轨道交通学院

现场调查测试某地铁钢弹簧浮置板直线轨道上焊接接头附近的初始波磨，其特征波长为250～600 mm，距离钢轨内侧20 mm处的波磨比30 mm和40 mm处严重。基于刚柔耦合的地铁车辆-钢弹簧浮置板轨道动力学模型、Kalker的三维非赫兹滚动接触模... 详细信息

现场调查测试某地铁钢弹簧浮置板直线轨道上焊接接头附近的初始波磨，其特征波长为250～600 mm，距离钢轨内侧20 mm处的波磨比30 mm和40 mm处严重。基于刚柔耦合的地铁车辆-钢弹簧浮置板轨道动力学模型、Kalker的三维非赫兹滚动接触模型、材料磨损模型和磨耗叠加模型，建立地铁车辆-浮置板轨道钢轨波磨计算模型，以此分析计算了凹形焊接接头处波磨的初始演化规律。数值仿真结果表明，波磨演化过程中不同阶段左右轨波磨特征波长存在差异；随着波磨的不断发展，左右轨波磨特征波长基本统一；理论仿真波长与现场实测波长相吻合；距离钢轨内侧较近区域的磨耗更严重，这一现象与现场调查情况一致。该项研究为钢弹簧浮置板直线轨道上焊接接头处波磨的预防与控制提供重要的理论基础。

关键词：钢轨波磨钢弹簧浮置板轨道焊接接头波长磨耗

钢弹簧浮置板轨道振动特性与钢轨波磨关系研究

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铁道科学与工程学报 2022年第12期19卷 3636-3644页

作者：唐伟李霞李伟戴佳宇王安斌上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

地铁线路钢轨上出现波磨现象会引发轮轨噪声等问题,曲线线路上更容易产生钢轨波磨。为研究某地铁曲线半径为300 m钢弹簧浮置板轨道线路上钢轨波磨的成因,对现场钢轨波磨进行调查测试,得到钢轨表面的不平顺测试结果并分析钢轨波磨特性;... 详细信息

地铁线路钢轨上出现波磨现象会引发轮轨噪声等问题,曲线线路上更容易产生钢轨波磨。为研究某地铁曲线半径为300 m钢弹簧浮置板轨道线路上钢轨波磨的成因,对现场钢轨波磨进行调查测试,得到钢轨表面的不平顺测试结果并分析钢轨波磨特性;参考该钢弹簧浮置板轨道结构建立有限元模型,基于轨道结构振动理论分析波磨的形成机理。利用该模型分析轨道结构的振动特性与波磨通过频率的内在联系,通过模态分析,得出该轨道结构与波磨通过频率相对应的固有频率和振型,通过对该轨道结构进行简谐激励和白噪声激励,得到钢轨和轨道板在不同频率下的响应,分析轨道振动频率与钢轨波磨之间的联系,得出钢轨可能产生波磨的原因。研究结果表明:该区段车辆行驶速度大约为40 km/h,此波磨的主波长为160~200 mm,其通过频率为55~69 Hz;次波长为100 mm和40 mm,其通过频率为111 Hz和278 Hz;通过对模型施加不同的激励,在62,111,280~310 Hz处会产生共振,这些共振频率分别与钢轨波磨通过频率相对应。当车辆通过该波磨区段时,该轨道结构容易发生垂向弯曲振动,车辆簧下质量与轨道结构在62 Hz处产生的P2共振是160~200 mm波长波磨形成的重要原因,钢轨同轨道板一起作垂向弯曲振动引发了100 mm波长波磨,钢轨相对轨道板的垂向弯曲振动是40 mm波长波磨形成的原因。

关键词：钢弹簧浮置板轨道钢轨波磨振动簧下质量 P2共振

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王安斌的诗

诗歌月刊 2017年第7期 65-65页

作者：王安斌

母爱在家门口的塘里长大了母亲将你放到县城旁的湖中打了三个滚翻了三次身你又跳进长江

关键词：王安诗中国当代文学诗歌

基于环形试验台的钢轨短波长波磨产生机理研究

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铁道科学与工程学报 2023年

作者：汪梦寒顾晓菡王安斌上海工程技术大学城市轨道交通学院上海轨道交通振动与噪声控制技术工程研究中心

本文介绍了一种具有小半径曲线轨道的环形试验台并对其钢轨表面短波长波磨的形成原因做了分析。环形试验台上车辆运行6000圈后在低轨表面观察到钢轨波磨以3.31mm的波长再现。通过力锤敲击对轨道动态特性进行频率响应函数测试，并在行车... 详细信息

本文介绍了一种具有小半径曲线轨道的环形试验台并对其钢轨表面短波长波磨的形成原因做了分析。环形试验台上车辆运行6000圈后在低轨表面观察到钢轨波磨以3.31mm的波长再现。通过力锤敲击对轨道动态特性进行频率响应函数测试，并在行车条件下对波磨附近处高低轨的振动加速度进行数据采样，采用短时傅里叶变换对采样数据在频域上进行分析。根据试验台的实际尺寸建立了轨道三维实体有限元模型，并对其进行模态分析和频响分析。结合实验和仿真的结果分析了轨道结构动态特性与钢轨波磨的相关性。结果表明在试验车辆运行速度为12km/h,3.3mm波长波磨的通过频率为1007Hz；低轨的一阶垂向Pinned-Pinned频率为2277Hz，低轨的一阶横向Pinned-Pinned频率为1015Hz与波磨通过频率相吻合；车辆通过小曲线半径时，低轨上的横向振动幅值远大于高轨上的振动幅值，且低轨上的横向Pinned-Pinned频率1015Hz容易被激发，形成与共振频率对应的波磨，且在不同行车速度下低轨被激发出来的横向pinned-pinned频率几乎不会受速度的影响，振动幅值随着速度的减小依次降低。低轨频率响应函数实验测试的结果和有限元仿真的结果相吻合，验证了所建立的有限元模型的准确性，且在白噪声的激励下有限元模型中低轨的横向Pinned-Pinned频率极易被激发出来，其模态振型表现为以钢轨弹性扣件支撑点相对固定。轨道结构波磨的产生主要与轨道结构中高频固有特性相关，钢轨横向PinnedPinned模态被激发加剧了钢轨的横向振动是导致小曲线半径低轨钢轨波磨形成的原因。

关键词：小半径曲线轨道环形试验台钢轨波磨轨道结构动态特性中高频固有特性

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地铁扣件弹条失效分析及结构阻尼优化

铁道学报 2022年第10期44卷 94-102页

作者：高晓刚冯青松王安斌李文豪华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心江西南昌330013 上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620

为研究弹条断裂失效原因,以地铁常见DI弹条为研究对象,分析和总结断裂DI弹条材料宏观及微观特征,初步发现伤损弹条裂纹源区凹凸不平,存在表面缺陷。建立扣件弹条及铁垫板有限元简化模型,分析弹条中肢与扣件铁垫板不同安装深度对弹条强... 详细信息

为研究弹条断裂失效原因,以地铁常见DI弹条为研究对象,分析和总结断裂DI弹条材料宏观及微观特征,初步发现伤损弹条裂纹源区凹凸不平,存在表面缺陷。建立扣件弹条及铁垫板有限元简化模型,分析弹条中肢与扣件铁垫板不同安装深度对弹条强度的影响,发现非正常安装2 mm以上弹条中趾接触位置出现接触应力集中斑,且超过正常安装深度4 mm时应力急剧增大。通过对DI弹条自由、安装下试验模态参数识别,首次得到弹条中肢相对于扣件铁垫板不同安装深度下模态参数特征,弹条模态仿真结果与试验结果对比误差在3%以内。借助行车条件下弹条模态特征及钢轨波磨测试分析结果,揭示DI弹条中肢在超过正常安装深度2 mm以上其安装模态频率与钢轨磨耗激励频率范围(462~668 Hz)基本吻合,导致在周期性强迫振动激励作用下发生共振失效的机理。基于DI弹条断裂失效机理,以“远离激励频带、减小振动幅值及保证互换安装”为改进目标,对弹条进行结构阻尼优化。相对原DI弹条参数特征,优化结果显示,阻尼弹条强度满足材料要求,且疲劳寿命提高4.86倍;阻尼弹条安装模态频率先减小后增大,成功避开钢轨波磨激励频率范围;阻尼弹条主峰值频率幅值下降8.4%。在列车正常行驶下,优化后DI阻尼弹条延长了扣件服役寿命。

关键词：地铁扣件弹条过渡安装模态频响失效机理阻尼优化