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钢弹簧浮置板减振轨道的抑振研究
| 论文题名： | 钢弹簧浮置板减振轨道的抑振研究 |
| 关键词： | 钢弹簧浮置板;减振轨道;抑振调频装置;轨道稳定性;行车平稳性 |
| 摘要： | 随着城市轨道交通线路运营里程的增加，其引起的环境振动与噪声问题日益突出，国产化轨道减振措施的普及使得特殊等级减振措施如钢弹簧浮置板减振轨道被大量使用。但由于钢弹簧浮置板减振轨道自身的结构，与普通整体道床相比，虽然可以有效降低线路传给周边建筑物的环境振动，同时也出现了钢轨波磨病害、车内振动、噪声增大的现象。确保钢弹簧浮置板减振轨道减振性能的同时，如何提升轨道结构自身的稳定性和行车平稳性，是目前亟需研究解决的问题。本论文研究在钢弹簧浮置板减振轨道上设置抑振调频装置后，对减振效果、轨道稳定性和行车平稳性的影响。 (1)以设置了抑振调频装置的钢弹簧浮置板减振轨道为研究对象，介绍了抑振调频装置的结构特征和安装方式；建立了轨道结构的有限元模型和车辆-轨道耦合动力学模型，通过与实际测试结果的对比，验证了模型的有效性。 (2)研究了抑振调频装置的刚度、阻尼和预紧力三个关键参数以及安装对数变化时，对钢弹簧浮置板减振轨道的模态特性的影响。随着抑振调频装置刚度的增大，轨道板的固有频率相应增加；轨道板的频响峰值随抑振调频装置刚度和阻尼的增大呈指数规律减小。当抑振调频装置的刚度大于10kN/mm或阻尼大于100kN·s/m后，抑振调频装置的作用效果逐渐降低。落轴冲击仿真计算也表明安装抑振调频装置可以显著降低钢弹簧浮置板减振轨道系统的动力学响应。 (3)基于车辆-轨道耦合动力学理论，分析了安装对数、刚度、预紧力和阻尼变化对车辆-轨道系统动力学响应的影响规律。抑振调频装置具有降低车辆系统振动响应和提高轨道结构稳定性的作用。随着安装抑振调频装置的数量增多，刚度、预紧力和阻尼增大，对车辆和轨道系统振动响应的抑制效果越明显，而且还可以提高钢弹簧浮置板减振轨道的减振效果。上述参数中刚度和阻尼的作用更显著，综合考虑关键参数对车辆-轨道系统动力学响应的影响特征以及安装条件和成本因素，得出了合理取值范围。 (4)为研究抑振调频装置对车辆系统和钢弹簧浮置板减振轨道系统振动响应的抑制效果，以减振扣件轨道作为参照对象，并建立了动力学模型，对比研究发现在钢弹簧浮置板减振轨道上安装3对抑振调频装置，车辆的振动加速度明显减小，与列车通过减振扣件轨道地段相当；通过钢弹簧浮置板传给地基的振动会进一步减小。 |
| 作者： | 杜浩洁 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 和振兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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