减振型阻尼钢轨有限元分析
通过采用有限元模拟来优化运货车辆的车轮阻尼器
通过采用有限元模拟来优化运货车辆的车轮阻尼器摘要在欧盟内部项目沉默了以后，一种新的发明车轮减震器的方法随之应运而生，这种减震器很适合有块刹车的于块运货列车。
肯基尼已经研发了一种可以滑动的减震器，这种减震器由各种不同相互连接在一起的钢板组成的。
为了评估减震器的效果，除了在实验室测量以外，同时也进行了有限元模拟。
对于一个有或无减震器设备的车轮的模拟结果已经得出，当然也包括利用有限元技术模拟减震器的结果。
同时也比较了计算值与实测值。
1绪论日益增加的铁路运输系统造成了声发射的增加。
因此，德意志铁路集团尽一切努力来减少声发射，特别是对又快刹车的运货火车的。
即使经营的需要使得设计一种新车轮很困难，这种设计是指能够满足给定结构和热性能的声学需。
一种很好的减少声辐射的办法就是把减震器固定在车轮上。
与使用光滑刹车轮的传统车辆相反，货运列车大多使用了在运行表面起作用的刹车。
因此，块刹车上的减震器不仅要承受高达450摄氏度的高温，而且还要在这样的高温下正常的运转。
在欧盟肃静项目[1]EU-Project SILENCE [1]于德国铁路公司研发的催眠减震系统，它只由能承受热负荷的钢铁组成。
本文介绍了减震系统的工作机制，以及通过使用计算机执行有限元法工具Ansys来评估减震器的带来的声学效果。
该减震系统首台测试样机结果表明了良好的降噪减震效果，该测试是通过有限元法集中在一种特定的情况下进行的，硬性加上的吸收板可以描述某种在某种条件下的功能障碍，比如像极端的天气冬天里的冰冻或者是生了锈的吸收板的表面。
首先，“催眠”减震系统的功能将会给予详细的阐述。
在接下来的部分，将会描述装有阻尼系统的车轮的有限元模拟。
主要部分是集中在事后进行的有限元模拟计算，尤其是对硬性耦合的减震器板的计算。
装置的阻尼效应以及工作的减震板之间的相互滑动将会在前景（展望）中进行讨论。
2“催眠”减震系统该减震系统的两个主要部分是，两个为了可以相互滑动没有硬性连接在一起的薄的钢板组成的。
钢结构仿古建筑阻尼节点动力加载试验及有限元分析3篇
钢结构仿古建筑阻尼节点动力加载试验及有限元分析3篇钢结构仿古建筑阻尼节点动力加载试验及有限元分析1钢结构仿古建筑阻尼节点动力加载试验及有限元分析随着科技的不断进步，建筑工程的技术手段也得到了空前的提高。
传统的砖石结构建筑已经逐渐被淘汰，而更加轻便牢靠的钢结构建筑开始被广泛使用。
随着现代化的发展，仿古建筑逐渐成为了人们的热门选择。
这些仿古建筑为传统的建筑风格注入了现代化的韵味，使得传统的元素与现代气息巧妙地结合在一起。
然而，仿古建筑的防震问题一直是人们比较关注的问题之一。
因此，本文基于钢结构仿古建筑防震问题，开展了阻尼节点动力加载试验及有限元分析研究，为该类型建筑的优化设计提供技术支持。
1.试验设计与试验过程试验样板为仿古建筑中的楼台，钢结构体系为主体结构，楼台屋顶采用复合板铝质材料，楼顶顶杆采用云母石材料，屋檐覆盖面积约为12m2，承重能力为1t。
在仿真试验器上按AT4508型号设置了加速度传感器，力传感器和位移传感器，并进行相应的校准。
试验时以施加正弦波为例，将楼台模型加速度按1Hz、2Hz、3Hz、4Hz相应频率进行动力加载。
将所采集的数据导入数码实验室，对位移、加速度和应变等信号进行采样，并采用数据采集卡将数据上传到计算机上计算。
2.试验结果分析在1Hz、2Hz、3Hz、4Hz频率下，试验得到的楼台结构加速度与位移均有所变化，且变化不大，符合预期效果。
其中在1Hz 下，楼台结构的加速度和位移两者的变化均较小；在2Hz下，楼台结构加速度较大，而位移变化相对较小；在3Hz和4Hz下，楼台结构加速度和位移都有所增大。
试验结果表明，在频率较小的情况下，楼台结构的稳定性较高，而随着频率增加，结构的稳定性相对较差。
3.有限元分析结果将楼台结构的有限元模型建立在ANSYS软件上，并进行强度分析和自振分析。
在强度分析中，通过建立复合材料构件的二次发"桶"中口强度有限元模型，发现结构的承载能力较强；在自振分析中，根据楼台结构的天线上公道杆振动的不同频率和振幅，对实际楼台结构进行的对比分析，得出在不同频率下，楼台结构的自振特点和响应曲线。
轨道交通铸件的阻尼特性分析与优化
轨道交通铸件的阻尼特性分析与优化引言：轨道交通铸件作为重要的组成部分，对于轨道交通的安全和稳定运行具有重要意义。
然而，在铸件的设计和制造过程中，存在着一些阻尼特性方面的问题，这些问题可能会对轨道交通系统的性能产生不利影响。
因此，进行轨道交通铸件阻尼特性的分析与优化是非常必要和重要的。
一、轨道交通铸件的阻尼特性分析1. 阻尼在轨道交通系统中的作用阻尼对轨道交通系统的运行安全和舒适性起着关键作用。
合理的阻尼设计可以减小振动、噪音，提高车辆的稳定性和行驶平顺性。
2. 铸件的阻尼特性分析方法（1）模态分析：通过有限元方法对铸件的固有频率和振型进行计算和分析，从而得出铸件的阻尼特性。
（2）试验分析：通过模态试验等方式获取铸件的振动数据，结合数学统计方法对铸件的阻尼特性进行评估。
3. 常见的阻尼特性问题（1）过大的阻尼：会增加轨道交通系统的能耗，降低系统的运行效率。
（2）不足的阻尼：可能导致噪音、振动等不良影响，影响轨道交通系统的乘坐舒适性。
二、轨道交通铸件阻尼特性优化的方法1. 材料选择与设计优化（1）选择具有良好阻尼特性的材料：如橡胶、聚合物等，以增加铸件的阻尼性能。
（2）合理设计铸件的形状和结构：减小铸件的共振频率，提高铸件的阻尼特性。
2. 结构优化与减振措施（1）改变铸件的几何形状：如增加圆角、加强连接处等，减小应力集中，改善阻尼特性。
（2）增加阻尼材料层：在铸件表面或内部增加阻尼材料层，以增加铸件的阻尼性能。
3. 阻尼特性监测与调整（1）通过模态试验等手段对已制造的铸件进行阻尼特性的监测与评估，发现问题及时调整。
（2）运营过程中的实时监测和调整，确保铸件的阻尼特性始终符合要求。
三、案例分析：城市轨道交通车轮阻尼特性的优化案例以城市轨道交通车轮为例，介绍其阻尼特性的分析与优化措施。
1. 阻尼特性分析：（1）模态分析：通过有限元分析计算车轮的固有频率和振型，得出车轮的阻尼特性。
（2）试验分析：采用模态试验对市区轨道交通车轮进行测试，获取车轮的振动数据，据此分析其阻尼特性。
有限元阻尼单元-概述说明以及解释
有限元阻尼单元-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在概述部分，需要对有限元阻尼单元的主要内容进行简要说明。
可以参考以下内容：有限元方法是一种常用的工程分析方法，广泛应用于结构力学、固体力学、流体力学等领域。
它通过将复杂的结构体系离散成有限数量的元素，并建立相应的数学模型，来解决实际工程中的力学问题。
然而，在实际工程中，材料的阻尼作用常常被忽略或未能准确地建模。
而阻尼是指结构在动态响应过程中由于介质的能量耗散而导致的振幅衰减现象。
因此，为了准确预测结构的动态响应和耐久性能，必须考虑阻尼的影响。
有限元阻尼单元就是为了解决这一问题而引入的。
它是在传统有限元方法的基础上，通过在结构模型中引入阻尼元素，来模拟结构的阻尼特性。
这样可以更加准确地预测结构的动态响应，提高工程的振动控制效果和耐久性能。
在本文中，我们将首先介绍有限元方法的基本原理和应用领域，然后重点讨论阻尼单元的概念和作用。
通过对阻尼单元的分析和应用，我们可以更好地理解和掌握有限元分析中阻尼的建模方法，为实际工程问题的分析和解决提供有力的支持。
通过本文的研究和总结，我们可以得出结论：有限元阻尼单元在工程实践中具有重要的应用价值，可以有效提高结构的动态性能和耐久性能。
同时，我们也对未来的研究方向进行了展望，希望能够进一步提高阻尼单元的建模精度和分析效率，为工程实践提供更可靠的技术支持。
1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
下面对每个部分的内容进行详细介绍。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
在概述中，将介绍有限元阻尼单元的背景和应用领域。
文章结构部分则是对整篇文章的章节组织进行概述，帮助读者了解文章的整体框架。
最后，目的部分明确说明了本文的研究目标和意义，以便读者了解本文的研究动机和目的。
接下来的正文部分将分为两个主要章节。
首先，将简要介绍有限元方法的基本原理和基本步骤，包括有限元离散化、构建刚度矩阵和质量矩阵等。
然后，将重点讨论阻尼单元的概念和作用。
汽车减震器橡胶连接件静刚度有限元分析_胡振娴
收稿日期:2009-03-25 修回日期:2009-04-28第27卷 第6期计 算 机 仿 真2010年6月文章编号:1006-9348(2010)06-0309-05汽车减震器橡胶连接件静刚度有限元分析胡振娴,顾 亮(北京理工大学,北京100081)摘要:在汽车悬架设计中,汽车减震器与车体的连接多采用橡胶-钢零件作为弹性万向节,由于橡胶本身的超弹性以及零件模型的几何非线性,在较大变形的有限元计算中造成网格扭曲与畸形,为了改善车辆的乘适性,在动态冲击下达到减震降噪作用。
重新划分网格进行计算是解决问题的一种途径。
根据Abaqus 非线性有限元分析软件中的CAE 和Python 模块,给出了网格充分计算基本流程。
采用上述方法对汽车减震器的橡胶连接件的垂向和偏转静刚度进行了有限元计算,并与实验对比,有限元计算的误差不超过5%。
关键词:橡胶;减震器;有限元;网格划分中图分类号:TP391 文献标识码:BFEA Techni que on Static Stiffness for ShockerM ountHU Zhen-x ian ,GU L iang(B eiji ng Institute of T echno l ogy ,Be ijing 100081)AB STRACT :There are rubber-steel parts used asm ounts bet ween s hocke r and chassis .Because rubber i s hypere lastic and geo m e try of t he part i s non li near ,the e le m en ts are distorted when stra i ns become too l a rge in l oad i ng procedure ,itm akes the job aborted .R em eshi ng m akes t he job con tinued .In t h i s paper ,process o fR em es h i ng is prov i ded by us i ng CAE and P ython modu l es of A baqus .T he m et hod is used for si m ulati ng the stati c stiffness o f rubber m ount and comparing to the exper i m ent .FEA error i s not ex ceed 5%.K EY W ORDS :R ubbe r ;Sho cker ;FEA;M ap so l u tion1 引言在汽车悬架的设计中,为了改善车辆的乘适性,各部件之间的连接多采用橡胶连接。
有限元中的阻尼矩阵
有限元中的阻尼矩阵有限元方法是一种常用的数值分析方法，用于求解工程力学和结构动力学中的复杂问题。
在有限元分析中，阻尼矩阵是一个重要的参数，用于模拟结构的阻尼特性。
阻尼是指结构在振动过程中由于能量的流失而逐渐减小振动的幅值的一种现象。
在真实的结构中，存在各种形式的阻尼，包括材料内部的内阻尼、结构与周围介质的界面阻尼和结构中的非线性阻尼等。
在有限元分析中，通常采用阻尼矩阵来模拟这些阻尼效果。
阻尼矩阵可以通过多种方法进行计算。
一种常用的方法是基于模态分析。
模态分析是通过求解结构的固有频率和模态振型来描述结构的动态特性。
在模态分析中，可以根据结构的振型和其阻尼比来估算阻尼矩阵。
阻尼矩阵的估算可以基于基频或者多频率振态的模态参数。
在多频率振态分析中，可以使用线性叠加法将各个振态的阻尼矩阵叠加得到整个结构的阻尼矩阵。
另一种计算阻尼矩阵的方法是基于能量法。
能量法是一种基于能量守恒原理的数值分析方法，通过考虑结构的动能和势能来得到结构的动力学方程。
在能量法中，可以根据结构的损耗能量和振动能量之比来计算阻尼矩阵。
常用的能量法包括罗伯特方法、雷莫尔方法和吉布斯方法等。
此外，还可以通过数值模拟方法计算阻尼矩阵，如有限差分法和有限体积法等。
这些方法可以通过离散化结构的偏微分方程来求解结构的动态响应，从而得到阻尼矩阵。
在有限元分析中，阻尼矩阵通常与质量和刚度矩阵一起用于求解结构的动态响应。
动态响应可以通过求解结构的振动模式和频率来描述结构的动力学特性。
阻尼矩阵可以影响结构的振动响应，例如减小振幅和改变振动频率。
因此，在有限元分析中，准确估算阻尼矩阵对于预测和分析结构的动态响应至关重要。
总结而言，阻尼矩阵在有限元方法中扮演着重要的角色，用于模拟结构的阻尼特性。
其计算方法包括基于模态分析、能量法和数值模拟方法等。
准确估算阻尼矩阵对于预测和分析结构的动态响应具有重要意义。
运用有限元分析的阻尼板优化设计
第 ２ ７卷第 ３ 期
２０ ０ ７年 ９月
振 动 、 试 与 诊 断 测
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＶｉｒ ｔｏ Ｍ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ＆ Ｄｉｇ ｏ ｉ ｏ ｒ ａ ｂ ａｉ ｎ。 ａ ｕ ｅ ｎ ｏ ａ ｎ ｓｓ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ３ １２ ．
２ 优 化 设 计
２ １ 优化 设计 原 理及 要素 ．
１ 理论 基 础
阻尼 结构 自由振 动 的离 散微 分方 程 可写成 如 下
。
优 化设 计 的基 本原 理 是通 过构 建优 化 的数学 模
型， 运用 各 种优 化方 法 ， 满足设 计 要求 的条 件 下迭 在
中 国 工 程 物 理 研 究 院 面 上 基 金 资 助项 目（ 号 ：０ ６ ３ ９ 。 编 ２ ０ ０ １ ） 收 稿 日期 ：０ ５１— ６ 修 改 稿 收到 日期 ：０ ６０ — ３ ２ ０— ２１ ； ２ ０ —２１ 。
有 较 大 幅 度 的提 高 ， 其 在 工 作 环 境 中 具 有 更 好 的减 振 性 能 。 使 关键词 有限元分析 阻尼板 损耗因子 优 化设 计
中 图分 类 号
０３ ４ ２
形 式
引 言
在 振 动 和噪声 控 制 中 ， 常使 用 附有 粘 弹性 阻尼 材料 的阻 尼结 构 。 这类 结构 简单 、 济 、 于设计 ， 经 便 在 工 程 中广 泛 应 用 。 国 内外 学 者 对 其 做 了 大 量 的 研 究 ［ ］ 大部 分学 者 的注 意力 主要 集 中在 如何计 算 获 １。
— Ｒ＋ ｉ ＫＪ （） ２
其 中 ： ， 分别 为 阻尼 结构 复 刚度 的实 部 和虚 部 。 对方 程 （ ） 行 特征 值求 解 ， 据结 构 中各材 料 １进 根 的应 变 能 、 振型 与材 料损 耗 因子 之 间的关 系 ， 到阻 得
地铁浮轨式减振扣件轨道的轮轨接触有限元分析
朱强强 李 伟 温泽峰
（ 西南交通大学牵引动力国家重点实验室 四川成都 ６１００３１）
摘要： 为了探究浮轨式减振扣件轨道存在的短波长钢轨波磨问题， 采用有限元软件 ＡＢＡＱＵＳ 建立三维轮轨静态 接触的数值模型， 探讨轨道扣件系统垂向刚度和支撑方式对轮轨接触时接触斑、 接触压力和钢轨位移等接触参数的影 响。 结果表明： 轨下结构 （扣件实体、 轨道板等） 对浮轨式减振扣件轨道的轮轨静态接触参数影响很小； 采用轨腰支 撑的浮轨式减振扣件的最大接触压力大于 ＤＴＶＩ２ 型扣件， 接触面积小于 ＤＴＶＩ２ 型扣件； 浮轨式减振扣件轨道钢轨垂向 位移为与 ＤＴＶＩ２ 型扣件的 ５ 倍左右， 横向位移比 ＤＴＶＩ２ 型扣件轨道小 ５������ ２％ ～ １３������ ２％， 钢轨翻转角比 ＤＴＶＩ２ 型扣件大 １４６������ ３％ ～ ２０６������ １％； 浮轨式减振扣件的垂向刚度对轮轨接触压力分布、 接触面积、 钢轨横向位移及钢轨翻转角基本没 有影响， 而对钢轨垂向位移影响较大， 垂向刚度越大钢轨垂向位移越小。 浮轨式减振扣件较大的钢轨垂向位移及翻转 角， 降低了轮轨接触的稳定性， 易导致波动的轮轨力， 萌生钢轨波磨现象， 因而需改进该类型扣件的设计， 以降低钢 轨翻转角。
Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｗｈｅｅｌ⁃ｒａｉｌ Ｃｏｎｔａｃｔ ｆｏｒ Ｍｅｔｒｏ Ｔｒａｃｋ ｗｉｔｈ Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｒａｉｌ Ｄａｍｐｉｎｇ Ｆａｓｔｅｎｅｒ
ＺＨＵ Ｑｉａｎｇｑｉａｎｇ ＬＩ Ｗｅｉ ＷＥＮ Ｚｅ Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｓｉｃｈｕａｎ ６１００３１，Ｃｈｉｎａ）
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减振型阻尼钢轨有限元分析
６５
ｙ＝Ｙ０ｓｉｎｔｏｔ
（１）
式中：ｙ为剪应变；‰为剪应变幅值；∞为圆频率。 根据粘弹性阻尼材料的特性，其剪应力响应可
由存储模量Ｇ’和Ｇ”耗散模量∽３来定义：
｜ｒ＝ｙｏ［Ｇ’（∞）ｓｉｎｔｏｔ＋Ｇ”Ｃ０８（∞）］
（２）
噪声与振动控制 NOISE AND VIBRATION CONTROL 2009,29(4) 3次
参考文献(6条) 1.雷晓燕;圣小珍 铁路交通噪声与振动 2004
万方数据
Ｆｉｇ．１
图１ 钢轨谐响应分析模型
Ｈａｒｍｏｎｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｒａｉｌ
七 壹 赵 瑙 是 裔 骚
妒｛Ｚ
图２阻尼层不同的阻尼钢轨与标准钢轨加速度一频率响应曲线
Ｆｉｇ．２ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｓｐｏｎｄｓ ｃｕｒｖｅｓ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄａｍｐｅｄ ｌａｙｅｒｓ ｏｆ ｄａｍｐｅｄ ｒａｉｌ ａｎｄ ｓｔａｎｄａｒｄ ｒａｉｌ
约束层材料通常由刚度较大的金属薄板制成， 选取铝和钢。 ２．３ 阻尼减振型钢轨设计
选取分析对象为目前在我国线路上广泛使用 的标准６０型钢轨，通过文献［６］可知，确定钢轨减 振阻尼材料最佳敷设位置为钢轨的轨腰，因此本文 设计了以下的工况，以便确定最优的结构形式。
工１：轨腰处阻尼层厚度为１ ｍｍ，约束层材
料为铝板，厚度为１ ｍｍ； 工况３：轨腰处阻尼层厚度为２ ｍｍ，约束层材
料为铝板，厚度为２ ｍｍ； 工况４：轨腰处阻尼层厚度为２ ｍｍ，约束层材
料为铝板，厚度为３ ｍｍ； 工况５：轨腰处阻尼层厚度为３ ｍｍ，约束层材
料为铝板，厚度为１ ｍｍ； 工况６：轨腰处阻尼层厚度为２ ｍｍ，约束层材
料为钢板，厚度为３ ｍｍ。 其中工况１、２、５用来研究不同阻尼层厚度对阻
４０００
．３５００
自３０００
餐２５００
量２０００
蒸舢
５００
有良好的减振效果。 （２）仅就本文所设计的六种工况而言，比较工
况１、工况２和工况５可以发现，在大多数频率范围 内，随着阻尼层厚度的增加，结构损失因子也越大； 比较工况２、工况３和工况４，可以发现，约束层厚度 越厚，阻尼钢轨的结构损失因子也越大；比较工况４ 和工况６，工况６的结构损失因子大于工况４的结 构损失因子，这说明钢质约束层要优于铝质约束层。
（最大变形能）之比：
风
，．、
叩２ ２—，ｒｒ—ｌＶｏ
Ｌｑ，
式中：仇为粘弹材料在一个应变周期中耗散的能
量；Ｖ矿。为结构中的储存能。
Ｄ。＝面‘Ｇ”（∞）∑【Ｋ∑（７；）ｉ】 （５）
Ｗｏ＝；Ｋ［等屯；＋鼍产矿乙；＋
掣主（７洲 ，＇ －、，叼７‘Ｉ
（６） 、一７
料为铝板，厚度为１ ｍｍ； 工况２：轨腰处阻尼层厚度为２ ｍｉｌｌ，约束层材
尼钢轨减振降噪效果的影响；工况２、３、４用来研究 不同约束层厚度对阻尼钢轨减振降噪的影响；工况 ４、６用来研究不同的约束层材料对阻尼钢轨减振降 噪效果的影响。 ２．４谐响应分析
谐响应分析适用于求解线性结构承受正弦波动 下的系统响应。在钢轨中间轨顶处施加径向、轴向集 中力，模拟从车轮传递给钢轨的主要荷载（见图１）， 径向集中力Ｆ．＝１５８ ９２８ Ｎ，轴向集中力疋＝Ｆ。／２ ＝７９ ４６４ Ｎ。谐响应力频率范围为１００—５ ０００ Ｉ－Ｉｚ，频 率步长为５０ Ｈｚ。运算完毕后，取相同位置节点的加 速度一频率响应进行分析比较，见图２一图４。
收稿日期：２００８—１２—０６；修改日期：２００８—１２—２３ 基金项目：江两省科技支撑计划项目（赣财教［２００７］１７３号）；江西
省教育厅科研资助项目（赣教技字［２００７］４２０号） 作者简介：李冉帏（１９８３一），男，吉林白城人，硕士研究生，轨道结构
振动方向研究。 Ｅ．ｍａｉｌ：ｌｚｗ ５２２０９６４＠１６３．ｃ∞
式中：Ｋ为第ｉ个单元的体积；ｙｏｊ为第，个剪应变分 量；盯Ｍ汹为第ｉ个单元的Ｖｏｎ Ｍｉｓｅｓ应力；盯觚为第ｉ 个单元的八面体应力；Ｅ为弹性模量；ｔ，为泊松比。 ２．２约束阻尼结构材料选取
阻尼材料是约束阻尼结构中的重要组成，其材料 的选取直接决定结构的减振性能。所以，要求材料有 适应工程设计要求的适当的弹性模量和剪切模量。 由于铁道线路的工作环境比较恶劣，因此所选择的阻 尼材料要具有防油污、不燃烧等性能，且不易老化，使 用寿命较长的特点。根据以上原则选取了取常州兰 陵橡胶厂高性能粘弹性阻尼ＺＮ０３，这种材料在较宽 的温度、频率范围内具有较大的损耗因子。由于材料 具有双面黏性，敷设于结构表面十分方便。
［５］雷晓燕．有限元法［Ｍ］．北京：中国铁道出版 社，２００２．
［６］熊杰，雷晓燕．低噪声车轮阻尼控制的有限元分析 ［Ｊ］．中国铁道科学。２００７，（１）．
万方数据
减振型阻尼钢轨有限元分析
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
李再帏， 雷晓燕， 张鹏飞， LI Zai-wei， LEI Xiao-yan， ZHANG Peng-fei 华东交通大学,土木建筑学院,南昌,330013
参考文献：
［１］雷晓燕，圣小珍．铁路交通噪声与振动［Ｍ］．北京：科 学｝｝５版社，２００４．
［２］雷晓燕．高速铁路噪声计算方法［Ｊ］．中国铁道科学。 ２００５，２６，（４）．
［３］孙庆鸿．振动与噪声的阻尼控制［Ｍ］．北京：机械工业 出版社，１９９２．
［４］博嘉科技．有限元分析软件——ＡＮｓＹｓ融会与贯通 ［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，２００２．
减振效果；在较宽的频率范围（０—５ ０００ Ｈｚ）内获得较好的减振降噪效果，再综合经济、加工难易等因素，得到约束
层厚度为３ ｃｍ、阻尼层厚度为２ ｃｍ以及约束材质为铝材是较为合理的。
关键词：振动与波；轨道结构；约束层；阻尼处理
中图分类号：Ｕ２１１．３
文献标识码：Ａ
ＦＥＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄａｍｐｅｄ Ｒａｉｌｓ ｆｏｒ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ
２００９年８月
噪声与振动控制
文章编号：１００６．１３５５（２００９）０４４）０６４－０３
第４期
减振型阻尼钢轨有限元分析
李再帏，雷晓燕，张鹏飞
（华东交通大学，土木建筑学院，南昌３３００１３）
摘要：利用有限元ＡＮＳＹＳ软件对６种阻尼结构钢轨进行谐响应分析，通过比较加速度一频率响应曲线以
及结构的损失因子，确定最佳阻尼设计方案。分析结果表明：采用约束阻尼处理技术制成的减振型钢轨有良好的
ｃａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｄａｍｐｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｔｈｅｎ ６ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｄａｍｐｅｄ ｒａｉｌｓ ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｉｎ—
ｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ ｏｆ ｄａｍｐｅｄ ｌａｙｅｒｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｅｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｌａｙ—
ａ ｑｕｉｔｅ ｗｉｄｅ ｆｒｅｑｕｅｎｅｙ ｒａｎｇｅ ｏｆ ０—５０００Ｈｚ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｙ，ｅａｓｅ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓ·
ｉｎｇ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ，ａ ｍｏｒｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ３ｃｍ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒａｉｎ ｌａｙｅｒ，２ｃｍ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｄａｍｐ—
ａｎｏｔｈｅｒ．Ｔｈｅ ｅｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｄａｍｐｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｏｎｅ
ｈａｒｍｏｎｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄａｍｐｅｄ ｒａｉｌｓ ｕｎ—
ｄｅｒ ｔｈｅｓｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｒｅ ａｎＭｙｚｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ＡＮＳＹＳ ＦＥＭ ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅ— ｓｐｏｎｓｅ ｃｕｒｖｅｓ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｏｎｅ ａｎｏｔｈｅｒ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｄａｍｐｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅｓｅ ｄａｍｐｅｄ ｒａｉｌｓ ｈａｖｅ ａ ｇｏｏｄ ｅｆｆｅｃｔ ｆｏｒ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ
ｉｎｇ ｌａｙｅｒ ａｎｄ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｌａｙｅｒ ｉｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｗａｖｅ；ｒａｉｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｌａｙｅｒ；ｄａｍｐｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
随着我国铁路大面积的提速、高速铁路的加速 建设和城市轨道交通的发展，由此引发的环境噪声 与振动问题也日渐突出。它不仅直接涉及乘客、铁 路工作人员和沿线居民的身心健康，对行车安全也 有直接影响…。因此，控制列车噪声和振动是改善 乘客舒适性和环境保护的重要课题。钢轨作为铁 路噪声的主要声源之一¨ｏ，对其表面进行约束阻尼 处理可取得良好的减振效果。
Ｌ／Ｚａｉ—ｗｅｉ，ＬＥＩ Ｘｉａｏ－ｙａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｐｅｎｇ－ｆｅｉ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００ １ ３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄａｍｐｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄａｍｐｅｄ ｒａｉｌｓ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｓｅ ｒａｉｌｓ ａｒｅ ｆａｂｒｉ—
万方数据
１阻尼减振型钢轨