火車車輪阻尼器的降噪性能分析及其改進技術(shù)研究.pdf

1、軌道交通包括城市內(nèi)的地鐵、輕軌列車和城市間的快速列車,軌道交通與其他的交通形式相比有著非常明顯的優(yōu)勢,如運量大、占地少、污染少等。但是隨著軌道交通的快速化,其帶來的噪聲污染也越來越嚴(yán)重,給人們的生活生產(chǎn)帶來了很大的消極影響。軌道交通噪聲中一個非常突出的噪聲類型為輪軌噪聲,本論文就是研究如何用車輪阻尼器來減小軌道交通的輪軌噪聲問題。
　　利用ANSYS軟件建立車輪有限元模型對其進行模態(tài)分析,求解得到車輪的固有頻率以及模態(tài)振型。由此分

2、析車輪在5000Hz以內(nèi)的頻率范圍內(nèi)主要振動振型為踏面的徑向振動以及踏面和輻板的軸向振動,故阻尼器安裝后主要控制踏面及輻板的振動會獲得良好的減振效果;利用LMS振動測試設(shè)備對車輪以及安裝了原有阻尼器的車輪進行模態(tài)測試,得到車輪準(zhǔn)確的固有頻率和模態(tài)阻尼比,驗證了車輪有限元分析的正確性,通過對比測試得到的固有頻率、模態(tài)阻尼比和頻響函數(shù),阻尼比顯著增加,固有頻率發(fā)生偏移,得知阻尼器的作用原理為帶有阻尼的動力吸振器。
　　利用LMS振動測

3、試儀器、ANSYS軟件和Virtual.Lab軟件對車輪進行振動特性及噪聲輻射特性分析。分析車輪安裝阻尼器前后測試得到的頻響函數(shù)得知400Hz~1500Hz的低頻段內(nèi)振動峰值增加;分析車輪踏面響應(yīng)點軸向、徑向振動響應(yīng)規(guī)律得知0~2500Hz內(nèi)踏面的軸向位移幅值大;從車輪振動模態(tài)貢獻量分析結(jié)果中得知,車輪在500Hz~1300Hz、1800Hz~2300Hz、4300Hz~46300Hz范圍內(nèi)的模態(tài)振型對車輪振動貢獻量最大,在阻尼器的設(shè)計

4、時著重控制低頻段內(nèi)的振動;從車輪的聲場輻射特性分析結(jié)果可知,車輪輻板、踏面、以及二者的結(jié)合處聲壓值在很寬的頻率范圍內(nèi)比較大;通過輻射聲場的板塊貢獻量分析知車輪的踏面和輻板向外輻射噪聲最多,因此阻尼器設(shè)計時主要控制車輪踏面、輻板及二者結(jié)合處的振動;結(jié)合車輪使用安全性要求確定阻尼器安裝位置為車輪踏面輻板結(jié)合處。
　　根據(jù)前面分析得到的參數(shù),并將阻尼器按照帶阻尼的動力吸振器減振原理進行改進,確定阻尼器的作用頻帶、安裝位置,同時分析阻尼器