減振降噪的應(yīng)用

減振與降噪的應(yīng)用隨著我國(guó)軌道交通的不斷發(fā)展，列車行駛速度得到很到提高，當(dāng)前在高速鐵路線上，列車運(yùn)營(yíng)速達(dá)到300Km/h。由此帶來了嚴(yán)重的鐵路環(huán)境噪聲污染，列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲，不僅影響鐵路自身的設(shè)備、旅客和工作人員，而且影響周圍的環(huán)境和居民。因此，采取相應(yīng)的措施降低列車產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲，不僅有利于環(huán)境保護(hù)，而且有利于鐵路交通的持續(xù)和健康發(fā)展。高速鐵路車輪的振動(dòng)輻射噪聲在輪軌滾動(dòng)輻射噪聲中占有很大的比重，而且在1500Hz以上的頻段內(nèi)占主導(dǎo)，對(duì)列車車輪進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過改變車輪的形狀，可以達(dá)到較好的減振降噪效果。本文對(duì)高速鐵路車輪優(yōu)化方法進(jìn)行詳細(xì)的分析評(píng)論，并提出相應(yīng)的問題和改進(jìn)的方向。1車輪輻射噪聲分析鐵路噪聲是由各種類型的列車通過軌道這樣一個(gè)復(fù)雜的的噪聲源系統(tǒng)而產(chǎn)生的，主要分為牽引噪聲、輪軌噪聲、空氣動(dòng)力學(xué)噪聲和其他方面的噪聲[1]。我國(guó)目前大量采用無縫線路，致使輪軌滾動(dòng)噪聲成為鐵路的主要噪聲。圖1為典型的輪軌噪聲頻譜分析圖[2]，從圖中可以看出，輪軌滾動(dòng)噪聲中，由軌枕產(chǎn)生的集中在500Hz以下，由鋼軌產(chǎn)生的集中在500~1500Hz之間，由車輪產(chǎn)生的集中在1500Hz以上。文獻(xiàn)[3]研究也表明：在輪軌滾動(dòng)噪聲中，車輪的主要輻射噪聲頻段在1500Hz以上?，F(xiàn)在普遍認(rèn)為，輪軌滾動(dòng)噪聲由車輪結(jié)構(gòu)振動(dòng)和軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)產(chǎn)生[4，5]，車輪和軌道結(jié)構(gòu)輻射噪聲的分量對(duì)比，歐洲的學(xué)者傾向于認(rèn)為以車輪輻射為主，美日學(xué)者傾向于認(rèn)為以鋼軌為主[3]。因此研究車輪的聲輻射特性及減振降噪是非常有意義的。降低車輪噪聲措施根據(jù)輪軌噪聲理論，降低車輪噪聲的措施主要有[1]：（1）利用附加的阻尼元件、彈性元件和輔助質(zhì)量塊通過聯(lián)結(jié)在主振系統(tǒng)上所產(chǎn)生的動(dòng)力作用來減小主振系統(tǒng)振動(dòng)。（2）在車輪輪轂與輪輻之間添加橡膠材料隔離層形成彈性車輪。（3）在不影響其他（如強(qiáng)度）方面要求的情況下對(duì)車輪形狀進(jìn)行優(yōu)化，以此降低車輪結(jié)構(gòu)的振動(dòng)速度，從而降低車輪噪聲。（4）降低車輪的聲輻射效率。阻尼車輪和彈性車輪不僅構(gòu)造復(fù)雜，而且增加制造成本，在車輪上穿孔影響車輪的整體噪效果的可信度降低。3總結(jié)輪軌滾動(dòng)噪聲在軌道交通噪聲中占有重要的地位，在1500Hz以上的一個(gè)很寬的頻段內(nèi)，車輪輻射噪聲在輪軌滾動(dòng)噪聲中占主導(dǎo)，采用不同的形式對(duì)列車車輪進(jìn)行優(yōu)化，如改變車輪的踏面外形，改變車輪輻板類型與半徑，采用不同的輻板厚度，改變輪轂和輪輞與輻板連接的曲線半徑等，均可降低車輪輻射噪聲。對(duì)列車車輪進(jìn)行優(yōu)化，可以保持車輪的整體性，一旦試驗(yàn)獲得成功，不會(huì)額外增加制造成本。許多學(xué)者在對(duì)車輪進(jìn)行優(yōu)化過程中，均只對(duì)車輪某一個(gè)或幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，而在車輪全局優(yōu)化上缺少研究，這是今后需要改進(jìn)的地方。結(jié)束語：通過這一學(xué)期對(duì)《噪聲振動(dòng)與控制》這門課深入的了解和學(xué)習(xí)，我明白了噪聲和振動(dòng)的一些基本原理和理論，懂得了一些阻尼減振，吸聲降噪，隔聲技術(shù)，消聲器原理，了解到了一些吸聲材料和隔聲，隔振材料的知識(shí)和運(yùn)用。并能運(yùn)用一些原理和理論計(jì)算出有關(guān)噪聲振動(dòng)的減振和減噪的具體設(shè)計(jì)和計(jì)算?？傊?，通過這節(jié)課我學(xué)到了平時(shí)司空見慣卻不明白的現(xiàn)象和事物，如音樂廳，會(huì)議室的墻壁為什么會(huì)凹凸不平或有小孔，以及為什么小孔會(huì)排列有致，間隙