轨道车辆弹性车轮橡胶层动刚度研究

1

作者 郑沥昕 圣小珍 周信 《铁道学报》 北大核心 2025年第6期68-81,共14页

弹性车轮主要由轮辋、轮芯、橡胶层组成。假设轮辋和轮芯为刚体,基于轮辋、轮芯、橡胶层之间的相互作用和力系简化理论,定义弹性车轮橡胶层的动刚度矩阵,并建立上述动刚度矩阵与车轮频率响应函数之间的代数关系。以某公司生产的弹性车... 弹性车轮主要由轮辋、轮芯、橡胶层组成。假设轮辋和轮芯为刚体,基于轮辋、轮芯、橡胶层之间的相互作用和力系简化理论,定义弹性车轮橡胶层的动刚度矩阵,并建立上述动刚度矩阵与车轮频率响应函数之间的代数关系。以某公司生产的弹性车轮为研究对象,通过锤击试验获取上述频响函数。通过反复试验,确定合理的受力点位置/方向和响应点位置/方向。基于奇异值分解进行矩阵求逆,减少了噪声对部分频响函数的影响,最终取得较好的效果。结果表明:橡胶层的动刚度总体上随着频率呈现上升的趋势;橡胶层轮辋侧的动刚度和轮芯侧的动刚度在300 Hz以下时较为接近,300 Hz以上时则有较大差异。 展开更多

关键词 弹性车轮 橡胶层 三维动态刚度 锤击试验 矩阵奇异值分解

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轨道交通动态客流对轮轨力特征影响研究 被引量：1

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作者 刘浪 王安斌 +2 位作者 高晓刚 鞠龙华 李炜 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第2期46-50,共5页

为了研究轨道交通动态客流对轮轨力特征的影响,通过对列车实际线路进行试验分析动态客流对列车轮轨力、脱轨系数及频谱特征参数的影响。在线路曲线段位置钢轨上粘贴应变片,获得列车在不同客流工况下通过该区间段时的轮轨力大小,分析比... 为了研究轨道交通动态客流对轮轨力特征的影响,通过对列车实际线路进行试验分析动态客流对列车轮轨力、脱轨系数及频谱特征参数的影响。在线路曲线段位置钢轨上粘贴应变片,获得列车在不同客流工况下通过该区间段时的轮轨力大小,分析比较客流高峰期、客流非高峰期典型工况下轮轨力幅值大小、幅值变化趋势、脱轨系数大小及主频范围与频率变化规律。结果表明:动态客流对轮轨力幅值影响较大,随着客流增大轮轨垂向力幅值增大12.9%,轮轨横向力幅值增大7.5%。列车正常运营状态下脱轨系数在0.12~0.16之间变化,动态客流对脱轨系数影响较小,均在安全行车范围内。动态客流引起轮轨力主频幅值大小变化,钢轨内轨横向力共振频率由175 Hz偏移到155Hz,共振频率出现了偏移,但轮轨力频谱特征趋势基本保持一致。 展开更多

关键词 振动与波 动态客流 轮轨力 线路试验 动态检测 频谱分析

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提速地铁在车轮磨耗条件下的曲线运行稳定性研究

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作者 周慧 文永蓬 +2 位作者 钟硕乔 李家豪 宗志祥 《振动与冲击》 北大核心 2025年第17期262-271,共10页

地铁提速是未来城市轨道交通发展的一个重要趋势,而曲线线路则是地铁提速的瓶颈之一,长期服役过程中所产生的车轮磨耗问题,必然会给车辆曲线运行的稳定性带来挑战。为了掌握长期服役过程中提速地铁车辆的曲线运行性能,通过调研分析了某... 地铁提速是未来城市轨道交通发展的一个重要趋势,而曲线线路则是地铁提速的瓶颈之一,长期服役过程中所产生的车轮磨耗问题,必然会给车辆曲线运行的稳定性带来挑战。为了掌握长期服役过程中提速地铁车辆的曲线运行性能,通过调研分析了某地铁车辆的车轮半径和车轮廓形磨损情况,建立了考虑车轮磨耗的地铁车辆曲线通过动力学模型,研究了车轮半径与廓形磨损对地铁车辆在曲线线路上的横向运动稳定性影响。在此基础上,针对提速地铁车辆面临的蛇行失稳问题,指出加装抗蛇行减振器的必要性。结果表明:针对长期在曲线线路上运行的车辆,车轮廓形的异常磨损产生了整体较大且带有波动性突变的等效锥度;较大的等效锥度有利于车辆通过曲线,但在波动性突变的耦合作用下,可能会导致车辆端部在通过圆曲线时出现蛇行失稳问题,因而较大锥度是影响稳定性的主要因素,锥度的波动性突变则是影响稳定性的次要因素;安装抗蛇行减振器能够有效地解决地铁车辆曲线运行横向失稳问题。论文工作对服役地铁车辆在曲线上进一步提速面临的横向稳定性问题具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 地铁车辆 地铁提速 曲线通过 车轮磨耗 蛇行运动 抗蛇行减振器

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车轮多边形对地铁车辆车体低频振动的影响

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作者 徐祖翰 文永蓬 +2 位作者 宗志祥 程瑞平 周慧 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第5期951-960,1063,1064,共12页

为了研究地铁车轮多边形对车体低频振动的影响,首先,调研了某地铁线路车轮多边形磨耗情况,在掌握地铁线路车轮多边形分布特征的基础之上,建立了考虑车轮多边形的弹性车体垂向动力学模型;其次,基于时域积分求解方法,研究了车轮多边形激... 为了研究地铁车轮多边形对车体低频振动的影响,首先,调研了某地铁线路车轮多边形磨耗情况,在掌握地铁线路车轮多边形分布特征的基础之上,建立了考虑车轮多边形的弹性车体垂向动力学模型;其次,基于时域积分求解方法,研究了车轮多边形激励频率与车体低频振动的关系;最后,通过对比不同阶次的车轮多边形对车体低频振动的结果,讨论了服役条件下地铁车辆运行速度及车轮磨耗半径的变化对车轮多边形作用车体的影响规律。结果表明:1~3阶次的车轮多边形产生0~20 Hz的低频激励频率,当激励频率接近于车体1阶垂弯频率10.2 Hz时会产生共振,致使车体加速度响应增大;服役初期2阶车轮多边形对车体低频振动影响最大;随着服役过程中车轮半径的磨损,前3阶车轮多边形影响车体振动规律均发生改变。 展开更多

关键词 车轮多边形 径向跳动量 低频振动 车轮磨耗 同频共振

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高速铁路轮轨噪声预测方法、特性规律及控制措施 被引量：11

5

作者 圣小珍 葛帅 +1 位作者 成功 钟硕乔 《中国铁路》 2022年第8期103-117,共15页

基于轮轨相互作用原理和振动声辐射理论,阐述轮轨噪声发声机理。根据轮轨噪声发声机理,阐述轮轨噪声预测流程及涉及到的轮轨粗糙度、旋转轮对和无限长周期轨道结构声振特性、轮轨力特性以及它们的计算方法。结合现场测试数据和模型预测... 基于轮轨相互作用原理和振动声辐射理论,阐述轮轨噪声发声机理。根据轮轨噪声发声机理,阐述轮轨噪声预测流程及涉及到的轮轨粗糙度、旋转轮对和无限长周期轨道结构声振特性、轮轨力特性以及它们的计算方法。结合现场测试数据和模型预测结果,揭示轮轨噪声特性规律、影响因素以及常用轮轨噪声控制措施。在阐述上述内容的同时,提出需要进一步深入研究的问题。 展开更多

关键词 高速铁路 通过噪声 轮轨噪声 轮对动力学 轨道动力学

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考虑磨耗及不等厚辐板的轨道车轮振动声辐射特性 被引量：2

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作者 刘跃杰 文永蓬 +1 位作者 周月 吴俊汉 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第9期1508-1515,共8页

为了降低轨道车轮振动的声辐射,以双S型辐板车轮为研究对象,建立了反映磨耗及不等厚辐板的9种城市轨道车轮三维有限元模型,分别获得了车轮在各阶振动模态下的固有频率及结构振型,对比分析了不同车轮的声功率级响应曲线,从而得到车轮在... 为了降低轨道车轮振动的声辐射,以双S型辐板车轮为研究对象,建立了反映磨耗及不等厚辐板的9种城市轨道车轮三维有限元模型,分别获得了车轮在各阶振动模态下的固有频率及结构振型,对比分析了不同车轮的声功率级响应曲线,从而得到车轮在不同磨耗条件及不等厚特征情况下的声辐射水平。研究结果表明:与初始现役车轮相比,辐板上部不等厚车轮在峰值声功率级上降低了13.82 dBA;随着踏面磨耗加深,车轮的噪声逐渐增大;辐板上部不等厚车轮在不同磨耗下的最大声功率级均小于初始现役车轮。 展开更多

关键词 轮轨噪声 城市轨道车轮 声辐射 磨耗 不等厚辐板

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考虑弹性振动的城市轨道车辆频变吸振器减振方法 被引量：1

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作者 文永蓬 徐硕 董昊亮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第17期35-42,113,共9页

车体轻量化设计是城市轨道车辆技术发展趋势,然而轻量化后的车体可能会引起车辆的弹性振动加剧,导致运行过程中车辆平稳性和乘坐舒适性下降问题。为了有效抑制城市轨道车辆弹性车体的垂向振动、提高车辆乘坐舒适性,利用变刚度机构的系... 车体轻量化设计是城市轨道车辆技术发展趋势,然而轻量化后的车体可能会引起车辆的弹性振动加剧,导致运行过程中车辆平稳性和乘坐舒适性下降问题。为了有效抑制城市轨道车辆弹性车体的垂向振动、提高车辆乘坐舒适性,利用变刚度机构的系统频率呈非线性变化的特点,建立包含频变吸振器的城市轨道车辆弹性车体垂向动力学模型,提出利用频变吸振器抑制弹性车体垂向振动的减振方法,分析不同速度、不同位置安装频变吸振器的减振效果,指明频变吸振器的优点。通过对比频变吸振器与传统被动式吸振器的减振效果,对频变吸振器抑制车体振动进行评价。结果表明:频变吸振器在不同速度、不同位置均能有效抑制车辆刚性与弹性振动;频变吸振器的优点在于一定程度上能够拓宽被动式吸振器的减振频带,提升吸振器在复杂工况下的减振能力。该工作为利用频变吸振器在城市轨道车辆上的应用提供了参考依据。 展开更多

关键词 垂向振动 弹性车体 频变 吸振器 Sperling指标

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科隆蛋扣件直线路段钢轨波磨形成机理研究 被引量：2

8

作者 汪梦寒 顾晓菡 王安斌 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3595-3607,共13页

为研究国内地铁科隆蛋扣件直线路段钢轨表面出现的短波长波磨现象,用CAT波磨仪测试钢轨波磨静态特征,通过力锤敲击法测试轨道结构的频率响应函数以及轮轴的模态特性。考虑簧下质量用ABAQUS软件建立轮轨耦合有限元模型,并基于此建立三维... 为研究国内地铁科隆蛋扣件直线路段钢轨表面出现的短波长波磨现象,用CAT波磨仪测试钢轨波磨静态特征,通过力锤敲击法测试轨道结构的频率响应函数以及轮轴的模态特性。考虑簧下质量用ABAQUS软件建立轮轨耦合有限元模型,并基于此建立三维瞬态滚动有限元模型,分析轮轨耦合条件下轨道的模态特性以及轮轨瞬态滚动特性。基于轨道结构振动理论与瞬态滚动理论,分析轮轨耦合系统动态特性与钢轨波磨的相关性。研究结果表明:在直线路段左右轨钢轨磨损的程度几乎一致,钢轨波磨主要波长为30~40 mm,在运营车速为80 km/h的车速下波磨波长的通过频率为555~740 Hz;轮轨耦合系统在波磨波长通过频率范围内振动的模态振型主要表现为钢轨相对于轨道板的垂向弯曲振动;在25~50mm短波长凹坑的激励下轮轨垂向力差值显著频率和轮轨耦合系统的垂向弯曲振动频率与波磨波长通过频率相吻合,钢轨波磨的产生与该路段钢轨的垂向Pinned-Pinned频率关系不大,主要是轮轨耦合系统570~710 Hz内钢轨的垂向中高频固有特性被钢轨表面损伤激发导致的。轨道结构波磨的产生主要与轨道结构中高频固有特性相关,轮轨耦合中高频模态特征被激发是诱发和加剧钢轨波磨发展的根本原因。研究成果可为解释科隆蛋扣件直线路段钢轨波磨的形成奠定有关理论基础。 展开更多

关键词 科隆蛋扣件 钢轨波磨 轮轨耦合动态特性 凹坑激励 中高频模态

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轴箱内置地铁车辆在小半径曲线上的运行稳定性研究 被引量：2

9

作者 霍子伟 文永蓬 +2 位作者 钟硕乔 涂春云 楼博臻 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期121-130,144,共11页

轨道车辆技术的发展对转向架轻量化提出了更高的要求,采用轴箱内置转向架技术实现轻量化将是我国未来轨道车辆发展的重要手段之一。为了提升轴箱内置地铁车辆在曲线轨道上的运行稳定性,针对地铁小半径曲线多、曲线过渡段短的特点,建立... 轨道车辆技术的发展对转向架轻量化提出了更高的要求,采用轴箱内置转向架技术实现轻量化将是我国未来轨道车辆发展的重要手段之一。为了提升轴箱内置地铁车辆在曲线轨道上的运行稳定性,针对地铁小半径曲线多、曲线过渡段短的特点,建立了采用内置轴箱的地铁车辆曲线轨道通过动力学模型;针对不同轴箱布置方式,对比分析了地铁车辆在曲线运行时的特性,并探讨了一系纵向刚度对轴箱内置地铁车辆运行稳定性的影响;进一步解决轴箱内置地铁车辆的曲线通过性和运行稳定性的矛盾,指出了安装抗蛇行减振器的必要性。研究结果表明:与轴箱外置地铁车辆相比,轴箱内置地铁车辆在曲线轨道上具有较好的曲线通过能力,但运行稳定性较差;安装抗蛇行减振器并选取适当的一系纵向刚度,能够解决轴箱内置地铁车辆在曲线通过时容易失稳的问题。论文工作对于发展轴箱内置转向架技术、实现转向架轻量化具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 地铁车辆 轴箱内置转向架 小半径曲线 运行稳定性 一系纵向刚度 抗蛇行减振器

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考虑滚动噪声的地铁波磨打磨限值评估方法 被引量：2

10

作者 周月 文永蓬 +2 位作者 王向阳 宗志祥 吴俊汉 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期100-106,200,共8页

钢轨打磨能有效抑制波磨的发展,目前的打磨限值制定标准主要以车辆运行平稳性和行车安全性为依据,对影响环境线路的轮轨滚动噪声重视不足。为了获取服役条件下轮轨滚动噪声约束的地铁波磨打磨限值,根据对某地铁线路噪声段波磨情况的调查... 钢轨打磨能有效抑制波磨的发展,目前的打磨限值制定标准主要以车辆运行平稳性和行车安全性为依据,对影响环境线路的轮轨滚动噪声重视不足。为了获取服役条件下轮轨滚动噪声约束的地铁波磨打磨限值,根据对某地铁线路噪声段波磨情况的调查,建立了地铁波磨打磨限值综合评估模型。模型中将连续谐波模拟钢轨波磨作为系统输入,根据车辆-轨道耦合动力学理论以及轮轨接触关系确定轮轨动作用力和轮轨表面粗糙度之间的关系,分析获取了车辆-轨道耦合系统的振动响应和轮轨滚动噪声,指出了轮轨动作用力、轮重减载率和轮轨滚动噪声声压级3个指标对地铁线路钢轨波磨打磨限值的影响,进而形成了融合轮轨滚动噪声的地铁波磨打磨限值评估方法。结果表明:考虑轮轨滚动噪声影响的钢轨波磨打磨限值评估,不仅满足车辆运行平稳性和行车安全性的要求,而且保证地铁沿线噪声处于合理范围;基于轮轨滚动噪声对钢轨波磨最为敏感的特性,综合评估地铁波磨打磨限值,提高了载重变化时的车辆运行平稳性。 展开更多

关键词 波磨 车辆-轨道耦合 轮轨动态作用 滚动噪声 打磨限值

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基于环形试验台的钢轨短波长波磨产生机理研究 被引量：1

11

作者 汪梦寒 顾晓菡 王安斌 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2687-2698,共12页

介绍一种具有小半径曲线轨道的环形试验台,并对其钢轨表面短波长波磨的形成原因进行分析。环形试验台上车辆运行6 000圈后,在低轨表面观察到钢轨波磨以3.31 mm的波长再现。通过力锤敲击对轨道动态特性进行频率响应函数测试,并在行车条... 介绍一种具有小半径曲线轨道的环形试验台,并对其钢轨表面短波长波磨的形成原因进行分析。环形试验台上车辆运行6 000圈后,在低轨表面观察到钢轨波磨以3.31 mm的波长再现。通过力锤敲击对轨道动态特性进行频率响应函数测试,并在行车条件下对波磨附近处高低轨的振动加速度进行数据采样,采用短时傅里叶变换对采样数据在频域上进行分析。根据试验台的实际尺寸建立轨道三维实体有限元模型,并对其进行模态分析和频响分析。结合试验和仿真的结果分析轨道结构动态特性与钢轨波磨的相关性。结果表明,试验车辆运行速度为12 km/h时,3.3 mm波长波磨的通过频率为1 007 Hz。低轨的1阶垂向Pinned-Pinned频率为2 277 Hz,低轨的1阶横向Pinned-Pinned频率为1 015 Hz,与波磨通过频率相吻合。车辆通过小曲线半径时,低轨上的横向振动幅值远大于高轨上的振动幅值,且低轨上的横向Pinned-Pinned频率1 015 Hz容易被激发,形成与共振频率对应的波磨,且在不同行车速度下低轨被激发出来的横向Pinned-Pinned频率几乎不会受速度的影响,振动幅值随着速度的减小依次降低。低轨频率响应函数试验测试的结果和有限元仿真的结果相吻合,验证了所建立的有限元模型的准确性,且在白噪声的激励下,有限元模型中低轨的横向Pinned-Pinned频率极易被激发出来,其模态振型表现为以钢轨弹性扣件支撑点相对固定。轨道结构波磨的产生主要与轨道结构中高频固有特性相关,钢轨横向Pinned-Pinned模态被激发加剧了钢轨的横向振动是导致小曲线半径低轨钢轨波磨形成的原因。 展开更多

关键词 小半径曲线轨道 环形试验台 钢轨波磨 轨道结构动态特性 中高频固有特性

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改进的轴箱轴承轨旁声学诊断方法

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作者 陈航宇 师蔚 +1 位作者 胡定玉 廖爱华 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期145-150,共6页

在现有的轨旁声学诊断模型中,通常将列车的通过速度视为常数,且将轴箱故障信号视为循环平稳信号进行处理,却忽视轮轨蠕滑导致的轴箱轴承故障信号的循环平稳性被破坏的问题。针对该问题,对轴箱轴承故障轨旁声学诊断模型进行改进,首先在... 在现有的轨旁声学诊断模型中,通常将列车的通过速度视为常数,且将轴箱故障信号视为循环平稳信号进行处理,却忽视轮轨蠕滑导致的轴箱轴承故障信号的循环平稳性被破坏的问题。针对该问题,对轴箱轴承故障轨旁声学诊断模型进行改进,首先在列车通过测试区域进行声信号采集时,同步采集列车位置信息,并以此为依据对麦克风采集信号进行多普勒效应去除和空间滤波等前处理,然后根据前处理后信号的包络信号,使用同步压缩变换(Synchrosqueezing transforms, SST)得到包络时频谱,通过瞬时频率估计方法提取故障频率曲线,最后将该曲线作为基频进行等角度重采样,并得出阶次图,提取故障特征,实现故障诊断。仿真和实验结果表明,该方法能够有效还原轴箱轴承故障信号的循环平稳性,能更准确地提取轴承故障特征。 展开更多

关键词 声学 轨旁声学故障诊断 轴箱轴承 轮轨蠕滑 瞬时频率估计 包络时频谱

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走行轮不均匀磨损对跨座式单轨车辆运行平稳性的影响

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作者 涂春云 文永蓬 +1 位作者 陈瑱 霍子伟 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第3期156-163,共8页

跨座式单轨车辆走行轮异常磨损的影响因素众多、磨损类型复杂。为了揭示运营初期单轨车辆动力学性能下降的原因,建立了考虑走行轮磨损的跨座式单轨动力学模型,根据前轮、后轮、同侧和对角磨损4种典型走行轮不均匀磨损,从车速和轮径差值... 跨座式单轨车辆走行轮异常磨损的影响因素众多、磨损类型复杂。为了揭示运营初期单轨车辆动力学性能下降的原因,建立了考虑走行轮磨损的跨座式单轨动力学模型,根据前轮、后轮、同侧和对角磨损4种典型走行轮不均匀磨损,从车速和轮径差值出发,分析了走行轮不均匀磨损对车辆直线运行平稳性的影响;通过临界离心加速度、曲线限速的变化,对比分析了走行轮不均匀磨损对于曲线平稳性的影响;进一步针对直线、曲线上的仿真结果,对走行轮的磨损特征进行讨论。研究结果表明:在直线上,走行轮异常磨损对平稳性影响较小;在曲线上,同侧磨损使车辆临界离心加速度减小,曲线的运行平稳性下降,曲线平稳行驶速度范围缩小;在车辆运行过程中,为保证车辆运行平稳性应避免走行轮同侧磨损。 展开更多

关键词 跨座式单轨 走行轮轮径差 平稳性 临界离心加速度 曲线限速

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Floquet波数域声学边界积分方程及其格林函数

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作者 邓蓉 圣小珍 钟硕乔 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期175-181,215,共8页

高速列车通过时车轮和钢轨振动所辐射的轮轨噪声,即使在车速为350 km/h时,也依然是高速铁路环境噪声的主要来源。以往在研究钢轨的声辐射时,认为钢轨与轨道板之间是一个连续的空隙,从而忽略了钢轨与轨道板之间的扣件所形成的周期性间隙... 高速列车通过时车轮和钢轨振动所辐射的轮轨噪声,即使在车速为350 km/h时,也依然是高速铁路环境噪声的主要来源。以往在研究钢轨的声辐射时,认为钢轨与轨道板之间是一个连续的空隙,从而忽略了钢轨与轨道板之间的扣件所形成的周期性间隙对声场的影响。针对无限长周期结构(如轨道结构上的钢轨)的声辐射问题,首先通过Floquet变换将经典的声学边界积分方程转化为Floquet波数域上的边界积分方程。Floquet波数域上的边界积分方程只需考虑一个基本单元的边界,因此可以大大缩小模型,但是其所涉及的格林函数是级数形式,相比常规的格林函数,还多包含一个参数(Floquet波数)。边界积分方程通常需要用边界元方法求解。为了便于以后编写边界元程序,研究上述格林函数的数学性质,包括级数表达的收敛性、场点与源点重合时的奇异性,以及随频率和波数的变化规律等。 展开更多

关键词 声学 周期结构 声辐射 声学边界积分方程 格林函数 Floquet变换

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界面热传导性能对弓网接触温升的影响分析

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作者 闭永雷 吴爱中 宋恩昊 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期123-127,共5页

[目的]电动列车弓网接触导致的界面温升容易加剧受电弓滑板材料的磨损,从而增加轨道交通运营维护成本,因此开展弓网接触温升研究有重要意义。[方法]接触电阻导致的焦耳热是接触温升的热源之一,而接触界面的热传导特性影响接触副温度场分... [目的]电动列车弓网接触导致的界面温升容易加剧受电弓滑板材料的磨损,从而增加轨道交通运营维护成本,因此开展弓网接触温升研究有重要意义。[方法]接触电阻导致的焦耳热是接触温升的热源之一,而接触界面的热传导特性影响接触副温度场分布,两者均为影响温度场的重要因素。推导了弓网接触电阻和接触热传导的计算模型,建立滑板-接触线三维有限元模型对温度场进行多场耦合计算,分析了滑板热导率对接触热导系数及温升的影响。[结果及结论]分析结果表明,长时间接触条件下滑板内部存在热量“囤积”现象;提升滑板材料的热导率可以降低滑板的接触温升,进而降低滑板材料的热损伤。 展开更多

关键词 电气列车 弓网系统 接触温升 接触热导 多场耦合计算

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钢轨动力吸振器三维动刚度矩阵测试和应用

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作者 岳松涛 张林立 圣小珍 《铁道学报》 北大核心 2025年第4期103-114,共12页

根据钢轨动力吸振器与钢轨的相互作用方式和空间力系简化理论,提出吸振器提供给钢轨的三维动刚度矩阵的定义,基于锤击试验建立确定该矩阵的方法。在锤击试验中测试钢轨特定点之间的频率响应函数,根据频率响应函数得到钢轨质心加速度和... 根据钢轨动力吸振器与钢轨的相互作用方式和空间力系简化理论,提出吸振器提供给钢轨的三维动刚度矩阵的定义,基于锤击试验建立确定该矩阵的方法。在锤击试验中测试钢轨特定点之间的频率响应函数,根据频率响应函数得到钢轨质心加速度和角加速度,再根据动量和动量矩定理建立钢轨的动力学方程,即可一次得到吸振器的全部动刚度(一步方法)。考虑钢轨/吸振器系统的结构对称性,还提出确定吸振器动刚度的分步方法。吸振器测试结果表明,分步方法可以克服某些力-响应之间相干性差带来的问题,优于一步方法。最后根据测定的吸振器动刚度,通过带有钢轨吸振器的无限长周期轨道结构模型,计算钢轨振动衰减率,并分析吸振器对钢轨振动衰减率效果。 展开更多

关键词 钢轨动力吸振器 动刚度 锤击法 钢轨振动 振动衰减率

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扣件系统6×6阶动刚度矩阵的试验测定与有限元预测

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作者 孙海波 圣小珍 +1 位作者 何光辉 岳松涛 《铁道学报》 北大核心 2025年第5期122-131,共10页

扣件对钢轨有6个方向(3个平动、3个转动)的约束,其完整的动态特性需要用一个6×6阶动刚度矩阵描述。分别从试验与仿真两方面对扣件系统的动刚度矩阵开展研究,根据扣件与钢轨的相互作用及力系简化原理,定义扣件系统的动刚度矩阵;基... 扣件对钢轨有6个方向(3个平动、3个转动)的约束,其完整的动态特性需要用一个6×6阶动刚度矩阵描述。分别从试验与仿真两方面对扣件系统的动刚度矩阵开展研究,根据扣件与钢轨的相互作用及力系简化原理,定义扣件系统的动刚度矩阵;基于短钢轨-扣件-轨枕(固定)系统中钢轨特定位置之间的频响函数,建立扣件系统动刚度矩阵的求解方法;以WJ-7B扣件为研究对象,通过锤击试验得到上述频响函数,获得该扣件系统的动刚度矩阵,并通过重复性试验验证方法的可靠性;为克服锤击试验对频带的限制且便于研究扣件参数对扣件动刚度矩阵的影响,建立短钢轨-扣件-轨枕(固定)系统三维有限元模型,预测上述频响函数和扣件系统的动刚度矩阵。对WJ-7B扣件动刚度矩阵的研究表明:各动刚度幅值随着频率的增长总体呈平缓上升的趋势,但在扣件系统的特征频率上呈现低谷或峰值,表现出明显的模态特征;在多数频率上,平动动刚度要远大于转动动刚度。 展开更多

关键词 高速铁路 扣件 动刚度 锤击法 有限元仿真

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应用质量线法测定弹性车轮的惯性参数

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作者 郑沥昕 圣小珍 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期698-705,842,共9页

针对各类刚体惯性参数识别方法均存在工程局限性以及三维模型仿真结果与实测结果存在偏差等问题,提出应用质量线法测定某款有轨电车弹性车轮的质心坐标和惯性矩阵,并通过锤击试验的加速度频响函数得到质量线。首先,对质量线法的理论进... 针对各类刚体惯性参数识别方法均存在工程局限性以及三维模型仿真结果与实测结果存在偏差等问题,提出应用质量线法测定某款有轨电车弹性车轮的质心坐标和惯性矩阵,并通过锤击试验的加速度频响函数得到质量线。首先,对质量线法的理论进行重新推导,明确频响函数测试中激励点与响应点的选取原则;其次,研究激励点个数、施力方向等对最终结果的影响;最后,对比质量线先平均后计算与先计算后平均这2种数据处理流程的精度差异。结果表明:应至少采用3个锤击点与3个测点生成的27个频响函数,并确定了27个质量线值可得出矩阵方程唯一解,增加激励点数量可提升超定性并提高精度。3个锤击点的选择应该使得车轮分别有绕x、y、z轴的角加速度,必要时可通过附加轻质工装优化落锤位置。用于测试的三轴加速度计应尽量分散放置,不可在同一直线上。此外,应采用先平均质量线再求质心坐标和惯性矩阵的方式。 展开更多

关键词 惯性参数识别 质量线法 弹性车轮 锤击试验

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强背景噪声下基于谱峭度-波束形成轴承故障特征提取 被引量：8

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作者 顾佶智 师蔚 +2 位作者 胡定玉 廖爱华 丁亚琦 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第3期110-115,共6页

在利用声学信号分析法对滚动轴承进行故障诊断时,环境噪声或其他设备噪声会严重影响目标声信号的提取并降低诊断精度。针对这一问题,提出一种用于故障特征增强的谱峭度-波束形成方法。该方法首先利用快速谱峭度算法确定最优滤波频带,然... 在利用声学信号分析法对滚动轴承进行故障诊断时,环境噪声或其他设备噪声会严重影响目标声信号的提取并降低诊断精度。针对这一问题,提出一种用于故障特征增强的谱峭度-波束形成方法。该方法首先利用快速谱峭度算法确定最优滤波频带,然后根据确定的频带,利用2阶锥规划方法设计恒定束宽波束形成器并提取目标频带信号,最后对提取的带限信号进行包络解调得到轴承故障特征频率。实验结果表明,该方法能够在强干扰环境下有效提取滚动轴承故障特征,并且相较于传统的延时求和波束形成器具有更好的效果。 展开更多

关键词 故障诊断 声学诊断 谱峭度 波束形成

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考虑波磨激励的城市轨道车辆轮对吸振器减振方法 被引量：3

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作者 游浩明 文永蓬 +2 位作者 宗志祥 李琼 周伟浩 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第1期159-165,238,共8页

以抑制钢轨波浪形磨耗导致的城市轨道车辆振动为目的,提出一种新颖的适用于城市轨道车辆的轮对吸振器减振方法,建立包含轮对吸振器的车辆-轨道系统耦合模型。通过对轨道不平顺和钢轨波磨综合激扰源的构建,分析钢轨波磨激励对车辆系统动... 以抑制钢轨波浪形磨耗导致的城市轨道车辆振动为目的,提出一种新颖的适用于城市轨道车辆的轮对吸振器减振方法,建立包含轮对吸振器的车辆-轨道系统耦合模型。通过对轨道不平顺和钢轨波磨综合激扰源的构建,分析钢轨波磨激励对车辆系统动态响应的影响;针对轨道车辆的轮对振动特性,讨论轮对吸振器在不同工况下的减振效果。结果表明:钢轨波浪形磨耗会引起车辆系统各部件振动加剧,对轮对振动影响最为严重。在不同波长、不同波深波磨作用下,安装轮对吸振器的轨道车辆轮对振动都被很好抑制,轮对吸振器在不同速度以及不同载重工况下均有较好减振效果。轮对吸振器能够有效降低轮对的垂向振动,特别适合用于提升城市轨道车辆舒适性。研究工作为提高城市轨道车辆运行平稳性提供参考依据。 展开更多

关键词 振动与波 钢轨波磨 车轨耦合模型 吸振器 轮对振动 减振

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