隨著我國城市軌道交通不斷發(fā)展,而由此帶來的車輛和軌道異常振動噪聲問題卻日益突出,影響了列車運行安全性和乘車舒適度。為了達到減振降噪的目的,常采用低噪聲車輪、阻尼鋼軌、減振軌道等一系列針對車輛和軌道的減振降噪措施。其中,彈性車輪由于在輪輞和輪芯之間設置了橡膠層,具有吸振和隔振能力,并顯著降低簧下質量引起的輪軌沖擊,從而減小輪軌間高頻作用力,延長車輛和軌道零部件的使用壽命。此外,彈性車輪還被認為在降低輪軌磨耗方面具有潛在優(yōu)勢。因此,在現(xiàn)有地鐵車輛上安裝彈性車輪被認為是能有效降低車輛/軌道振動和噪聲水平的一種潛在的有效解決方案。目前在國內彈性車輪普遍安裝于有軌電車,而地鐵車輛還未采用。雖然國內外基于彈性車輪開展了大量的研究并取得了一定的成果,但是基于地鐵彈性車輪的三維輪軌滾動接觸特性、車輛/軌道耦合動力學特性、輪軌噪聲等問題并未進行深入和系統(tǒng)地研究。為了促進地鐵彈性車輪的應用推廣,有必要開展彈性車輪減振降噪機理、對列車軌道耦合動態(tài)行為的影響及使用安全性的研究。本文通過理論仿真和實驗室測試揭示彈性車輪的減振降噪機理和特點,主要開展了以下幾個方面的研究工作:(1)簡要介紹了國內外在彈性車輪產品開...

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 彈性車輪簡介
        1.2.1 彈性車輪的結構形式與特點
        1.2.2 彈性車輪國內外應用現(xiàn)狀
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 彈性車輪靜強度研究
        1.3.2 彈性車輪動力學研究
        1.3.3 彈性車輪瞬態(tài)滾動模型研究
        1.3.4 彈性車輪降噪特性研究
    1.4 論文研究思路及主要工作
第2章 彈性車輪靜態(tài)有限元分析
    2.1 彈性車輪設計概述
    2.2 彈性車輪剛度特性分析
        2.2.1 單塊橡膠剛度測試分析
        2.2.2 整體車輪剛度分析
    2.3 應力分析
    2.4 疲勞強度分析
    2.5 本章小結
第3章 地鐵彈性車輪滾動噪聲特性分析
    3.1 彈性車輪振動噪聲特性試驗分析
        3.1.1 測試內容及方法
        3.1.2 車輪頻響特性分析
        3.1.3 車輪輻射聲功率特性分析
    3.2 輪軌振動輻射噪聲預測模型
        3.2.1 車輪振動輻射噪聲預測模型
        3.2.2 無砟軌道振動輻射噪聲預測模型
        3.2.3 輪軌相互作用預測模型
    3.3 輪軌滾動噪聲預測結果及分析
        3.3.1 彈性車輪降噪機理分析
        3.3.2 基于輪軌噪聲特性的彈性車輪材料參數(shù)優(yōu)化分析
    3.4 小結
第4章 基于彈性車輪的車輛軌道耦合動力學模型
    4.1 車輛系統(tǒng)模型
        4.1.1 車輛動力學模型
        4.1.2 車輛系統(tǒng)各部件受力分析
        4.1.3 運動方程
    4.2 軌道模型
    4.3 輪軌耦合動態(tài)模型
        4.3.1 輪軌動態(tài)接觸模型
        4.3.2 列車/軌道耦合界面激勵模型
    4.4 模型驗證
    4.5 本章小結
第5章 彈性車輪動力學特性分析
    5.1 彈性車輪動態(tài)特性分析
        5.1.1 直線段動態(tài)結果
        5.1.2 曲線段動態(tài)結果
    5.2 彈性車輪動力學指標分析
        5.2.1 運行安全性
        5.2.2 運行平穩(wěn)性
        5.2.3 運行穩(wěn)定性
    5.3 彈性車輪剛度參數(shù)調查
        5.3.1 動力學指標
        5.3.2 振動特性
    5.4 本章小結
第6章 地鐵彈性車輪三維瞬態(tài)滾動模型和行為分析
    6.1 三維輪軌瞬態(tài)滾動有限元模型
        6.1.1 顯式有限元方法原理
        6.1.2 計算模型概述
        6.1.3 計算過程介紹
        6.1.4 牽引力和蠕滑率
        6.1.5 材料模型
    6.2 光滑條件下輪軌特性分析
        6.2.1 輪軌力分析
        6.2.2 接觸斑特性
    6.3 焊接接頭沖擊高頻特性分析
        6.3.1 鋼軌波磨幾何描述
        6.3.2 計算結果分析
    6.4 波磨沖擊高頻特性分析
        6.4.1 鋼軌波磨幾何描述
        6.4.2 計算結果分析
    6.5 本章結論
結論與展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表論文及專利情況
攻讀博士學位期間從事的科研課題



本文編號：3788323