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题名基于车辆动力学的铁路轨道曲线啸叫时域模型
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作者
李午垚
刘奔龙
刘洋
江晓禹
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机构
西南交通大学力学与航空航天学院
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出处
《铁道标准设计》
北大核心
2024年第5期36-43,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(11472230)。
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文摘
曲线啸叫是轮轨切向黏滑接触、轮轨动力学和通过曲线时车辆运行状态的综合结果。为综合研究曲线啸叫的影响因素,基于整车车辆多体动力学,并采用改进的轮轨接触力计算方法,建立了曲线啸叫时域模型。在接触力计算中,使用了离散接触模型,为引入下落摩擦机理,在切向力计算中使用迭代方法确定摩擦系数和接触力,使用模态叠加法计算车轮振动响应,采用无限元方法计算车轮声辐射。研究不同曲线半径和通过速度下,曲线段轮轨间接触力的变化及接触区的黏着-滑动状态,对车轮振动特性进行分析,并研究了车轮声学响应。研究发现,在下落摩擦和整车车辆运动状态的共同作用下会出现啸叫现象;曲线段轮轨间的法向力和切向力均会出现振荡,接触区呈现黏滑振荡状态;车轮振动速度谱的峰值频率与车轮特征模态相近,车轮轴向和径向模态的高幅振动是高频啸叫的原因之一。啸叫现象主要出现在前轮上,相同工况下,前后轮声压级相差近20 dB,车辆速度和曲线半径对啸叫程度有明显影响,当车辆的曲线通过速度为60 km/h时,小曲线半径会出现严重啸叫现象;当曲线半径由200 m增大到400 m时,最大声压级降低34 dB;曲线通过速度由60 km/h降至40 km/h时,最大声压级下降13 dB。
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关键词
铁路轨道
轮轨噪声
曲线啸叫
离散弹性接触
车辆动力学
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Keywords
railway track
wheel/rail noise
curve squeal
discrete elastic contact
vehicle dynamics
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分类号
U213.2
[交通运输工程—道路与铁道工程]
U270.1
[机械工程—车辆工程]
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