摘要: |
铁路的快速发展,使我们必须面对严重的铁路噪声、振动污染问题,同时随着生活质量的改善,人们对噪声、振动的要求越来越高。这些都对铁路噪声、振动的研究提出了更高的要求,然而铁路噪声、振动的研究在我国至今仍是个薄弱环节。特别是对客运站台噪声的研究更少。
本文按虚拟仪器及程序模块化设计思想,以C++Builder可视化编程软件为系统开发平台,以便携式外部设备为硬件开发基础,开发研制了噪声、振动测量分析虚拟仪器。该仪器分为外部硬件设备和后台数据处理软件两大组成部分,具备数据采集、数据分析、噪声监测三大功能。在实际应用中验证了该仪器的可靠性、准确性和实用性。
利用本文所开发的虚拟仪器,通过大量的实验,分析了客运站台各噪声源特性,分析了列车低速运行下(小于40km/h)的轮轨噪声及振动特性,分析了列车低速运行下轨道结构振动与噪声的相互关系。具体研究内容及结论如下:
1.定量分析了客运站台各噪声源所占的时间比例及其声级贡献,结果表明:列车运行噪声是站台最主要的噪声源。因此本文对列车运行噪声进行了较详细的时、频域特性分析。
2.分析了列车低速运行下的轮轨噪声特性。频率特性分析结果表明:滚动噪声与冲击噪声的能量均集中在200~600Hz的频率范围之内,且滚动噪声第一主频高于冲击噪声第一主频;滚动噪声速度特性分析结果表明:滚动噪声1/3倍频程声级随车速的增大而增大,且随运行速度的增大,高频成分明显增大;冲击噪声速度特性研究结果表明:列车速度每增加一倍,冲击噪声声级增加6~8dB。
3.分析了列车低速运行下的轨道结构振动特性。结果表明:滚动振动与冲击振动引起的钢轨振动频率均集中在200~600Hz的范围之内,滚动振动第一主频高于冲击振动第一主频;并且在该频率范围内的钢轨振动受轮对的影响较小。
4.分析了轨道结构振动与噪声的相互关系。结果表明:一、轮轨噪声以钢轨辐射的声能为主;二、不能忽略钢轨横向振动对轮轨噪声的影响。
5.在分析了低速下轮轨噪声特性及轨道结构振动特性的基础上,提出了针对钢轨噪声辐射进行控制的轮轨噪声控制建议。
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