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基于动力吸振器的浮置板轨道低频振动控制试验研究
| 论文题名： | 基于动力吸振器的浮置板轨道低频振动控制试验研究 |
| 关键词： | 浮置板轨道;低频振动控制;动力吸振器;激振试验;落轴试验;城市轨道交通 |
| 摘要： | 近年来，我国城市轨道交通得到了迅速发展，地铁与轻轨加速形成交通网络，城市交通拥堵的状况得到了明显的缓解，与此同时，城市轨道交通的运营所引起的环境振动问题日益成为一个突出的问题。目前，浮置板轨道是最有效的减振轨道形式，但其在固有频率处因共振作用放大了低频振动成分，对于精密仪器、建筑物以及人体等影响较大。本文在总结国内外轨道减振技术的基础上，针对浮置板轨道低频振动放大的问题，对应用动力吸振器装置的浮置板轨道进行动力激振试验与落轴试验，并着重分析了动力吸振器对浮置板轨道低频振动控制效果，为动力吸振器在浮置板轨道上的实际应用提供必要的基础研究数据。 首先，基于不同形式减振轨道的文献资料，梳理了国内外常用的轨道减振技术，包括钢轨上、扣件系统处、轨枕下、道床板下等振动控制措施，并总结了国内外浮置板轨道研究现状以及待解决的问题。目前，浮置板轨道结构是所有减振轨道结构中减振性能最好的，但该轨道结构在低频共振区会出现振动放大的问题。 其次，依据实验室实尺浮置板轨道参数，建立了浮置板轨道三维有限元模型，并对浮置板轨道模态进行了仿真分析和实测;根据浮置板轨道动力吸振器的设计方法，得到抑制浮置板垂向模态的吸振器的设计参数，并结合车辆-轨道耦合动力学模型与应用动力吸振器的浮置板轨道三维有限元模型，研究分析了动力吸振器质量比、刚度、阻尼等参数对浮置板轨道低频振动控制效果的影响。结果表明，随着质量比的增加，动力吸振器对浮置板轨道在固有频率处的振动控制效果增加;当动力吸振器刚度与阻尼参数偏离其最优值时，浮置板轨道在固有频率附近频段出现振动成分放大的现象，且随着参数偏差增大，振动放大越明显。 最后，根据动力吸振器的设计参数，制作了合理的动力吸振器装置，并将该装置安装在实验室浮置板轨道上;利用加载设备，分别对浮置板轨道进行动力激振试验和落轴试验，研究分析了在正弦稳态激励下和落轴冲击载荷下应用动力吸振器的浮置板轨道的低频振动控制效果。结果表明，在正弦稳态激励下，应用动力吸振器的浮置板轨道的加速度与位移峰值在共振区域明显比无吸振器时低，且支承层的加速度峰值也明显降低，如当质量比为0.3时，在固有频率10Hz处，轨道板插入损失达到13.9dB，支承层的插入损失达到12.5dB;在落轴冲击载荷下，动力吸振器不仅对浮置板轨道的垂向平动有控制作用，而且对一阶垂弯也有明显的抑制作用。 |
| 作者： | 王建伟 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 蔡成标 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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