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岸桥轮轨箱梁系统噪声预计及控制
| 论文题名： | 岸桥轮轨箱梁系统噪声预计及控制 |
| 关键词： | 岸桥轮轨箱梁;噪声控制;声源辨识;预计模型 |
| 摘要： | 岸桥是码头港口的起重机，解决其振动噪声问题是发展岸桥制造业、适应环保需求亟需的任务。岸桥轮轨箱梁系统是岸桥的主要噪声源，深入研究其产生机理并以此为基础建立正确合理的噪声预计模型，进而提出相应的控制技术是降低岸桥噪声、提高岸桥品质的必要前提。岸桥工作过程中，车轮、轨道在轮轨粗糙度激励下相互作用产生轮轨激励力，进而引起轮轨箱梁振动并产生噪声辐射。本文在国家自然科学基金“大型复杂组合系统参数不定性动态影响的量化研究”(51175300)和山东省自然科学基金“工程肋板结构的近高频振动特征及噪声传递特性研究”(ZR2011EEM009)资助下，以岸桥轮轨箱梁系统为研究对象，以岸桥轮轨箱梁系统噪声控制为研究目标，综合应用轮轨耦合动力学、隔振系统动力学和结构声辐射理论，建立了岸桥轮轨箱梁系统噪声预计模型。通过与已有文献计算结果和现场试验结果的比较，验证了本文所建模型的有效性，并提出岸桥轮轨箱梁噪声的控制方案。 本文主要研究工作和结论如下: (1)通过综合分析国内外声功率测量标准，研究适合岸桥的声功率测量方案。通过分析岸桥各运行阶段的发声特性和利用麦克风阵列技术辨识岸桥主要噪声源和主要发声频段。 (2)针对岸桥轮轨箱梁系统的组成形式，建立岸桥轮轨箱梁系噪声预计的理论模型。首先，建立由轮轨粗糙度作为激励源引起的轮轨激励力计算模型以及接触斑滤波效应;其次，建立轨道-胶垫-箱梁隔振系统动力学模型，计算出车轮、轨道和箱梁受力;最后，利用Virtual.Lab（边界元法）建立车轮噪声辐射预计模型，利用VA-1(SEA)建立轨道和箱梁的噪声辐射预计模型。 (3)选择典型岸桥，根据岸桥轮轨箱梁系统噪声预计模型，利用试验法获取该岸桥轨道粗糙度和车轮、轨道、胶垫、箱梁导纳，计算出岸桥轮轨激励力，并与典型火车轮轨激励力比较，验证其正确性;计算出车轮、轨道、箱梁受力，并作为其噪声预计模型的输入激励，分别计算出车轮、轨道和箱梁在50～2000Hz频带内的辐射声功率，并现场试验结果比较，验证该轮轨箱梁噪声预计模型的有效性。本文研究工作发现车轮的辐射声功率相对于轨道和箱梁可忽略不计。 (4)根据轮轨箱梁噪声预计模型，预计静负载、轮轨粗糙度、胶垫刚度、阻尼对轨道箱梁噪声辐射的影响。负载越大，轮轨箱梁噪声越小，但静负载的影响较小，对轮轨箱梁声功率影响范围仅有2～3dB;轨道粗糙度减小一半，引起的轮轨激励力减小一半，从而轮轨箱梁噪声降低6dB;降低胶垫刚度一半对轨道噪声辐射影响不大，可显著降低箱梁噪声辐射达4dB;粘贴阻尼片能有效降低轮轨箱梁噪声，轨道、箱梁噪声均可降低6～7dB。 |
| 作者： | 张振京 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 纪琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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