检索结果-南通市图书馆

基于振幅放大机制的周期钢弹簧浮置板轨道结构低频振动控制

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机械工程学报 2024年第3期60卷 155-169页

作者：冯青松杨舟郭文杰华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌330013

钢弹簧浮置板轨道结构因其具有良好的减隔振性能在城市轨道交通中应用广泛,但对于20 Hz以下的低频振动,尤其是人体敏感频率范围内(4~8 Hz)的隔振效果并不理想。鉴于此,引入振幅放大思想,设计了一种杠杆式隔振器,用于有效提升钢弹簧浮置... 详细信息

钢弹簧浮置板轨道结构因其具有良好的减隔振性能在城市轨道交通中应用广泛,但对于20 Hz以下的低频振动,尤其是人体敏感频率范围内(4~8 Hz)的隔振效果并不理想。鉴于此,引入振幅放大思想,设计了一种杠杆式隔振器,用于有效提升钢弹簧浮置板轨道在人体敏感频率范围内的隔振效果。基于钢弹簧浮置板轨道结构的周期性特征,采用能量泛函变分法并结合人工弹簧技术建立了配置有杠杆式隔振器的周期性钢弹簧浮置板轨道结构带隙特性分析模型;以带隙特性作为评价指标,从研究振动波传递的角度出发,系统地分析了配置有杠杆式隔振器的钢弹簧浮置板轨道结构中弯曲振动波的传递路径特征,验证了杠杆式隔振器对轨道结构中低频弯曲振动波的调控作用。在此基础上,进一步考虑列车荷载的作用,分析验证了动态轮轨力作用下杠杆式隔振器的低频隔振性能以及对轨道结构动力响应的影响。结果表明:杠杆式隔振器对浮置板轨道的低频弯曲波调控效果明显,由0~9.6 Hz成功调控至4 Hz以下;与普通浮置板轨道相比,4~8 Hz范围内传递至下部基础的力大幅度衰减,最大衰减约20 dB,同时,杠杆式隔振器对轨道结构的振动也有一定的抑制效果。

关键词：振幅放大周期性钢弹簧浮置板轨道带隙弯曲波调控低频振动控制

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基于振幅放大机制的浮置板轨道低频轻质减振

土木工程学报 2024年第5期57卷 117-132页

作者：杨舟冯青松成功张凌华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室江西南昌330013

为探讨在浮置板轨道低频振动控制中实现轻质减振和有效减振兼容的可行性,基于振幅放大机制,设计一种杠杆式动力吸振器(LT-DVA)。采用能量泛函变分法建立了配置有LT-DVA的钢弹簧浮置板轨道动力分析模型,以轨道结构的力传递率、位移导纳... 详细信息

为探讨在浮置板轨道低频振动控制中实现轻质减振和有效减振兼容的可行性,基于振幅放大机制,设计一种杠杆式动力吸振器(LT-DVA)。采用能量泛函变分法建立了配置有LT-DVA的钢弹簧浮置板轨道动力分析模型,以轨道结构的力传递率、位移导纳为评价指标,通过与普通动力吸振器(DVA)进行对比验证LT-DVA的有效性。在此基础上,利用多频控制的思路,在浮置板上引入多个杠杆式动力吸振器(LT-MDVA),以实现宽频控制、高衰减的效果。进一步考虑列车荷载的作用,分析验证动态轮轨力作用下LT-MDVA的低频隔振性能以及对轨道结构动力响应的影响。结果表明:由于振幅放大机制(振幅放大系数为α)的有益效果,LT-DVA的有效惯性质量、刚度、阻尼是同参数DVA的α^(2)倍,即工作能力是DVA的α^(2)倍;在LT-DVA的基础上,LT-MDVA能够有效拓宽振动衰减频段且提升振动衰减能力;相较于普通钢弹簧浮置板轨道,在动态轮轨力作用下,质量比仅为0.02的LT-MDVA不仅能够有效减小传递至下部基础的力(最大衰减约7.5dB),还能有效减小轨道结构的响应(钢轨和浮置板振动最大衰减约7.2dB和7.1dB),抑制浮置板轨道的振动放大现象,而同参数的MDVA几乎没有效果,证明了LT-MDVA能够在浮置板轨道低频振动控制中实现轻质减振和有效减振兼容。

关键词：浮置板轨道低频振动振幅放大轻质减振动力吸振器

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轮轨润滑对地铁小半径曲线段外轨磨耗影响

城市轨道交通研究 2024年第2期27卷 73-77页

作者：罗信伟张斌汪龙洋冯青松广州地铁设计研究院股份有限公司广州510010 华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌330013

[目的]地铁线路小半径曲线段的数量占比高、钢轨磨耗严重,通过润滑改变轮轨接触区的摩擦因数可以有效降低钢轨磨耗,因此有必要对轮轨润滑与钢轨磨耗之间的影响关系进行研究。[方法]介绍了润滑减磨理论;建立侧磨预测模型,将钢轨侧磨量为5... 详细信息

[目的]地铁线路小半径曲线段的数量占比高、钢轨磨耗严重,通过润滑改变轮轨接触区的摩擦因数可以有效降低钢轨磨耗,因此有必要对轮轨润滑与钢轨磨耗之间的影响关系进行研究。[方法]介绍了润滑减磨理论;建立侧磨预测模型,将钢轨侧磨量为5 mm作为1个阶段,仿真计算不同侧磨阶段下的外轨磨耗规律;结合润滑减磨仿真计算结果,提出相应的外轨润滑措施。[结果及结论]钢轨上道初期,当钢轨出现侧磨后进行润滑,润滑减磨效果不显著;当钢轨侧磨量达到5~10 mm时,润滑涂敷效果差别显著,可以延缓钢轨磨耗发展时间至少3个月;外轨磨耗后期,钢轨侧磨速度明显加快,润滑涂敷效果差别不显著。建议在钢轨出现侧磨后进行润滑涂敷,当钢轨侧磨量达到5~10 mm时,对钢轨进行重点润滑涂敷。轮轨润滑可以降低钢轨磨耗速率,减缓曲线外轨磨耗发展,延长钢轨使用寿命,降低维修成本。

关键词：地铁小半径曲线轮轨润滑

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有轨电车嵌入式轨道路基不均匀沉降限值研究

铁道标准设计 2024年第6期68卷 51-57页

作者：孙魁农兴中肖军华冯青松翟利华广州地铁设计研究院股份有限公司广州510010 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌330013

为确定有轨电车嵌入式轨道路基不均匀沉降的具体限值,根据多刚体动力学和有限单元法,建立考虑路基不均匀沉降的有轨电车车辆-嵌入式轨道-路基耦合动力学模型。详细分析在自重荷载作用下路基沉降幅值和波长对嵌入式轨道几何形态的影响规... 详细信息

为确定有轨电车嵌入式轨道路基不均匀沉降的具体限值,根据多刚体动力学和有限单元法,建立考虑路基不均匀沉降的有轨电车车辆-嵌入式轨道-路基耦合动力学模型。详细分析在自重荷载作用下路基沉降幅值和波长对嵌入式轨道几何形态的影响规律,识别出对车辆和轨道结构动力响应较为敏感的路基沉降波长,并基于轨道板疲劳寿命得到路基不均匀沉降限值。研究结果表明:(1)在自重荷载作用下,余弦形路基不均匀沉降区域内钢轨的跟随性变形曲线也呈现为类余弦形,与普通扣件离散支承式无砟轨道的钢轨变形曲线基本相同;(2)随着沉降波长增加,车体垂向加速度和嵌入式轨道结构的动力响应均呈现先增加后减小的变化趋势;当路基沉降波长取10 m时,车体垂向加速度、钢轨动位移、轨道板动位移和轨道板弯曲应力都取得最大值,从而说明敏感路基沉降波长为10 m;(3)为保证有轨电车嵌入式轨道的60年服役年限,建议严格控制波长10 m以下的路基不均匀沉降,波长为20 m路基不均匀沉降对应的沉降幅值不应大于24 mm。

关键词：有轨电车嵌入式轨道路基不均匀沉降轨道几何形态疲劳寿命

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车辆段不同区域上盖建筑振动测试分析

噪声与振动控制 2024年第2期44卷 235-241页

作者：贺利工徐浩能唐柏赞刘庆杰涂勤明冯青松广州地铁设计研究院股份有限公司广州510010 华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌330013

为研究地铁列车在车辆段不同区域引起的上盖建筑振动问题,对广州某车辆段试车线,咽喉区及其上盖建筑进行现场振动测试,分析车辆段各区域车致振动特性及传递规律。分析结果表明,轨旁源强振动的主频随车速增加而增大,咽喉区15 km/h、试车... 详细信息

为研究地铁列车在车辆段不同区域引起的上盖建筑振动问题,对广州某车辆段试车线,咽喉区及其上盖建筑进行现场振动测试,分析车辆段各区域车致振动特性及传递规律。分析结果表明,轨旁源强振动的主频随车速增加而增大,咽喉区15 km/h、试车线40和60 km/h工况的主频分别为31.5、40和50 Hz,试车线源强的振动能量要大于咽喉区。由于梁和楼板的阻抗作用,振动总能量在向上传播的过程中逐渐衰减,不同传递路径对不同频段振动的衰减作用不尽相同。建筑物内振动主频主要受楼板固有频率影响较大,主要集中在40~50 Hz范围。

关键词：振动与波地铁车辆段上盖建筑振动传递规律试车线咽喉区

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中等减振梯形轨枕轨道结构关键设计参数

铁道建筑 2024年第3期64卷 47-51页

作者：黄国庆孙魁陈虹兵刘文武冯青松广州地铁建设管理有限公司广州510010 广州地铁设计研究院股份有限公司广州510010 华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌330013

为研究中等减振梯形轨枕轨道的动力学特性,采用直接刚度法建立了车辆-梯形轨枕轨道-隧道垂向耦合动力学模型,分析了减振垫垂向静刚度和梯形轨枕厚度对钢轨、轨枕和隧道动力响应的影响。结果表明:当减振垫静刚度在15~30 kN/mm时,减振效... 详细信息

为研究中等减振梯形轨枕轨道的动力学特性,采用直接刚度法建立了车辆-梯形轨枕轨道-隧道垂向耦合动力学模型,分析了减振垫垂向静刚度和梯形轨枕厚度对钢轨、轨枕和隧道动力响应的影响。结果表明:当减振垫静刚度在15~30 kN/mm时,减振效果均达到了中等减振要求,梯形轨枕减振垫的垂向静刚度可以根据环境敏感点的具体振动超标量进行选取;与普通整体道床相比,当梯形轨枕的板中减振垫垂向静刚度为25 kN/mm时,梯形轨枕在40 Hz以上的频率范围具有较好的减振效果;增加梯形轨枕厚度可以降低钢轨和轨枕的垂向位移,并通过增加参振质量的方式提高减振性能;当梯形轨枕厚度从0.15 m增至0.35 m时,钢轨垂向位移、轨枕垂向位移和隧道垂向加速度减小幅度达7.73%、和6.82%和18.18%;中等减振梯形轨枕轨道与普通整体道床衔接时,需要在梯形轨枕铺设段设置3块5.8 m过渡梯形轨枕,过渡梯形轨枕的减振垫静刚度应优先按照三级刚度过渡方案进行选取。

关键词：梯形轨枕轨道减振垫刚度轨枕厚度轨道过渡段钢轨挠度变化率

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快速地下线振动源强特性实测分析

华东交通大学学报 2024年第3期41卷 55-64页

作者：欧阳滔刘庆杰罗信伟冯青松华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室江西南昌330013 广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010

【目的】既有振动源强预测公式只适用于普速地铁,无法适用于最高时速160km快速地下线振动源强特性。【方法】对某沿海城市市域快线进行多个断面的振动特性进行了现场实测,通过数据分析研究了车速、隧道埋深、曲线等因素对振动源强的影... 详细信息

【目的】既有振动源强预测公式只适用于普速地铁,无法适用于最高时速160km快速地下线振动源强特性。【方法】对某沿海城市市域快线进行多个断面的振动特性进行了现场实测,通过数据分析研究了车速、隧道埋深、曲线等因素对振动源强的影响。【结果】直(曲)线区段车速90~160km/h,振动源强71~80dB,随着车速的增大振动源强也增大,速度每增加20km/h振动源强增加3.72dB;振动源强随着隧道埋深的增加而减小,隧道埋深每增加10m,振动源强会减小4.9dB;相同情况下,曲线区段(曲线半径1850m)的振动源强大于直线区段的振动源强,值为约7dB。列车投入运营1a后,由于轮轨状态的恶化,振动源强出现增大,且不同列车之间的差异较大,选取某一断面七个月份的监测数据分析得到,运营期稳定后振动源强较为稳定。【结论】快速地下线的振动源强受众多因素影响:与列车速度呈线性正相关、隧道埋深呈线性负相关、曲线处的振动源强大于直线处的、轮轨恶化也会使振动源强增大。

关键词：快速地下线现场测试振动源强影响因素

A Study of the Suitable Measurement Location and Metrics for Assessing the Vibration Source Strength Based on the Field-Testing Data of Nanchang Underground Railway

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Sound & Vibration 2018年第5期52卷 22-27页

作者： Ling Zhang Xiaoyan Lei Jian Jiang qingsong feng Engineering Research Center of Railway Environment Vibration and Noise Ministry of EducationEast China Jiaotong UniversityNanchang330013China School of Media Arts&TechnologySouthampton Solent UniversitySouthampton SO140YNUK

Underground railway vibration source strength is one of the key values used for environmental impact assessment and the evaluation of mitigation measure’s performance.However,currently there is no international standard of measuring the underground railway vibration source strength for such purposes.The available local standards and industrial guidelines do not agree on measurement locations as well as the metrics for presenting the source strength.This has caused many confusions.This paper aims to study the suitable measurement location and metrics using the data from a large scale field-testing carried out at the Nanchang underground railway(Metro Line 1,China)in 2017.200 passing trains were recorded during the test at two different sections of the railway line,one with the spring floating slab installed and the other without.Three locations were chosen at each section,including one in the middle of the track and two on the tunnel wall at different heights.Based on the results of statistical analysis,the maximum of z-weighted vertical vibration level(VLzmax)obtained at a lower measurement location on the tunnel wall is the best for representing the underground railway vibration source strength,which is 76.66 dB obtained from this study.

关键词： Underground railway tunnel vibration source strength floating slab statistics analysis

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市域快线减振垫浮置板轨道过渡段动力学分析

铁道工程学报 2022年第3期39卷 40-45页

作者：冯青松孙魁华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心南昌330013

研究目的:为研究市域快线减振垫浮置板轨道过渡段的合理设置,根据车辆-轨道耦合动力学原理,建立车辆-过渡段无砟轨道垂向耦合动力学计算模型,计算CRH6型动车以160 km/h的速度经过双块式无砟轨道-橡胶减振垫浮置板轨道过渡段时所引起的... 详细信息

研究目的:为研究市域快线减振垫浮置板轨道过渡段的合理设置,根据车辆-轨道耦合动力学原理,建立车辆-过渡段无砟轨道垂向耦合动力学计算模型,计算CRH6型动车以160 km/h的速度经过双块式无砟轨道-橡胶减振垫浮置板轨道过渡段时所引起的轮轨系统动力响应,并选取钢轨挠度变化率作为评价指标来衡量过渡段设置的合理性,详细分析不同减振垫刚度、过渡段级数和相邻过渡段刚度比对钢轨挠度变化率的影响。研究结论:(1)双块式无砟轨道和橡胶减振垫浮置板轨道连接处的刚度差对轮下钢轨位移和钢轨挠度变化率的影响十分显著,而对车体垂向加速度和轮轨力的影响相对较小;(2)当橡胶减振垫刚度小于或等于50 MPa/m时,钢轨挠度变化率超过0.30 mm/m的限值,需要在两种轨道连接处设置一定长度的刚度过渡段;(3)当标准减振段减振垫刚度为25 MPa/m时,建议设置三级刚度过渡段,每一级过渡段的长度为单块轨道板长,过渡段总长度为19.5 m,且相邻过渡段刚度比取值范围宜为1.4~1.6;(4)本研究结论可为市域快线橡胶减振垫浮置板轨道过渡段的设计提供一定的理论指导。

关键词：市域快线橡胶减振垫浮置板轮轨系统动力学过渡段