原文传递
基于有限元法的轮轨振动检测的研究
| 论文题名： | 基于有限元法的轮轨振动检测的研究 |
| 关键词： | 铁路运输;轮轨振动;有限元模型;辐射噪声 |
| 摘要： | 铁路运输是我国主要的交通运输方式之一,随着国民经济的发展,列车运行速度也随之提高,同时导致列车振动的加剧,这也决定了其相应的噪声特点。振动与噪声是相同的物理现象,是弹性波在不同介质中传播的两个方面而已,振动的频率和强度决定其影响效果。 本课题在研究轮轨振动噪声的基础上,利用有限元分析法结合ANSYS软件在频率域建立轨道以及轮轨耦合作用的垂向动力学有限元模型。仿真结果证明该方法是十分有效的,为以后研究钢轨的不平顺性、判定钢轨的寿命以及为设计合理的防振减噪措施提供科学的、原始的现场实测数据。 对建立的钢轨有限元模型进行模态分析,通过分析有碴轨道的振动辐射噪声特性,得出钢轨振动时的敏感区域。以铁路有碴轨道轮轨垂向耦合系统为分析对象,建立轮轨垂向和轨道子系统的力学模型,通过仿真研究对比了不同轮轨模型的计算精度和适用范围,研究有碴轨道三种模型的振动特性和辐射噪声特性。 研究探讨了轨道振动的参数设置,其对钢轨的屈服等效应力及塑性形变有影响,引起钢轨的振动,带来辐射噪声。重点研究建立无碴轨道在频率域的力学模型,得到钢轨和轨道板的振动位移公式;通过仿真计算,对于双块式无碴轨道而言,有限元模型的钢轨动柔度及振动衰减率都优于解析梁模型,而对于板式无碴轨道,钢轨振动响应几乎不受垫片以下支承结构的影响,轨道板及其支撑部件的设计参数仅对轨道板的振动响应产生影响;考虑轨道上载荷幅值和相位的差异,由于板下砂浆层刚度较大导致其影响主要局限在轨道板上。 预测不同的轨道辐射噪声,通过与已有的轮轨噪声。TWINS(Track-WheelInteractionNoiseSoftware,轮轨噪声预测软件)模型对比分析,充分证明了建立的预测模型的有效性。从噪声源及传播途径提出了一些防治噪声的措施,研究结论可以为以后的工程设计及施工提供参考理论依据。 |
| 作者： | 裴勇涛 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 王庆贤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
