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文檔簡介
1、隨著高速鐵路和城市軌道交通的快速發(fā)展,鐵路噪聲污染引起日益人們的關(guān)注。本文基于Remington滾動噪聲模型、輪對和軌道系統(tǒng)的有限元模型,建立了輪軌滾動噪聲預(yù)測模型。該模型能夠預(yù)測輪對徑向和軸向滾動噪聲以及軌道垂向滾動噪聲;對輪對和軌道系統(tǒng)的動力分析則采用有限元方法。通過與實測數(shù)據(jù)比較,發(fā)現(xiàn)近場噪聲頻譜和鐵路邊界處的最大聲級均吻合較好,近場測點的預(yù)測聲級與實測值相差2~3dBA,邊界測點相差1dBA。基于此模型,本文還對影響滾動噪聲的多
2、種參數(shù)進行了仿真研究。 本研究在剛性車輪滾動噪聲預(yù)測方法的基礎(chǔ)上,采用有限元法計算彈性車輪模態(tài)損失因子和平均振動響應(yīng),預(yù)測了彈性車輪的輪軌滾動噪聲。通過比較,本文預(yù)測的彈性車輪相對剛性車輪滾動噪聲頻譜的變化、橡膠層彈性模量和損失因子對滾動噪聲的影響,均與文獻一致,驗證了本文彈性車輪滾動噪聲模型的正確性;通過研究約束阻尼層對車輪結(jié)構(gòu)阻尼的影響,預(yù)測了阻尼車輪的輪軌滾動噪聲。阻尼車輪能夠有效降低車輪滾動噪聲,因而當(dāng)車輪滾動噪聲對總噪
3、聲的貢獻較大時,則能夠取得較好的降噪效果。 本文對剛性車輪和鋼軌的截面形狀進行了探討,研究表明,車輪和鋼軌的優(yōu)化均可有效降低各自的滾動噪聲,對對方噪聲的影響較小,因而分別對車輪和鋼軌進行優(yōu)化降噪是合理的。車輪優(yōu)化是以輪軌總噪聲為目標(biāo)函數(shù),對車輪的形狀,包括輪轂厚度、輪輞和輻板的形狀以及各過渡圓角等分別進行了研究。通過車輪優(yōu)化,其滾動噪聲及其峰值均有顯著降低,但由于鋼軌滾動噪聲對總噪聲貢獻較大且降噪非常有限,則總噪聲降低不明顯,最
4、大僅為1.31dBA。鋼軌優(yōu)化以其噪聲峰值為目標(biāo)函數(shù),結(jié)果表明,對未經(jīng)優(yōu)化的車輪,總噪聲降低了1.48dBA,而對于優(yōu)化后的車輪,降噪效果比較明顯,輪軌滾動噪聲降低達到4.15dBA。因此,車輪和鋼軌的初始滾動噪聲頻譜對優(yōu)化效果影響較大。 本文以降低其成本為目標(biāo),將降噪要求作為聲學(xué)約束,對設(shè)置位置、高度、長度和項部折角等進行了優(yōu)化設(shè)計。對多種截面形狀的聲屏障和軌邊矮墻的研究表明,聲屏障的各參數(shù)對其經(jīng)濟性和降噪性能的提高都是重要的
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