有軌電車(chē)軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞特性和行車(chē)動(dòng)力特性分析.pdf

1、隨著城市軌道交通的發(fā)展，有軌電車(chē)作為一種有效的交通方式也快速發(fā)展，但在城市人口密集地區(qū)，還是不可避免的帶來(lái)了振動(dòng)污染，因此，加強(qiáng)對(duì)有軌電車(chē)軌道結(jié)構(gòu)減振的研究具有十分重要的意義。本文在總結(jié)和歸納國(guó)內(nèi)外有軌電車(chē)軌道結(jié)構(gòu)及其減振研究的基礎(chǔ)上，利用有限元的分析方法，結(jié)合振動(dòng)傳遞特性和車(chē)輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)理論，建立了有軌電車(chē)車(chē)輛模型、三種軌道結(jié)構(gòu)（普通軌道結(jié)構(gòu)、橡膠減振墊軌道結(jié)構(gòu)和鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)）模型和車(chē)輛-軌道耦合模型，對(duì)三種軌道結(jié)構(gòu)的垂

2、向振動(dòng)傳遞特性和行車(chē)動(dòng)力特性進(jìn)行了對(duì)比分析，并對(duì)不同軌道結(jié)構(gòu)的振動(dòng)及隔振效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。同時(shí)，本文還研究了隨機(jī)不平順和敏感波長(zhǎng)的諧波不平順對(duì)軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能的影響，從而為有軌電車(chē)軌道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及使用提供理論支撐。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)根據(jù)車(chē)輛振動(dòng)傳遞特性分析，目前常用有軌電車(chē)車(chē)體、轉(zhuǎn)向架、輪對(duì)的主要共振頻率分別為1.7Hz、6.26Hz、9.73Hz，根據(jù)頻率、車(chē)速和波長(zhǎng)的關(guān)系若有軌電車(chē)速度范圍為30～70km/h，

3、車(chē)輛各部件主要振動(dòng)頻率對(duì)應(yīng)的敏感波長(zhǎng)范圍應(yīng)為0.8m～15m。
　　(2)根據(jù)本文選用的有軌電車(chē)軌道形式及參數(shù)，鋼彈簧浮置板軌道在頻率15Hz以上開(kāi)始產(chǎn)生隔振效果，橡膠減振墊軌道在30Hz以上開(kāi)始產(chǎn)生隔振效果，其隔振效果略差于鋼彈簧浮置板軌道，兩種軌道插入損失相差約12dB。
　　(3)所選用的工字軌和槽型軌在低頻段振動(dòng)差別不大，在高頻階段會(huì)產(chǎn)生一定的差異。60kg/m工字軌在1098Hz處發(fā)生pined-pined共振，5

4、9R2槽型軌在1040Hz處發(fā)生pined-pined共振，不同軌道結(jié)構(gòu)分別采用這兩種鋼軌時(shí)，不影響軌道結(jié)構(gòu)的隔振效果。
　　(4)在只考慮軌道結(jié)構(gòu)自身不平順的情況下，分別采用不同軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行行車(chē)動(dòng)力特性分析時(shí)，與傳遞特性的分析結(jié)果相似，橡膠減振墊軌道和鋼彈簧浮置板軌道都會(huì)在減小基礎(chǔ)振動(dòng)的同時(shí)增大鋼軌和軌道板的振動(dòng)，其中，采用鋼彈簧浮置板軌道和橡膠減振墊軌道分別會(huì)使基礎(chǔ)的振動(dòng)減少11dB、2dB，鋼彈簧浮置板軌道的隔振效果最好。<

5、br>　　(5)在有軌電車(chē)三種車(chē)輛-軌道耦合系統(tǒng)分別加上隨機(jī)不平順，與未加不平順的相比，都會(huì)使鋼軌、軌道板及基礎(chǔ)的振動(dòng)加大。與加隨機(jī)不平順的普通軌道相比，鋼彈簧浮置板軌道和橡膠減振墊軌道分別使鋼軌的振動(dòng)增加8dB、5dB，軌道板的振動(dòng)增加7dB、6dB，基礎(chǔ)的振動(dòng)減少21dB、7dB。
　　(6)通過(guò)對(duì)加敏感波長(zhǎng)的諧波不平順的三種軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)分析可知，與未加不平順和加隨機(jī)不平順的結(jié)果相比，敏感波長(zhǎng)的諧波不平順使車(chē)輛軌道結(jié)