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原文传递轮轨振动与噪声辐射研究

论文题名：	轮轨振动与噪声辐射研究
关键词：	浮置板轨道;隔振器;振动;噪声;轮轨;地铁列车;减振降噪;轨道交通
摘要：	随着城市交通矛盾的日益突出，轨道交通以其快速、准时、运量大的优点正被各大城市所接受，发展城市轨道交通的客运方案已经在国内得到普遍的认同。由于轨道交通一般都在人口稠密地带运行，列车运行对环境的影响越来越引起人们的关注，地面轮轨运行时的振动噪声和地下铁道产生的振动对建筑物的影响又是世界各国普遍重视的一个问题。地铁列车运营时产生的振动和噪声, 均来自于轮轨系统中各结构不同频率的振动。这些振动, 一部分通过空气或周边结构物的反射, 以噪声的形式扩散；另一部分, 主要是低频振动, 则通过轨道结构向轨下基础及周边建筑物传播, 对地面建筑物产生影响。当前对地铁轨道采取的减振措施主要有缓冲减振和隔离减振,缓冲减振通常是把钢轨、扣件和轨枕等用弹性体来缓冲衰减车辆运行传来的振动；隔离减振是把轨道道床与结构基础用弹性体整体隔离车辆运行传来的振动。其中隔离减振的浮置板结构在现今此类减振结构中效果最明显，浮置板减振结构的参数设计对地铁减振水平产生很大影响。浮置板各减振层的刚度、阻尼和轨道的固有频率将是浮置板减振效果的关键。由于钢轨结构庞大，列车运行对钢轨作用环境复杂，难以通过简单的数值计算反映真实的运行情况，近年来有限元的发展和相关软件的完善，为我们解决此类问题提供了一种方法。本文主要是通过有限元仿真计算，分析轮轨振动与噪声传播的主要途径，并从控制噪声与振动源、隔离噪声辐射等方面提出城市轨道交通中减振降噪的控制措施。计算分析了不同参数浮置板轨道系统的固有频率、动态激励下瞬态仿真分析和浮置板轨道应用于高架桥梁振动分析。模态分析用于确定设计结构的振动特性(固有频率和振型)，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。浮置板自振频率对浮置板的减振效果至关重要，所以对浮置板频率变化规律的了解也就相当重要。根据浮置板的具体应用情况本文分别建立了长型浮置板（18m）和短型浮置板（3.6m），分别考察各层隔振器的刚度和阻尼变化对浮置板自振频率的影响，对浮置板进行了不同工况的模态分析。瞬态动力学分析(亦称时间历程分析)，是用于确定承受任意的时间变化的结构动力学响应的一种方法，用瞬态动力学分析确定结构在静载荷、瞬态载荷和简谐载荷的任意组合下的随时间变化的位移，应变，应力及力。瞬态动力学分析对存在惯性力和阻尼作用的系统分析比较精确。瞬态动力学分析直接确定浮置板隔振参数刚度、阻力、浮置板质量等的选择情况，这些参数对工程应用具有很大的参考价值。城市轨道交通中有很大部分采用地面高架的行驶方式，列车开过的时候产生噪声对周围环境产生很大的影响。列车在桥上运行时所产生的振动通过轨道、枕木、碎石垫层、桥梁、桥墩、基础而传给地基，从而引起地基的振动。浮置板轨道可以有效的减小列车通过时传入桥梁的激振力，本部分通过仿真确定浮置板轨道在高架桥梁上的应用参数，为高架桥梁应用浮置板轨道系统提供理论参考。
作者：	黄涛
专业：	精密仪器与机械
导师：	陈大跃
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文