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城市轨道交通公轨合建钢箱梁桥辐射噪声的影响规律研究

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铁道标准设计 2024年第5期68卷 82-88页

作者：段玉振张宏亮张光明李小珍段海滨梁林北京城建设计发展集团股份有限公司北京100037 西南交通大学土木工程学院成都610031

列车经过钢箱梁桥时引起噪声辐射问题相比混凝土桥更为突出,对沿线居民造成的影响更大,严重影响沿线居民的日常生活。基于车辆-轨道-桥梁耦合振动理论,并结合统计能量法(SEA)建立钢箱梁结构噪声与轮轨噪声预测模型,分析钢箱梁桥的结构... 详细信息

列车经过钢箱梁桥时引起噪声辐射问题相比混凝土桥更为突出,对沿线居民造成的影响更大,严重影响沿线居民的日常生活。基于车辆-轨道-桥梁耦合振动理论,并结合统计能量法(SEA)建立钢箱梁结构噪声与轮轨噪声预测模型,分析钢箱梁桥的结构噪声与轮轨噪声衰减规律,明确典型及敏感场点处的噪声分布情况;定量预测分析不同轨道减振措施对钢箱梁桥周边敏感场点的噪声辐射大小。分析结果表明:钢箱梁轮轨噪声与结构噪声随水平距离的衰减规律基本一致,衰减率均为随着距离变远而变小,150 m内总衰减率轮轨噪声大于结构噪声;普通轨道结构及普通轨道结构+全封闭声屏障工况下,敏感位置处综合噪声不满足噪声增量在1 dB(A)以内的环评要求,减振垫浮置板与全封闭声屏障组合及钢弹簧浮置板与全封闭声屏障组合工况下,敏感位置综合噪声均能满足噪声增量在1 dB(A)以内的环评要求。

关键词：城市轨道交通公轨合建桥钢箱梁桥结构噪声轮轨噪声衰减规律降噪方案

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高速铁路无砟轨道区段轮轨滚动噪声特性分析

同济大学学报（自然科学版） 2014年第3期42卷 421-428页

作者：杨新文同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

为了预测与控制高速铁路无砟轨道区段轮轨表面粗糙度激扰的轮轨滚动噪声,应用车辆-轨道耦合动力学理论和声辐射理论建立了轮轨滚动噪声预测模型,计算分析了无砟轨道结构对轮轨滚动噪声的影响,研究了高速车辆运行于无砟轨道时产生的轮轨... 详细信息

为了预测与控制高速铁路无砟轨道区段轮轨表面粗糙度激扰的轮轨滚动噪声,应用车辆-轨道耦合动力学理论和声辐射理论建立了轮轨滚动噪声预测模型,计算分析了无砟轨道结构对轮轨滚动噪声的影响,研究了高速车辆运行于无砟轨道时产生的轮轨滚动噪声的特性,研究结果表明,①在无砟轨道路基区段高速列车运行产生的轮轨滚动噪声中,钢轨辐射的主要是500～2 000 Hz的中、高频噪声,车轮辐射的主要是1 600～4 000 Hz的高频噪声,轨道板或道床板辐射的主要是125～500 Hz频段的噪声;②随着车速增加,轮轨噪声辐射的最大声级相应增加;③轮轨路旁瞬时声压级以钢轨最大,轨道板最小,车轮处于两者之间;④在距线路中心线5～50 m范围内,随着水平距离加倍,高速列车轮轨噪声辐射声级相应地衰减3～6 dB.

关键词：高速铁路无砟轨道车辆-轨道动力学轮轨噪声

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城市轨道车辆车内噪声的来源及控制

内燃机与配件 2024年第1期 49-51页

作者：刘铭倩姜春鹏钟升凯刘东元中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266000

本文根据轨道车辆噪声源的不同共介绍了6种噪声,并着重介绍了在车辆运行时、制动时、静止时对车内噪声贡献最大的三种噪声来源(轮轨噪声、制动噪声、空调噪声)。通过对三种噪声的产生、传播途径及控制方式等方面的探究,得出可以通过主... 详细信息

本文根据轨道车辆噪声源的不同共介绍了6种噪声,并着重介绍了在车辆运行时、制动时、静止时对车内噪声贡献最大的三种噪声来源(轮轨噪声、制动噪声、空调噪声)。通过对三种噪声的产生、传播途径及控制方式等方面的探究,得出可以通过主动降噪(对制动盘及闸片进行表面处理、在轨道及车轮上增加阻尼、优化通风管道结构等)降低车内噪声。同时,在声音传播过程中降低制动噪声级轮轨噪声的方式主要有:加装车底次地板、选用塞拉门、加装隔音吸引防寒材、喷涂阻尼浆等。

关键词：车内噪声制动噪声轮轨噪声空调噪声控制方法

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消除速度的喧嚣

知识就是力量 2024年第1期 18-19页

作者：王俊永中国铁路设计集团有限公司

风驰电掣的高速列车会产生巨大的噪声,但乘客在车厢内却几乎不会受到噪声的困扰。高速列车的噪声从何而来?科研人员又是如何给高速列车降噪的呢?列车噪声从哪里来?轮轨噪声—即车轮与钢轨之间相互作用产生的噪声。例如,车轮通过道口时... 详细信息

风驰电掣的高速列车会产生巨大的噪声,但乘客在车厢内却几乎不会受到噪声的困扰。高速列车的噪声从何而来?科研人员又是如何给高速列车降噪的呢?列车噪声从哪里来?轮轨噪声—即车轮与钢轨之间相互作用产生的噪声。例如,车轮通过道口时产生的冲击声、车轮在钢轨上滚动时的摩擦声,以及车轮在曲线行驶时产生的摩擦声等。

关键词：高速列车曲线行驶轮轨噪声列车噪声科研人员钢轨摩擦声道口

统计能量分析方法在轮轨高频振动噪声预测中的应用

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统计能量分析方法在轮轨高频振动噪声预测中的应用

作者：陈砚大连铁道学院

学位级别：硕士

本文的主要目的是运用统计能量分析方法对轮轨高频振动噪声进行预测。由声学的基本原理可知：产生噪声的根本原因是振动。而铁路轮轨噪声产生的根本原因是由轮轨间表面粗糙度引起的振动而造成的。首先根据统计能量分析方法中子系统划分... 详细信息

本文的主要目的是运用统计能量分析方法对轮轨高频振动噪声进行预测。由声学的基本原理可知：产生噪声的根本原因是振动。而铁路轮轨噪声产生的根本原因是由轮轨间表面粗糙度引起的振动而造成的。首先根据统计能量分析方法中子系统划分的原则，将整个结构系统划分为：钢轨的垂向振动子系统、车轮的径向振动子系统、车轮的轴向振动子系统及声空间子系统共四个子系统;并且建立了子系统间功率流平衡方程。同时利用Remington建立的轮轨接触模型，由轮轨间的表面粗糙度谱计算出了轮轨间的接触力，并将其作为产生轮轨振动的激励力得到了各子系统的输入功率。确定了各子系统的模态密度、耦合损耗因子及内损耗因子等统计能量分析参数。求出各子系统间功率流，并根据声学的基本原理进行了轮轨噪声的预测。同时结合我国车轮和钢轨的振动特性预测了列车以不同速度通过时、在离轨道不同距离处的噪声水平，以及统计能量分析方法中各个参数的影响。预测结果表明：列车通过时，在其他条件不变的情况下，列车速度增加一倍，轮轨辐射噪声大约增加8dB～12dB;列车轴数增加一倍，轮轨辐射噪声大约增加3dB;预测点距轨道距离增加一倍，轮轨辐射噪声大约降低3dB。内损耗因子增加，辐射噪声将降低;耦合损耗因子增加，辐射噪声将增加。

关键词：轮轨噪声统计能量分析输入功率模态密度损耗因子

城市轨道交通新型阻尼钢轨轮轨振动噪声预测及实验分析

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城市轨道交通新型阻尼钢轨轮轨振动噪声预测及实验分析

作者：辛伟华东交通大学

学位级别：硕士

越来越多的城市开通或者正在建设城市轨道交通,由于它的快捷、安全、大运量、效率高和不受天气等因素影响等优势,是很多人首选的公共交通方式,对于缓解交通压力和方便居民出行发挥重要作用,但是轨道交通运行引起的环境振动噪声问题也受... 详细信息

越来越多的城市开通或者正在建设城市轨道交通,由于它的快捷、安全、大运量、效率高和不受天气等因素影响等优势,是很多人首选的公共交通方式,对于缓解交通压力和方便居民出行发挥重要作用,但是轨道交通运行引起的环境振动噪声问题也受到了越来越多的关注。阻尼钢轨是在普通的60钢轨上敷设橡胶阻尼板,与其他钢轨减振降噪措施对比,阻尼钢轨具有安装简单、效果显著、造价较低的优势。本文研究了钢轨敷设阻尼板前后在轮轨力作用下的轮轨振动特性和辐射噪声,并评估了阻尼钢轨的减振降噪效果。利用2.5维波数域的方法建立了普通钢轨以及阻尼钢轨的实体模型,结合三维车轮模型计算出了列车在不同速度下运行时轮轨作用产生的轮轨力,计算出轮轨作用下钢轨的振动响应及环境噪声,并通过相关测试,对比验证模型和方法,从实测和计算两个角度评价阻尼钢轨的减振降噪性能。通过本文研究,主要的研究结论总结有如下几点:（1）阻尼钢轨轨底处的垂向位移响应相对于普通60钢轨,呈现出全频段整体下降的状态;轨底垂向位移峰值降低了11.2%;而且对450 Hz以上的中高频段,衰减作用更为明显。轨底垂向加速度峰值减少了降低了17.5%,在频率600 Hz以后,阻尼钢轨相对普通60钢轨的减少量越发明显。普通60钢轨和阻尼钢轨达到最大值分别为,48.22 d B和47.47 d B,声压最大衰减了12.7 d B,阻尼钢轨的衰减效果非常明显。（2）车轮的径向位移导纳在频率尤其在1100Hz以后,峰值较为密集,导纳的变化非常急剧,在800Hz左右出现了最小值。频率在0.3 Hz时,轮轨力达到最大值;在频率为72 Hz左右时,轮轨力出现比较巨大的波动,这可能是因为在72 Hz车轮达到了它的一阶固有模态。（3）轮轨作用下,阻尼钢轨垂向位移响应在400 Hz以后的中高频,效果愈发明显。垂向位移响应达到第一次峰值时,衰减了15.3%。垂向加速度达到最大值,四种速度下阻尼钢轨相对普通钢轨分别衰减了31.78%、33.43%、33.59%、32.55%。这说明了,在轮轨力作用下,阻尼钢轨具有良好的减振效果,且对加速度的衰减作用好于位移响应。（4）轮轨作用下的车轮噪声在50 Hz之后,三个位置的声压波动基本同步;随着距离的增加,车轮的声压呈衰减的趋势。7.5m和30m处的车轮同一频率对应的声压差值在4～7 d B之间,满足距离加倍噪声降低约3 d B的特点。四种速度下,声压呈现先上升后波动下降的趋势,大多数频率范围内,敷设阻尼板,对钢轨的辐射噪声有较好的衰减作用。这从理论层面,结合轮轨作用下的轮轨力的钢轨辐射噪声,证实了阻尼钢轨具有降低钢轨辐射噪声的作用。（5）实测振动6个测点的z振级分别减少了2.2 d B、4.1 d B、1.1 d B、4.7 d B、3.7 d B、1.3 d B。各个测点的加速度峰值,在敷设阻尼后加速度峰值明显减小,而且钢轨上的减振效果要优于轨道板。频率大于400 Hz时,钢轨敷设阻尼能够很好地吸收轮轨作用下钢轨的振动。实测噪声中,列车通过时的连续等效声级均有不同程度的降低,降低幅值分别在1.4～8.1 d B和2.1～5.3 d B之间;列车通过噪声降低幅值平均降低2.88 d B和3.86 d B。距离线路中心线1.2m处,敷设阻尼板的阻尼钢轨相对普通钢轨辐射的轮轨噪声有着明显的下降;7.5m和30m处,声压级有明显降低,降低幅值在3d BA左右。随着距离线路的长度增加,钢轨敷设阻尼板的降噪效果逐渐减弱。（6）钢轨振动加速度的实测值和仿真值在在变化趋势上基本一致,整体呈现出两个主要频段,除了50.0～101.5 Hz频段内的峰值有较大差异,其他频段的幅值基本吻合。钢轨加装阻尼板前后,实测轮轨噪声与计算轮轨噪声的结果吻合良好,预测趋势基本一致。这就证明了文章之前所用方法及模型用预测轮轨振动及噪声是准确的、可行的。（7）本文建立的钢轨波数有限元-边界元振动声辐射模型,具有良好的计算效率和准确性。

关键词：阻尼钢轨波数有限元-边界元轮轨噪声现场测试

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扣件动刚度特性对轮轨振动噪声的影响研究

扣件动刚度特性对轮轨振动噪声的影响研究

作者：徐涆文大连交通大学

学位级别：硕士

扣件系统作为钢轨和轨枕的连接件,主要起着连接钢轨与轨枕,并对钢轨进行定位以及提供钢轨横向纵向以及垂向刚度阻尼的作用。轨道的振动以及声辐射特性受到扣件动态特性的影响较大。扣件系统中提供垂向弹性的结构为弹性垫板结构,一般通... 详细信息

扣件系统作为钢轨和轨枕的连接件,主要起着连接钢轨与轨枕,并对钢轨进行定位以及提供钢轨横向纵向以及垂向刚度阻尼的作用。轨道的振动以及声辐射特性受到扣件动态特性的影响较大。扣件系统中提供垂向弹性的结构为弹性垫板结构,一般通过刚度和阻尼来表征其力学特性,而大量的垫板结构均是采用橡胶类材料,其刚度和阻尼会受到外激励频率,预压力,温度等外界因素影响。因此仅仅利用线性的常刚度常阻尼扣件模型就不能较好地反映出扣件实际的动态特性。在对我国轮轨振动噪声特性进行研究时,由于国内南北季节温差较小,且研究的轮轨振动噪声问题为高频低振幅的振动。因此本文将只对扣件刚度阻尼受到外激励频率以及预压力的影响进行分析。本文研究内容如下:（1）对国内外扣件系统的动态特性以及扣件模型研究情况进行调查。（2）建立了考虑扣件动刚度的轮轨振动噪声预测模型。分别对扣件刚度阻尼频变模型、轨道模型进行了验证。采用国外的测试结果对扣件的动刚度模型进行验证,建立轮对的实体有限元模型对其振动特性进行分析,采用有限元-边界元法,利用声学计算软件LMS ***计算轮对的声辐射。轨道结构采用弹性短轨枕轨道模型,钢轨采用铁木辛柯梁模型,通过质量块单元模拟轨枕,利用薄板模型模拟轨道板。通过有限元模型验证本文程序编写的轨道模型的振动以及声辐射特性。（3）将验证后的扣件动刚度模型带入到弹性短轨枕轨道模型中,分析不同类型扣件在考虑扣件动刚度情况下的单位简谐力作用下的轨道振动以及声辐射特性的差异。并由选定的轮轨粗糙度等级计算得相应的动态轮轨力,再由轮轨力计算出考虑扣件刚度阻尼受到外激励频率以及预压力影响下的轮轨振动噪声值。结果表明:在考虑扣件的刚度阻尼动刚度特性后钢轨,轨枕的振动声辐射特性均会受到较大的影响,轮轨辐射噪声主要在中频位置受到较大影响。

关键词：扣件系统轮轨噪声预压力动刚度 P-T模型

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轨道交通轮轨横向振动噪声分析

城市轨道交通研究 2005年第4期8卷 31-35页

作者：赵重芳雷晓燕华东交通大学南昌讲师330013

通过建立车轮与轨道相互作用模型,分析了考虑轮轨表面随机不平顺、尤其是短波长的波纹型磨耗以及不同列车速度时,对轮轨横向振动和振动噪声的影响。建立的模型和程序预测的轮轨噪声与有关文献的实测结果基本吻合。

关键词：轮轨作用力轮轨噪声横向振动

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润滑剂对轮轨摩擦噪声影响的试验研究

噪声与振动控制 2020年第6期40卷 148-152页

作者：于可辉何旭辉蔡陈之邹云峰中南大学土木工程学院长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075

采用MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机,分别对3种润滑介质(水、水基润滑剂与油基润滑剂)作用下的轮轨摩擦系数、滚动噪声与振动进行试验研究。结果表明:与水介质相比,润滑剂会使摩擦系数降低,降低轮轨噪声与振动效果显著。摩擦磨损试验... 详细信息

采用MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机,分别对3种润滑介质(水、水基润滑剂与油基润滑剂)作用下的轮轨摩擦系数、滚动噪声与振动进行试验研究。结果表明:与水介质相比,润滑剂会使摩擦系数降低,降低轮轨噪声与振动效果显著。摩擦磨损试验结束后,采用光学三维轮廓仪测量试样表面形貌。结果表明,在水介质作用下试样表面粗糙,磨痕较深;在润滑剂作用下,试样表面十分光整,磨痕极浅。

关键词：声学轮轨噪声润滑剂摩擦系数总声压级表面粗糙度