輕軌車輪阻尼環(huán)減振降噪特性的研究
發(fā)布時間:2021-01-04 05:47
在當今世界,軌道交通迅猛發(fā)展,其中城市軌道交通與我們關系最緊密,其形式也有很多種,最重要的當屬輕軌列車。在方便人們出行、解決城市交通擁堵的同時,輕軌列車也帶來了一系列的問題,噪聲輻射就是其中之一,因此就要采取一定措施來控制輕軌列車的主要噪聲源——輪軌噪聲。本文利用減振降噪應用最廣的有效方式之一摩擦阻尼,設計了一款應用于輕軌列車車輪的摩擦阻尼環(huán),為驗證摩擦阻尼環(huán)的減振降噪的效果,本文做了一系列實驗,通過實驗數據來實現(xiàn)。本文采用有限元法對輕軌列車車輪的模態(tài)分布特性進行分析。通過摩擦阻尼的耗能機理,設計了一款摩擦阻尼環(huán),并通過有限元法,分析阻尼環(huán)的模態(tài)分布,并將阻尼環(huán)的模態(tài)分為軸向模態(tài)、徑向模態(tài)和軸向徑向耦合模態(tài)三種形式。測試了車輪空輪、外側安裝阻尼環(huán)、內側安裝阻尼環(huán)和雙側安裝阻尼環(huán)四種狀態(tài)下的模態(tài)數據。對模態(tài)振型、模態(tài)頻率、模態(tài)阻尼比等參數與阻尼環(huán)的安裝數目和安裝位置的關系進行分析,分析的結果表明,車輪安裝阻尼環(huán)之后的模態(tài)振型及模態(tài)固有頻率變化較小,但模態(tài)阻尼比增大,同時不同的安裝位置對車輪模態(tài)阻尼比的影響有一定差異,總體來說雙側安裝阻尼環(huán)的效果要優(yōu)于單側安裝阻尼環(huán)的效果。測試并分析了車輪...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
輕軌列車現(xiàn)有理論一般根據噪聲的產生機理差異將鐵路噪聲分為牽引噪聲、輪軌噪
圖 1-2 鐵路噪聲隨速度變化分布圖[4] 國內外研究現(xiàn)狀現(xiàn)階段,國內外輪軌噪聲研究中已經逐漸形成了對于輪軌噪聲特性的共識。對于不同的軌道交通類型,同一組列車經過不同的軌道如小半徑轉彎處其噪聲類型是不一樣的,因此 Kurzweil 等學者基于產生原理又將其劃分為滾動噪聲、沖擊噪聲、嘯叫噪聲三類[5]。(1)滾動噪聲出現(xiàn)于列車正常運行的過程中,由于鋼軌和車輪表平順、或者稱為粗糙度所引起。由于輪軌表面的不平順,導致輪軌的動態(tài)相互作用,從而引起車輪和鋼軌的振動,向四周輻射噪聲。(2)沖擊噪聲通常是由于輪軌相互位置關系的突變引起的,例如道岔、車輪或者鋼軌表面明顯的缺陷等引起的車輪徑向位置的突然的沖擊。該類型的振動與列車運行的速度密切相關,同時該類型的滾動噪聲更為劇烈,表現(xiàn)出明顯的周期性[6]。(3)嘯叫噪聲的產生機理則與以上兩種噪聲都不同,它是由列車
圖 1-3 車輪形狀優(yōu)化前后對比[24]加車輪阻尼輪形狀能夠較明顯的降低車輪的噪聲,但是這種措施向振動耦合較明顯的噪聲,所以對象主要是輪軌滾動聲的主要組成部分,對于城市軌道交通中的輕軌列車優(yōu)化車輪只能用于新生產的車輪,對現(xiàn)有車輪的改造些其它降低車輪振動噪聲的方法。增加車輪阻尼就是一種。大部分的軌道列車車輪均由純金屬制成,其本身固有分析的角度來說,各階模態(tài)的模態(tài)阻尼比在千分之一此出現(xiàn)了一些在車輪上附加結構以增加車輪阻尼的方貼約束阻尼、在車輪上附加動力吸振器等等,通過這模態(tài)處的模態(tài)阻尼比,從而降低相應模態(tài)處的振動峰作用。腹板上施加約束阻尼出現(xiàn)在上世紀 80 年代的英國,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]應用于高速轉子系統(tǒng)的金屬橡膠阻尼環(huán)動力特性分析[J]. 李勝波,閆輝,姜洪源,陳亮. 物理學報. 2012(01)
[2]齒輪/附加阻尼環(huán)組合結構動態(tài)特性分析[J]. 趙寧,李果,程昌,熊劍波. 機械科學與技術. 2011(07)
[3]中國-歐盟鐵路噪聲標準比較及我國鐵路噪聲標準體系建設建議[J]. 尹堅. 鐵道標準設計. 2010(03)
[4]帶有阻尼環(huán)(套)的篦齒封嚴裝置固有特性的理論及實驗[J]. 曾亮,郭雪蓮,李琳. 航空動力學報. 2007(07)
[5]鋼軌波浪形磨損研究[J]. 溫澤峰,金學松. 中國鐵道科學. 2007(01)
[6]采用阻尼環(huán)降低齒輪傳動振動噪聲的研究[J]. 毛炳秋,林莉,曹挺杰. 機械設計與研究. 2005(01)
[7]齒輪阻尼環(huán)的最佳摩擦力分析[J]. 孫濤,劉繼巖. 機械傳動. 1999(02)
[8]消聲輪研究[J]. 周竹君,應東海,施桂蓉,韓亮. 鐵道車輛. 1995(10)
[9]用約束阻尼層和摩擦阻尼環(huán)降低齒輪噪聲[J]. 趙英華,劉玉俠. 機床. 1980(09)
博士論文
[1]高速鐵路輪軌滾動噪聲建模、預測與控制研究[D]. 劉海平.上海交通大學 2011
[2]輪軌滾動噪聲預測與控制研究[D]. 馬心坦.北京交通大學 2007
[3]軌道交通輪軌噪聲預測與控制的研究[D]. 徐志勝.西南交通大學 2004
碩士論文
[1]顆粒阻尼器特性及其在車輪減振降噪中的應用研究[D]. 王林玉.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]高鐵車輪顆粒阻尼環(huán)減振降噪特性的研究[D]. 郭素杰.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]火車車輪降噪阻尼器的性能分析與實驗研究[D]. 楊晟華.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號:2956263
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
輕軌列車現(xiàn)有理論一般根據噪聲的產生機理差異將鐵路噪聲分為牽引噪聲、輪軌噪
圖 1-2 鐵路噪聲隨速度變化分布圖[4] 國內外研究現(xiàn)狀現(xiàn)階段,國內外輪軌噪聲研究中已經逐漸形成了對于輪軌噪聲特性的共識。對于不同的軌道交通類型,同一組列車經過不同的軌道如小半徑轉彎處其噪聲類型是不一樣的,因此 Kurzweil 等學者基于產生原理又將其劃分為滾動噪聲、沖擊噪聲、嘯叫噪聲三類[5]。(1)滾動噪聲出現(xiàn)于列車正常運行的過程中,由于鋼軌和車輪表平順、或者稱為粗糙度所引起。由于輪軌表面的不平順,導致輪軌的動態(tài)相互作用,從而引起車輪和鋼軌的振動,向四周輻射噪聲。(2)沖擊噪聲通常是由于輪軌相互位置關系的突變引起的,例如道岔、車輪或者鋼軌表面明顯的缺陷等引起的車輪徑向位置的突然的沖擊。該類型的振動與列車運行的速度密切相關,同時該類型的滾動噪聲更為劇烈,表現(xiàn)出明顯的周期性[6]。(3)嘯叫噪聲的產生機理則與以上兩種噪聲都不同,它是由列車
圖 1-3 車輪形狀優(yōu)化前后對比[24]加車輪阻尼輪形狀能夠較明顯的降低車輪的噪聲,但是這種措施向振動耦合較明顯的噪聲,所以對象主要是輪軌滾動聲的主要組成部分,對于城市軌道交通中的輕軌列車優(yōu)化車輪只能用于新生產的車輪,對現(xiàn)有車輪的改造些其它降低車輪振動噪聲的方法。增加車輪阻尼就是一種。大部分的軌道列車車輪均由純金屬制成,其本身固有分析的角度來說,各階模態(tài)的模態(tài)阻尼比在千分之一此出現(xiàn)了一些在車輪上附加結構以增加車輪阻尼的方貼約束阻尼、在車輪上附加動力吸振器等等,通過這模態(tài)處的模態(tài)阻尼比,從而降低相應模態(tài)處的振動峰作用。腹板上施加約束阻尼出現(xiàn)在上世紀 80 年代的英國,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]應用于高速轉子系統(tǒng)的金屬橡膠阻尼環(huán)動力特性分析[J]. 李勝波,閆輝,姜洪源,陳亮. 物理學報. 2012(01)
[2]齒輪/附加阻尼環(huán)組合結構動態(tài)特性分析[J]. 趙寧,李果,程昌,熊劍波. 機械科學與技術. 2011(07)
[3]中國-歐盟鐵路噪聲標準比較及我國鐵路噪聲標準體系建設建議[J]. 尹堅. 鐵道標準設計. 2010(03)
[4]帶有阻尼環(huán)(套)的篦齒封嚴裝置固有特性的理論及實驗[J]. 曾亮,郭雪蓮,李琳. 航空動力學報. 2007(07)
[5]鋼軌波浪形磨損研究[J]. 溫澤峰,金學松. 中國鐵道科學. 2007(01)
[6]采用阻尼環(huán)降低齒輪傳動振動噪聲的研究[J]. 毛炳秋,林莉,曹挺杰. 機械設計與研究. 2005(01)
[7]齒輪阻尼環(huán)的最佳摩擦力分析[J]. 孫濤,劉繼巖. 機械傳動. 1999(02)
[8]消聲輪研究[J]. 周竹君,應東海,施桂蓉,韓亮. 鐵道車輛. 1995(10)
[9]用約束阻尼層和摩擦阻尼環(huán)降低齒輪噪聲[J]. 趙英華,劉玉俠. 機床. 1980(09)
博士論文
[1]高速鐵路輪軌滾動噪聲建模、預測與控制研究[D]. 劉海平.上海交通大學 2011
[2]輪軌滾動噪聲預測與控制研究[D]. 馬心坦.北京交通大學 2007
[3]軌道交通輪軌噪聲預測與控制的研究[D]. 徐志勝.西南交通大學 2004
碩士論文
[1]顆粒阻尼器特性及其在車輪減振降噪中的應用研究[D]. 王林玉.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]高鐵車輪顆粒阻尼環(huán)減振降噪特性的研究[D]. 郭素杰.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]火車車輪降噪阻尼器的性能分析與實驗研究[D]. 楊晟華.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號:2956263
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