轻轨车轮阻尼环减振降噪特性的研究
发布时间：2021-01-04 05:47
在当今世界,轨道交通迅猛发展,其中城市轨道交通与我们关系最紧密,其形式也有很多种,最重要的当属轻轨列车。在方便人们出行、解决城市交通拥堵的同时,轻轨列车也带来了一系列的问题,噪声辐射就是其中之一,因此就要采取一定措施来控制轻轨列车的主要噪声源——轮轨噪声。本文利用减振降噪应用最广的有效方式之一摩擦阻尼,设计了一款应用于轻轨列车车轮的摩擦阻尼环,为验证摩擦阻尼环的减振降噪的效果,本文做了一系列实验,通过实验数据来实现。本文采用有限元法对轻轨列车车轮的模态分布特性进行分析。通过摩擦阻尼的耗能机理,设计了一款摩擦阻尼环,并通过有限元法,分析阻尼环的模态分布,并将阻尼环的模态分为轴向模态、径向模态和轴向径向耦合模态三种形式。测试了车轮空轮、外侧安装阻尼环、内侧安装阻尼环和双侧安装阻尼环四种状态下的模态数据。对模态振型、模态频率、模态阻尼比等参数与阻尼环的安装数目和安装位置的关系进行分析,分析的结果表明,车轮安装阻尼环之后的模态振型及模态固有频率变化较小,但模态阻尼比增大,同时不同的安装位置对车轮模态阻尼比的影响有一定差异,总体来说双侧安装阻尼环的效果要优于单侧安装阻尼环的效果。测试并分析了车轮...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
轻轨列车现有理论一般根据噪声的产生机理差异将铁路噪声分为牵引噪声、轮轨噪
图 1-2 铁路噪声随速度变化分布图[4] 国内外研究现状现阶段，国内外轮轨噪声研究中已经逐渐形成了对于轮轨噪声特性的共识。对于不同的轨道交通类型，同一组列车经过不同的轨道如小半径转弯处其噪声类型是不一样的，因此 Kurzweil 等学者基于产生原理又将其划分为滚动噪声、冲击噪声、啸叫噪声三类[5]。（1）滚动噪声出现于列车正常运行的过程中，由于钢轨和车轮表平顺、或者称为粗糙度所引起。由于轮轨表面的不平顺，导致轮轨的动态相互作用，从而引起车轮和钢轨的振动，向四周辐射噪声。（2）冲击噪声通常是由于轮轨相互位置关系的突变引起的，例如道岔、车轮或者钢轨表面明显的缺陷等引起的车轮径向位置的突然的冲击。该类型的振动与列车运行的速度密切相关，同时该类型的滚动噪声更为剧烈，表现出明显的周期性[6]。（3）啸叫噪声的产生机理则与以上两种噪声都不同，它是由列车
图 1-3 车轮形状优化前后对比[24]加车轮阻尼轮形状能够较明显的降低车轮的噪声，但是这种措施向振动耦合较明显的噪声，所以对象主要是轮轨滚动声的主要组成部分，对于城市轨道交通中的轻轨列车优化车轮只能用于新生产的车轮，对现有车轮的改造些其它降低车轮振动噪声的方法。增加车轮阻尼就是一种。大部分的轨道列车车轮均由纯金属制成，其本身固有分析的角度来说，各阶模态的模态阻尼比在千分之一此出现了一些在车轮上附加结构以增加车轮阻尼的方贴约束阻尼、在车轮上附加动力吸振器等等，通过这模态处的模态阻尼比，从而降低相应模态处的振动峰作用。腹板上施加约束阻尼出现在上世纪 80 年代的英国，
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用于高速转子系统的金属橡胶阻尼环动力特性分析[J]. 李胜波,闫辉,姜洪源,陈亮. 物理学报. 2012(01)
[2]齿轮/附加阻尼环组合结构动态特性分析[J]. 赵宁,李果,程昌,熊剑波. 机械科学与技术. 2011(07)
[3]中国-欧盟铁路噪声标准比较及我国铁路噪声标准体系建设建议[J]. 尹坚. 铁道标准设计. 2010(03)
[4]带有阻尼环(套)的篦齿封严装置固有特性的理论及实验[J]. 曾亮,郭雪莲,李琳. 航空动力学报. 2007(07)
[5]钢轨波浪形磨损研究[J]. 温泽峰,金学松. 中国铁道科学. 2007(01)
[6]采用阻尼环降低齿轮传动振动噪声的研究[J]. 毛炳秋,林莉,曹挺杰. 机械设计与研究. 2005(01)
[7]齿轮阻尼环的最佳摩擦力分析[J]. 孙涛,刘继岩. 机械传动. 1999(02)
[8]消声轮研究[J]. 周竹君,应东海,施桂蓉,韩亮. 铁道车辆. 1995(10)
[9]用约束阻尼层和摩擦阻尼环降低齿轮噪声[J]. 赵英华,刘玉侠. 机床. 1980(09)
博士论文
[1]高速铁路轮轨滚动噪声建模、预测与控制研究[D]. 刘海平.上海交通大学 2011
[2]轮轨滚动噪声预测与控制研究[D]. 马心坦.北京交通大学 2007
[3]轨道交通轮轨噪声预测与控制的研究[D]. 徐志胜.西南交通大学 2004
硕士论文
[1]颗粒阻尼器特性及其在车轮减振降噪中的应用研究[D]. 王林玉.哈尔滨工业大学 2017
[2]高铁车轮颗粒阻尼环减振降噪特性的研究[D]. 郭素杰.哈尔滨工业大学 2016
[3]火车车轮降噪阻尼器的性能分析与实验研究[D]. 杨晟华.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：2956263
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
轻轨列车现有理论一般根据噪声的产生机理差异将铁路噪声分为牵引噪声、轮轨噪
图 1-2 铁路噪声随速度变化分布图[4] 国内外研究现状现阶段，国内外轮轨噪声研究中已经逐渐形成了对于轮轨噪声特性的共识。对于不同的轨道交通类型，同一组列车经过不同的轨道如小半径转弯处其噪声类型是不一样的，因此 Kurzweil 等学者基于产生原理又将其划分为滚动噪声、冲击噪声、啸叫噪声三类[5]。（1）滚动噪声出现于列车正常运行的过程中，由于钢轨和车轮表平顺、或者称为粗糙度所引起。由于轮轨表面的不平顺，导致轮轨的动态相互作用，从而引起车轮和钢轨的振动，向四周辐射噪声。（2）冲击噪声通常是由于轮轨相互位置关系的突变引起的，例如道岔、车轮或者钢轨表面明显的缺陷等引起的车轮径向位置的突然的冲击。该类型的振动与列车运行的速度密切相关，同时该类型的滚动噪声更为剧烈，表现出明显的周期性[6]。（3）啸叫噪声的产生机理则与以上两种噪声都不同，它是由列车
图 1-3 车轮形状优化前后对比[24]加车轮阻尼轮形状能够较明显的降低车轮的噪声，但是这种措施向振动耦合较明显的噪声，所以对象主要是轮轨滚动声的主要组成部分，对于城市轨道交通中的轻轨列车优化车轮只能用于新生产的车轮，对现有车轮的改造些其它降低车轮振动噪声的方法。增加车轮阻尼就是一种。大部分的轨道列车车轮均由纯金属制成，其本身固有分析的角度来说，各阶模态的模态阻尼比在千分之一此出现了一些在车轮上附加结构以增加车轮阻尼的方贴约束阻尼、在车轮上附加动力吸振器等等，通过这模态处的模态阻尼比，从而降低相应模态处的振动峰作用。腹板上施加约束阻尼出现在上世纪 80 年代的英国，
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用于高速转子系统的金属橡胶阻尼环动力特性分析[J]. 李胜波,闫辉,姜洪源,陈亮. 物理学报. 2012(01)
[2]齿轮/附加阻尼环组合结构动态特性分析[J]. 赵宁,李果,程昌,熊剑波. 机械科学与技术. 2011(07)
[3]中国-欧盟铁路噪声标准比较及我国铁路噪声标准体系建设建议[J]. 尹坚. 铁道标准设计. 2010(03)
[4]带有阻尼环(套)的篦齿封严装置固有特性的理论及实验[J]. 曾亮,郭雪莲,李琳. 航空动力学报. 2007(07)
[5]钢轨波浪形磨损研究[J]. 温泽峰,金学松. 中国铁道科学. 2007(01)
[6]采用阻尼环降低齿轮传动振动噪声的研究[J]. 毛炳秋,林莉,曹挺杰. 机械设计与研究. 2005(01)
[7]齿轮阻尼环的最佳摩擦力分析[J]. 孙涛,刘继岩. 机械传动. 1999(02)
[8]消声轮研究[J]. 周竹君,应东海,施桂蓉,韩亮. 铁道车辆. 1995(10)
[9]用约束阻尼层和摩擦阻尼环降低齿轮噪声[J]. 赵英华,刘玉侠. 机床. 1980(09)
博士论文
[1]高速铁路轮轨滚动噪声建模、预测与控制研究[D]. 刘海平.上海交通大学 2011
[2]轮轨滚动噪声预测与控制研究[D]. 马心坦.北京交通大学 2007
[3]轨道交通轮轨噪声预测与控制的研究[D]. 徐志胜.西南交通大学 2004
硕士论文
[1]颗粒阻尼器特性及其在车轮减振降噪中的应用研究[D]. 王林玉.哈尔滨工业大学 2017
[2]高铁车轮颗粒阻尼环减振降噪特性的研究[D]. 郭素杰.哈尔滨工业大学 2016
[3]火车车轮降噪阻尼器的性能分析与实验研究[D]. 杨晟华.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：2956263
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