火車車輪阻尼器的降噪性能分析及其改進(jìn)技術(shù)研究.pdf

1、軌道交通包括城市內(nèi)的地鐵、輕軌列車和城市間的快速列車,軌道交通與其他的交通形式相比有著非常明顯的優(yōu)勢,如運(yùn)量大、占地少、污染少等。但是隨著軌道交通的快速化,其帶來的噪聲污染也越來越嚴(yán)重,給人們的生活生產(chǎn)帶來了很大的消極影響。軌道交通噪聲中一個(gè)非常突出的噪聲類型為輪軌噪聲,本論文就是研究如何用車輪阻尼器來減小軌道交通的輪軌噪聲問題。
　　利用ANSYS軟件建立車輪有限元模型對其進(jìn)行模態(tài)分析,求解得到車輪的固有頻率以及模態(tài)振型。由此分

2、析車輪在5000Hz以內(nèi)的頻率范圍內(nèi)主要振動(dòng)振型為踏面的徑向振動(dòng)以及踏面和輻板的軸向振動(dòng),故阻尼器安裝后主要控制踏面及輻板的振動(dòng)會(huì)獲得良好的減振效果;利用LMS振動(dòng)測試設(shè)備對車輪以及安裝了原有阻尼器的車輪進(jìn)行模態(tài)測試,得到車輪準(zhǔn)確的固有頻率和模態(tài)阻尼比,驗(yàn)證了車輪有限元分析的正確性,通過對比測試得到的固有頻率、模態(tài)阻尼比和頻響函數(shù),阻尼比顯著增加,固有頻率發(fā)生偏移,得知阻尼器的作用原理為帶有阻尼的動(dòng)力吸振器。
　　利用LMS振動(dòng)測

3、試儀器、ANSYS軟件和Virtual.Lab軟件對車輪進(jìn)行振動(dòng)特性及噪聲輻射特性分析。分析車輪安裝阻尼器前后測試得到的頻響函數(shù)得知400Hz~1500Hz的低頻段內(nèi)振動(dòng)峰值增加;分析車輪踏面響應(yīng)點(diǎn)軸向、徑向振動(dòng)響應(yīng)規(guī)律得知0~2500Hz內(nèi)踏面的軸向位移幅值大;從車輪振動(dòng)模態(tài)貢獻(xiàn)量分析結(jié)果中得知,車輪在500Hz~1300Hz、1800Hz~2300Hz、4300Hz~46300Hz范圍內(nèi)的模態(tài)振型對車輪振動(dòng)貢獻(xiàn)量最大,在阻尼器的設(shè)計(jì)

4、時(shí)著重控制低頻段內(nèi)的振動(dòng);從車輪的聲場輻射特性分析結(jié)果可知,車輪輻板、踏面、以及二者的結(jié)合處聲壓值在很寬的頻率范圍內(nèi)比較大;通過輻射聲場的板塊貢獻(xiàn)量分析知車輪的踏面和輻板向外輻射噪聲最多,因此阻尼器設(shè)計(jì)時(shí)主要控制車輪踏面、輻板及二者結(jié)合處的振動(dòng);結(jié)合車輪使用安全性要求確定阻尼器安裝位置為車輪踏面輻板結(jié)合處。
　　根據(jù)前面分析得到的參數(shù),并將阻尼器按照帶阻尼的動(dòng)力吸振器減振原理進(jìn)行改進(jìn),確定阻尼器的作用頻帶、安裝位置,同時(shí)分析阻尼器