减振降噪的应用

减振与降噪的应用随着我国轨道交通的不断发展，列车行驶速度得到很到提高，当前在高速铁路线上，列车运营速达到300Km/h。由此带来了严重的铁路环境噪声污染，列车运行时产生的振动和噪声，不仅影响铁路自身的设备、旅客和工作人员，而且影响周围的环境和居民。因此，采取相应的措施降低列车产生的振动和噪声，不仅有利于环境保护，而且有利于铁路交通的持续和健康发展。高速铁路车轮的振动辐射噪声在轮轨滚动辐射噪声中占有很大的比重，而且在1500Hz以上的频段内占主导，对列车车轮进行优化设计，通过改变车轮的形状，可以达到较好的减振降噪效果。本文对高速铁路车轮优化方法进行详细的分析评论，并提出相应的问题和改进的方向。1车轮辐射噪声分析铁路噪声是由各种类型的列车通过轨道这样一个复杂的的噪声源系统而产生的，主要分为牵引噪声、轮轨噪声、空气动力学噪声和其他方面的噪声[1]。我国目前大量采用无缝线路，致使轮轨滚动噪声成为铁路的主要噪声。图1为典型的轮轨噪声频谱分析图[2]，从图中可以看出，轮轨滚动噪声中，由轨枕产生的集中在500Hz以下，由钢轨产生的集中在500~1500Hz之间，由车轮产生的集中在1500Hz以上。文献[3]研究也表明：在轮轨滚动噪声中，车轮的主要辐射噪声频段在1500Hz以上。现在普遍认为，轮轨滚动噪声由车轮结构振动和轨道结构振动产生[4，5]，车轮和轨道结构辐射噪声的分量对比，欧洲的学者倾向于认为以车轮辐射为主，美日学者倾向于认为以钢轨为主[3]。因此研究车轮的声辐射特性及减振降噪是非常有意义的。降低车轮噪声措施根据轮轨噪声理论，降低车轮噪声的措施主要有[1]：（1）利用附加的阻尼元件、弹性元件和辅助质量块通过联结在主振系统上所产生的动力作用来减小主振系统振动。（2）在车轮轮毂与轮辐之间添加橡胶材料隔离层形成弹性车轮。（3）在不影响其他（如强度）方面要求的情况下对车轮形状进行优化，以此降低车轮结构的振动速度，从而降低车轮噪声。（4）降低车轮的声辐射效率。阻尼车轮和弹性车轮不仅构造复杂，而且增加制造成本，在车轮上穿孔影响车轮的整体噪效果的可信度降低。3总结轮轨滚动噪声在轨道交通噪声中占有重要的地位，在1500Hz以上的一个很宽的频段内，车轮辐射噪声在轮轨滚动噪声中占主导，采用不同的形式对列车车轮进行优化，如改变车轮的踏面外形，改变车轮辐板类型与半径，采用不同的辐板厚度，改变轮毂和轮辋与辐板连接的曲线半径等，均可降低车轮辐射噪声。对列车车轮进行优化，可以保持车轮的整体性，一旦试验获得成功，不会额外增加制造成本。许多学者在对车轮进行优化过程中，均只对车轮某一个或几个参数进行优化，而在车轮全局优化上缺少研究，这是今后需要改进的地方。结束语：通过这一学期对《噪声振动与控制》这门课深入的了解和学习，我明白了噪声和振动的一些基本原理和理论，懂得了一些阻尼减振，吸声降噪，隔声技术，消声器原理，了解到了一些吸声材料和隔声，隔振材料的知识和运用。并能运用一些原理和理论计算出有关噪声振动的减振和减噪的具体设计和计算。总之，通过这节课我学到了平时司空见惯却不明白的现象和事物，如音乐厅，会议室的墙壁为什么会凹凸不平或有小孔，以及为什么小孔会排列有致，间隙