地下线路橡胶减振垫轨道减振性能研究
城市轨道交通隔振减振机理及措施研究
城市轨道交通隔振减振机理及措施研究城市轨道交通隔振减振机理及措施研究引言城市轨道交通作为一种高效，快速，便捷的城市交通工具，越来越受到人们的青睐。
然而，它的运行中会带来许多噪音和震动问题，给周围居民带来不便和不适。
为了解决这些问题，科学家和工程师们积极研究城市轨道交通的隔振减振机理及措施。
本文将探讨城市轨道交通隔振减振的机理和措施，并对当前研究的进展进行总结和展望。
一、城市轨道交通的振动源及其影响1. 轨道交通的振动源城市轨道交通的振动源主要包括列车运行、轨道结构可变变量以及轨道不平顺等。
列车运行过程中，轮轨接触造成的弹性振动是主要的振动源。
此外，轨道的几何形状和轨道结构的可变变量（如轨道温度变化等）以及轨道不平顺也对振动产生重要影响。
2. 振动对居民的影响城市轨道交通的振动会对周围居民带来噪音和不适感。
较大振动会导致建筑物结构疲劳，甚至造成破坏。
此外，振动对人体的长期影响还需要进一步研究。
二、隔振减振机理研究1. 隔振减振机理的基本原理隔振减振的基本原理是通过振动吸收和振动隔离来减少振动传递。
振动吸收通过增大能量耗散的方式来减小振动幅值。
振动隔离则通过引入垫层或隔离物体来阻止振动传递。
2. 隔振减振材料的研究隔振减振材料的研究是实现城市轨道交通隔振减振的重要途径。
目前，钢弹簧、橡胶垫、聚合材料等材料被广泛地应用于隔振减振领域。
这些材料具有良好的吸振和隔振性能，能够有效减小振动传递。
三、隔振减振措施的研究与应用1. 地铁线路的设计与改善地铁线路的设计应该尽量避免陡峭下坡和急刹车等行驶方式，减小振动源的产生。
另外，加强轨道结构的准确性和稳定性也能够降低振动产生。
2. 隔振降噪设备的安装在轨道、列车和车厢等部位安装吸振隔振装置，如减震器、隔振垫、隔振弹簧等，能够有效吸收和隔离振动，降低噪音。
3. 建筑物的隔振设计对于地铁站等周围建筑物，可以采用隔振设计，即在建筑基础上设置隔振层，减少地铁振动传递到建筑物中的影响。
北京市轨道交通(地下段)振动影响调查
12 HUANJINGYUFAZHAN▲北京市轨道交通（地下段）振动影响调查马君（北京欣国环环境技术发展有限公司，北京 100044）摘要：地下线路地铁列车运行振动对地铁沿线产生一定影响。
北京市轨道交通主要采取轨枕减振及道床减振等措施，降低地铁列车运行对沿线环境的影响。
通过对某地铁线路两侧环境振动的监测，分析地铁振动对环境影响程度。
关键词：轨道交通；振动；减振措施；环境影响中国分类号：X829 文献标识码：A 文章编号：2095-672X(2018)05-0012-02DOI:10.16647/15-1369/X.2018.05.005Impact investigation on vibration of Beijing rail transit (underground section)Ma Jun(Beijing Xinguohuan Environment Technology Development Co., Ltd.,Beijing 100044,China)Abstract: The vibration of underground railway trains has some influence along the subway line. Beijing rail transit mainly adopts the measures such as sleeper vibration control and ballast bed vibration control, which reduce the Impact of subway train operation on the environment along the subway line. The influence degree of subway vibration on the environment is analyzed by vibration monitoring on both sides of a subway line.Key words: Rail transit; Vibration; Vibration control measures; Environmental impact北京是全国最早建设轨道交通的城市，始建于1965年7月，1969年10月建成通车的地铁一号线是中国第一条轨道交通线路。
轨道交橡胶减振材料及制品的应用
轨道交橡胶减振材料及制品的应用轨道交通系统是现代城市公共交通的重要组成部分，随着城市化进程的加速，轨道交通系统的建设愈加迫切。
然而，轨道交通系统在使用过程中会受到各种力的振动，这不仅会给乘客带来不适，还会对铁路线路和列车车辆等设备造成严重的损坏和退化。
为了降低轨道交通系统在运行过程中的振动影响，提高运营效率和安全性，轨道交橡胶减振材料及制品被广泛应用。
1.轨道橡胶板轨道橡胶板是一种轨道交橡胶减振材料，它具有弹性变形和高抗冲击性能，是减少噪音和对建筑物产生的震动效果最为显著的材料之一。
在轨道交通线路建设中，轨道橡胶板被广泛应用于轨道底座、轨道等处减振，以提高城市轨道交通系统的运行效率和安全性。
2.轨枕垫轨道交橡胶减振材料中的轨枕垫是一种塑料材料，它可以吸收由于列车经过轨道而产生的振动能量。
轨枕垫的设计是为了平衡轨道的振动和行车运动的力量，尽可能减少对列车车身和运行设备的损害，保证轨道建筑的稳定性和耐用性，提高轨道交通系统的安全性和密集化运输能力。
3.轨道橡胶垫轨道交橡胶垫是一种强韧耐用的材料，常被用于轨道车辆的减震和隔音。
使用橡胶垫可以有效地减小车辆经过时产生的震动和噪音，提高列车车辆的舒适度和人们的使用体验。
轨道橡胶垫还可以防止车轮和轨道之间的滚动摩擦，从而减少能耗和车辆的磨损。
4.轨道加强橡胶垫板轨道加强橡胶垫板是常用的轨道交橡胶减振材料之一，它由高弹性橡胶制成，具有优异的耐磨性、弹性响应性和耐老化性。
轨道加强橡胶垫板适用于各种轨道交通系统，包括地铁、高铁、有轨电车和轻轨等，可有效减少行车时的振动和噪音，提高乘客的使用体验和列车车辆的运行效率。
总之，轨道交橡胶减振材料及制品是提高城市轨道交通系统运行效率和安全性的重要手段之一，它们能够有效减少列车运行时的噪音和振动，降低设备损坏率，延长设备使用寿命，提高乘客的使用体验，保证城市轨道交通系统的正常运行和稳定性，有着广泛的应用前景和市场空间。
橡胶垫浮置板轨道变形控制及减振分析
橡胶垫浮置板轨道变形控制及减振分析陈鹏;辛涛【摘要】在进行轨道结构减振效果的优化设计时,需要考虑结构的变形限值条件.以橡胶垫浮置板轨道为研究对象,采用模态分析和谐响应分析,对轨道系统的振动特性进行了研究.考虑钢轨的变形限值,提出了减振性能最优的板下胶垫刚度.利用建立的地铁车辆-橡胶垫浮置板轨道-基础空间耦合系统动力分析模型,计算了该胶垫刚度下的轨道、基础动力响应,对其减振效果进行了评估.研究表明:橡胶垫浮置板轨道具有较好的减振性能.按照钢轨变形限值4mm控制,轨道固有频率为18.7 Hz.在1～80 Hz频率范围内,浮置板轨道的综合减振效果为10.4 dB.研究成果可用于实际工程,为类似减振轨道结构的选型和优化设计提供一定的借鉴.%Deformation limits should be taken into account during the optimization design of vibration reduction effect of track structures.Taking the rubber floating slab track as a research object,modal analysis and harmonic response analysis method are used to study the track vibration characteristics.Considering the rail deformation limit,the optimal stiffness of pad under track is proposed.Based on a metro vehicle-rubber floating slab track-fundamental spatial coupling system dynamic analysis model,the dynamic responses of track and foundation under the optimal stiffness are calculated,and the vibration reduction effect is evaluated.The results show that the rubber floating slab track has good vibration reduction performance.The natural frequency of track is 18.7 Hz at a rail deformation limit of 4 mm.Within the frequency range of 1～80 Hz,the comprehensive vibration reduction effect of the floating slab track is 10.4 dB.The research results will be used inpractical engineering and provide some references for the selection and optimization design of similar vibration reduction track structures.【期刊名称】《北京交通大学学报》【年(卷),期】2018(042)001【总页数】6页(P34-39)【关键词】浮置式轨道;钢轨变形;减振效果;振动特性;动力响应【作者】陈鹏;辛涛【作者单位】北京城建设计发展集团股份有限公司北京市轨道结构工程技术研究中心,北京100037;北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】U211.3目前，振动与噪声已成为轨道交通领域的热点问题.为了满足减振需求，城市轨道交通采用了多种减振方式，其中以振源控制为主的减振措施应用最为广泛[1].轨道减振措施包括扣件减振、轨枕减振、道床下减振等.实际应用表明，道床下减振方式减振效果好、结构稳定性高,且较少出现病害.道床下铺设橡胶垫的轨道结构，一般称为橡胶垫浮置板轨道，可用于高等及特殊减振等级需求.除了城市轨道交通，城际铁路、客运专线等也开始采用道床下铺设橡胶垫的减振措施[2].减振措施能否达到预期减振效果，是减振设计最关注的问题.要解决这个问题，可以采用理论计算和行车试验的方法.虽然行车试验更能反映实际减振效果，但需要耗费较大的人力、物力、财力，主要用于线路通车后的验证性试验.相对行车试验，理论计算更为常用.国内外学者针对浮置式轨道的减振性能，开展了大量的研究工作.文献[3]将浮置板轨道视为单自由度系统，分析了轨道的振动特性.文献[4]采用导纳法，研究了简谐荷载作用下浮置板轨道的减振效果.文献[5]讨论了刚性基础上浮置板轨道的建模方法，将钢轨和浮置板轨道考虑为双层Euler-Bernoulli梁.文献[6]针对隧道内浮置板轨道，提出一种非连续轨道板的建模方法，对比研究了连续和非连续轨道板动力响应的差异.文献[7]建立连续现浇浮置板和轨枕板式预制浮置板轨道结构在移动荷载作用下的耦合动力学分析模型，对两类浮置板的频散特性和隔振性能进行了分析.文献[8]利用动柔度法建立二维浮置板轨道频域模型，根据力的传递率分析了浮置板轨道的隔振性能.文献[9]建立三维浮置板轨道模型，采用模态分析法，研究了不同结构参数下轨道系统的固有频率和振型等.文献[10]考虑了轮对和浮置板轨道的耦合，仿真分析了扣件刚度、浮置板质量和支承刚度的影响.文献[11]基于Floquet变换，提出了一种将轨道、隧道和土体系统耦合的分析方法.文献[12]将浮置板轨道视为多梁模型，并考虑分层土体的影响，研究了浮置板轨道对地面振动的减振效果.文献[13]建立频域分析模型，分析了调谐质量阻尼器对浮置板隔振性能的影响.文献[14]对隔离式橡胶浮置板轨道结构的固有频率、减振性能进行了分析，并对整体道床合理厚度进行了探讨.上述研究通过仿真模型和分析方法，对浮置式轨道的振动特性进行了研究，都表明浮置式轨道具有较好的减振效果.调研发现，既有研究往往侧重于减振效果的分析，较少考虑轨道的变形控制条件. 本文作者以橡胶垫浮置板轨道为研究对象，首先采用模态分析和谐响应分析，对轨道系统振动特性进行研究，并在此基础上考虑钢轨的变形控制条件，提出减振性能最优的板下刚度.然后，利用建立的地铁车辆-橡胶垫浮置板轨道-基础空间耦合系统动力分析模型，计算分析基础振动加速度等动力响应，并结合规范要求对其减振效果进行评估.1 力学分析模型及参数1.1 力学分析模型采用整车模型对车辆进行模型化处理，整车模型共有31个自由度，车体、转向架各5个自由度，即沉浮、点头、横移、侧滚和摇头；每个轮对4个自由度，即沉浮、横移、侧滚和摇头.将车体、转向架、轮对视为刚体，彼此之间通过两系弹簧阻尼器元件连接.轨道系统自上而下是钢轨、扣件、轨道板及橡胶垫，橡胶垫满铺在基础上.钢轨简化为Euler梁，扣件采用三向线性弹簧-阻尼单元模拟，道床和基础采用实体单元模拟，橡胶减振垫采用连续支承的三向弹簧-阻尼单元模拟.钢轨不考虑纵向和扭转运动，基础下部及两侧考虑弹簧阻尼边界.轮轨法向力考虑为Hertz接触力，根据Hertz非线性弹性接触理论计算.轮轨切向蠕滑力采用Kalker线性理论计算，并用沈氏理论作非线性修正[15].考虑到目前没有公认的地铁轨道不平顺谱，采用高铁等不平顺谱是不合适的，因此文中采用了某地铁实测不平顺数据作为系统激励，该不平顺数据取自地铁直线区间，长度约300 m.根据车辆-轨道耦合动力学理论，考虑车辆模型、轨道及基础模型之间的相互作用，编制计算程序，建立地铁车辆-橡胶垫浮置板轨道-下部基础空间耦合动力学模型.利用Newmark方法求解系统运动方程获得系统各部分动力响应[16].1.2 计算参数钢轨类型为60 kg/m，扣件刚度取100 kN/mm，阻尼取60 kN·s/m，轨枕间距取0.6 m.轨道板采用C50混凝土，长×宽×厚为3.6 m×2.2 m×0.33 m.轨道板下橡胶垫满铺，基础模量为0.010～0.019 N/mm3.下部基础采用C40混凝土，底部弹性支承，基础刚度为12×108 N/m3.地铁车辆采用B型车，车辆参数为：车体质量35 240 kg，转向架质量2 972 kg，轮对质量1 494 kg，车体点头惯量1 296 550 kg·m2，转向架点头惯量1 736kg·m2，一系悬挂刚度1.20 MN/m，二系悬挂刚度0.24 MN/m，车辆定距之半6.30 m，车辆轴距之半1.15 m.地铁车辆-橡胶垫浮置板轨道-基础空间耦合动力学模型见图1.图1 地铁车辆-橡胶垫浮置板轨道-基础空间耦合动力学模型Fig.1 Metro vehicle-rubber floating track-foundation spatial coupled dynamics model2 橡胶垫浮置板轨道振动特性在进行行车动力仿真之前，有必要先对轨道结构进行模态和谐响应分析，确定轨道结构的自振频率、振型及振动传递特性.2.1 轨道系统模态分析无阻尼自由振动系统的特征方程为[K-ω2M]ν=O(1)式中：K为结构刚度矩阵；ω为自由振动频率；M为结构的质量矩阵；ν为振动频率对应的特征向量(振型).通过求解特征方程，得到轨道系统固有频率和振型.经自编程序计算，轨道系统的一阶垂向振动频率为26.4 Hz，表现为轨道板整体的垂向振动.本文同时采用ANSYS分析软件，建立了相同参数条件下的轨道模型，计算得到轨道系统的一阶振型如图2所示.图2 轨道系统一阶垂向振动模态Fig.2 The first-order vertical vibration mode of track systemANSYS的计算结果同样表明，轨道系统一阶垂向振动频率为26.4 Hz，振型为轨道板整体垂向振动.自编程序与ANSYS计算结果是一致的，二者可以相互验证. 2.2 轨道系统谐响应分析在轨道中部两根钢轨上施加单位垂向力，分析钢轨、轨道板和基础的垂向振动加速度导纳.分析频率为0～500 Hz，橡胶垫刚度为0.019 N/mm3，选取荷载作用截面处的导纳，如图3所示.可见，在26 Hz附近，轨道结构振动明显增加，发生共振，这一结果与模态分析结果相同.图3 轨道结构垂向振动加速度导纳Fig.3 Acceleration admittance of vertical vibration of track structures采用同样的分析方法，计算分析有无橡胶垫(有橡胶垫时，其刚度取0.019N/mm3)及不同橡胶垫刚度条件下轨道结构下部基础的加速度导纳，如图4和图5所示.图4表明，在26 Hz附近，橡胶垫浮置板轨道造成了基础振动的放大；当频率大于40 Hz时，浮置板轨道有较好的减振效果；在100 Hz频率处，振动加速度级衰减量可达到29.1 dB.图5表明，板下橡胶垫刚度越低，轨道系统固有频率越低，减振效果越好.图4 有无橡胶垫下基础垂向振动加速度导纳Fig.4 Acceleration admittance of fundation vertical vibration with and without rubber mat图5 不同橡胶垫刚度下基础垂向振动加速度导纳Fig.5 Acceleration admittance of fundation vertical vibration with different rubber mat stiffness2.3 板下合理刚度选取通过前文分析可知，轨道系统固有频率对其减振效果具有重要影响.一般来说，轨道系统固有频率越小，减振效果越好.通过增加轨道板的厚度、密度及减小轨道板下刚度的方式，都可以降低轨道固有频率，提高减振效果.受线路限界等因素制约，轨道板尺寸变化幅度有限，常采用减小板下刚度的方式降低轨道固有频率，但是板下刚度的减小可能会造成轨道动位移超限，本文参考文献[17]，以钢轨垂向位移4 mm为控制条件，进行板下合理刚度的分析.考虑到轨道结构的变形控制可以适度保守，并为了简化计算流程，本文采用了准静态方法计算钢轨的垂向位移.计算时放大系数取为1.5，即垂向力取静轮重的1.5倍，约90 kN.考虑到轨道板、转向架的长度关系，一般选取转向架前后轮对同时作用在轨道板作为最不利工况.固有频率采用模态分析获得.不同板下刚度条件下，轨道系统固有频率和钢轨垂向位移的关系如图6所示.图6 不同板下刚度下轨道固有频率和钢轨垂向位移Fig.6 Track natural frequency and rail vertical displacement of stiffness under different slab pads由图6可知，随着板下刚度的增加，轨道系统固有频率呈非线性增加趋势，钢轨垂向位移呈非线性减小趋势.以轨道系统固有频率不超过20 Hz和钢轨垂向位移不大于4 mm为控制条件，可知板下总刚度为79.2～91.8 MN/m时满足要求.板下总刚度由板下橡胶减振垫基础模量与面积相乘得到，此时板下减振垫基础模量为0.010～0.012 N/mm3.当钢轨垂向位移为4 mm时，橡胶垫基础模量为0.01N/mm3，轨道系统的固有频率为18.7 Hz.3 橡胶垫浮置板轨道减振效果在确定了板下刚度的合理取值范围后，下面对车辆通过时橡胶垫浮置板轨道的减振效果进行分析.本文建立了地铁车辆-橡胶垫浮置板轨道-下部基础空间耦合动力学模型，考虑了有、无橡胶垫两种情况.车速按80 km/h考虑，橡胶垫采用钢轨变形4 mm时对应的刚度.表1为钢轨、轨道板及基础的垂向位移和加速度等指标的计算结果.表1 有无橡胶垫下轨道结构动力特性Tab.1 Dynamic responses of tracks with and without rubber mat轨道结构类型最大位移/mm加速度有效值/(m/s2)钢轨轨道板基础钢轨轨道板基础有橡胶垫2．9682．6210．0170．3990．3570．003无橡胶垫0．5120．0200．0201．5010．1080．105计算结果表明，有橡胶垫时轨道系统垂向动位移明显大于无橡胶时，前者钢轨的最大位移为2.968 mm，而后者为0.512 mm，有橡胶垫时的钢轨位移约无橡胶垫时的5.8倍.有橡胶垫相对于无橡胶垫情况下，轨道板的加速度有效值增加，而传递到基础的加速度有效值减小.这说明橡胶垫有效阻止了振动能量从轨道向基础的传播，板下橡胶垫虽然会造成轨道自身振动的放大，但对基础起到了较好的隔振作用.将有、无橡胶垫两种轨道的基础垂向振动加速度按照ISO 2631的规定计算Z振级，结果如图7所示.与无橡胶垫相比，采用橡胶垫后，基础插入损失如图8所示.图7 轨道基础Z振级Fig.7 Z vibration level of track foundation图8 轨道基础插入损失Fig.8 Insertion loss of track foundation可以看出，在固有频率18.7 Hz附近，橡胶垫浮置板轨道的基础振动有所放大，而在大于30 Hz频段有较为明显的减振效果.在中心频率63 Hz处，插入损失约为33.9 dB.综合减振效果的评价指标为[17](2)式中：ΔLa为评价频率范围内,轨道非减振段与减振段轨旁测点铅垂向振动加速度的1/3倍频程中心频率分频振级的均方根差值；VLq(i)和VLh(i)分别为没有和已经采取减振的地段振动加速度在1/3倍频程第i个中心频率上的分频振级.计算可得，在1～80 Hz频率范围，综合减振效果为10.4 dB，表明橡胶垫浮置板轨道具有较高的减振效果.4 结论本文建立了地铁车辆-橡胶垫浮置板轨道-基础空间耦合系统动力学模型，考虑钢轨的变形控制条件，结合对轨道系统固有频率的分析，提出了轨道板下橡胶垫合理刚度的计算方法，并对减振效果进行了评估.在本文的计算参数条件下，可得到以下结论.1)橡胶垫浮置板轨道具有较好的减振性能.除了在固有频率附近振动有所放大，在其他频段轨道结构振动衰减明显.板下橡胶垫刚度越低，系统固有频率越小，减振效果越好.2)在钢轨垂向变形4 mm控制条件下，板下橡胶垫基础模量为0.01 N/mm3，轨道系统固有频率为18.7 Hz.与无橡胶垫轨道相比，橡胶垫浮置板轨道减振效果约为10.4 dB.参考文献(References)：[1] 孙京健,曾向荣,任静.地铁减振存在的问题分析及建议[J].都市快轨交通, 2012, 25(4): 94-97.SUN Jingjian, ZENG Xiangrong, REN Jing. 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橡胶振动隔离垫的结构优化和减振效果测试
橡胶振动隔离垫的结构优化和减振效果测试橡胶振动隔离垫是一种常用的减振装置，在工程领域中起到了重要的作用。
它通过橡胶材料的弹性特性，将机械设备与地面之间的振动传递降低，有效减少了振动对设备和结构的损伤。
本文将围绕橡胶振动隔离垫的结构优化和减振效果测试展开探讨。
首先，我们需要明确橡胶振动隔离垫的结构优化的重要性。
结构优化可以提高振动隔离垫的性能和效果。
首先，我们可以通过优化橡胶垫的厚度、形状和材料等参数来提高其减振能力。
一般来说，增加橡胶垫的厚度可以提高其弹性，从而增加减振效果。
此外，根据实际情况可以选择合适的形状和材料，以满足不同场景下的振动隔离要求。
其次，结构优化还包括橡胶垫的布置方式和数量。
合理的布置方式和数量可以提高整个系统的减振效果，减少振动传递。
为了验证橡胶振动隔离垫的减振效果，我们需要进行相应的测试。
减振效果测试是评估橡胶振动隔离垫性能的重要手段。
常用的测试方法包括频率响应测试、振幅衰减测试和冲击响应测试等。
频率响应测试可以测量橡胶振动隔离垫在频率变化时的减振效果，进而得出其频率响应特性。
振幅衰减测试可以测量振动传递时的能量损耗，评估橡胶振动隔离垫的减振性能。
冲击响应测试则是通过模拟冲击负载，测量橡胶振动隔离垫的能量吸收能力和响应特性。
当然，为了更好地优化橡胶振动隔离垫的结构，我们还可以利用计算机辅助设计软件进行模拟分析。
通过建立橡胶振动隔离垫的有限元模型，可以模拟不同工况下的振动传递特性，评估不同参数对减振效果的影响，并进行参数优化。
有限元模拟可以提供更加直观和准确的结构分析结果，为优化设计提供科学依据。
除了结构优化和减振效果测试，我们还应该关注橡胶振动隔离垫的使用寿命和可靠性。
随着时间的推移和振动的作用，橡胶材料会发生老化和劣化，从而影响振动隔离垫的性能。
因此，定期检测和维护是必要的。
同时，考虑到不同工况下的使用要求，可以选择耐热、耐寒、耐油等特殊材料来提高橡胶振动隔离垫的使用寿命和可靠性。
地铁轨道道床减振垫减振性能研究
地铁轨道道床减振垫减振性能研究王志强;王安斌;徐宁;何况【摘要】道床减振垫已在郑州地铁轨道上得到了实际应用.通过进行轨道静态锤击试验及在车辆正常运行条件下的轨道动态变形和振动测试,分析道床减振垫的减振性能.结果表明:道床减振垫实际应用时的固有频率为25.4 Hz,道床减振垫竖向振动频率在250 Hz、横向振动频率在100 Hz处的振动衰减趋势较大;在20～400 Hz 频率范围内,采用道床减振垫相对于不采用道床减振垫的平均减振量为24.4 dB;在车辆正常运行条件下,轨道的动态变形满足列车安全运行的要求,隧道壁的竖向振动相对于不采用道床减振垫减少了15.7 dB;在静态和动态测试条件下,采用道床减振垫的减振量基本一致,具有较好的减振效果.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2016(019)007【总页数】5页(P70-74)【关键词】地铁轨道;道床减振垫;减振性能【作者】王志强;王安斌;徐宁;何况【作者单位】洛阳双瑞橡塑科技有限公司,471003,洛阳;洛阳双瑞橡塑科技有限公司,471003,洛阳;洛阳双瑞橡塑科技有限公司,471003,洛阳;郑州市轨道交通有限公司,450018,郑州【正文语种】中文【中图分类】U211.3First-author′s address Luoyang Sunrui Rubber & Plastic Technology Co.,Ltd.,471003,Luoyang,China随着轨道交通的快速发展,轨道振动和噪声污染问题日趋突出,不但对轨道交通系统的设备、旅客和工作人员产生不利影响,而且会影响沿线环境,尤其是对距离小于20 m的居民住宅、医院、学校、高级宾馆、文物保护等建筑物及穿越地段。
仅地铁方面,每条25～30 km线路中有约16%需要采取高级减振或特殊减振措施[1]。
道床减振垫作为地铁、轻轨、城市铁路的碎石道床、整体道床或轨道板下的连续弹性支撑,具有隔振性能好、耐疲劳性能优异、安装使用方便、成本低廉等特点,适用于城市轨道交通环境的减振降噪[1-4]。
橡胶减震垫技术特性及应用研究
橡胶减震垫技术特性及应用研究
橡胶减震垫是一种常用的减震隔振材料，具有优异的减震效果和耐久性。
橡胶减震垫
常用于工程建筑领域，如桥梁、隧道等结构的减震隔振；同时也适用于机械设备、交通工
具等领域的减震降噪。
橡胶减震垫的技术特性主要包括以下几个方面：
1.材料：橡胶减震垫主要采用天然橡胶或合成橡胶作为主要材料。
橡胶具有良好的弹
性和耐久性，能够在承受外力后迅速恢复原状，并能够长时间保持其性能。
2.减震效果：橡胶减震垫能够有效减少外部震动对结构或设备的影响，提供稳定的工
作环境。
橡胶具有良好的吸震和隔振性能，能够吸收和分散地震、风荷载、交通振动等外
部力量，减少对结构的冲击和震动。
3.耐久性：橡胶减震垫具有良好的耐久性能，能够长时间保持其吸震和隔振性能。
橡
胶材料具有耐老化、耐候性和耐磨性等特点，适用于各种恶劣环境条件。
4.安装方便：橡胶减震垫安装简单，只需将垫片放置在需要减震的结构或设备下即可。
橡胶减震垫具有较小的厚度和重量，不会给结构造成过大的负担。
1.结构减震：橡胶减震垫广泛应用于桥梁、隧道、建筑物等结构的减震降噪。
研究人
员通过实验和数值模拟，分析橡胶减震垫在结构减震中的减震效果和适用范围，为工程建
设提供技术支持。
2.机械设备减震：橡胶减震垫适用于各种机械设备的减震降噪。
研究人员通过实验和
理论分析，研究不同类型的橡胶减震垫在机械设备减震中的特性和适用范围，为设备安装
和维护提供指导。
(交通运输)轨道交通用橡胶减振材料及制品的应用精编
（交通运输）轨道交通用橡胶减振材料及制品的应用（交通运输）轨道交通用橡胶减振材料及制品的应用轨道交通用橡胶减振材料及制品的应用内容摘要:摘要：本文概述了轨道交通用橡胶减振制品的材料技术和产品的应用和发展情况。
关键词：轨道交通减振橡胶制品橡胶橡胶材料具有以下特性[1]：(1)橡胶具有良好的阻尼特性，在弹性范围内的相对滞后值能够达到10～65%，动、静模数之比为1.5左右。
(2)橡胶的弹性变形比金属大的多(可达10000倍之上)，而弹性模数比金属的小得多(为1/700到1/4000)。
(3)橡胶的声速为40～200m/s，钢的声速却为5000m/s。
摘要：本文概述了轨道交通用橡胶减振制品的材料技术和产品的应用和发展情况。
关键词：轨道交通减振橡胶制品橡胶橡胶材料具有以下特性[1]：(1)橡胶具有良好的阻尼特性，在弹性范围内的相对滞后值能够达到10～65%，动、静模数之比为1.5左右；(2)橡胶的弹性变形比金属大的多(可达10000倍之上)，而弹性模数比金属的小得多(为1/700到1/4000)；(3)橡胶的声速为40～200m/s，钢的声速却为5000m/s。
因此具有良好的减振、隔音和缓冲性能[2]。
现代轨道交通为有效减少轮轨作用力和改善系统走行性能，降低高速重载所引起的机车车辆以及线路的系统振动和噪声问题，大量使用各种橡胶弹性元件用于牵引、驱动、连接、支承等，以达到舒适、平稳、快速的更高要求[3]。
1.橡胶材料减振所用橡胶的品种很多，用量比较大的有：天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IR)、乙丙橡胶(EPDM)等。
通常针对不同的应用环境和使用要求，选用不同的橡胶材料或将几种橡胶共混以及采用某些改性方法来提高橡胶材料的某壹项和几项性能。
1.1共混技术NR是橡胶减振领域中用量最大的品种，许多共混的研究都是以其为主体进行的。
如Yoshiharu等人[4]采用NR和BR共混制成减振橡胶，在150℃硫化30min 后，发现材料具有很好的衰减性能；他们仍研究采用天然橡胶和氯丁橡胶共混制成减振橡胶，硫化促进剂只促进其中的天然橡胶硫化而不促进氯丁橡胶硫化，使得减振橡胶的减振特性由材料中的氯丁橡胶组份体现出来[5]；NishiueTakeshi 等人[6]使用天然橡胶、含有不饱和键的顺丁橡胶、以及碳原子数大于4的含有OH基团有机酸的金属盐，和壹些其他的添加剂制成的减振器具有较好的耐久性，在70℃压缩22小时和在40℃压缩148小时的压缩永久变形分别是17.0和11.7%；除NR外，以CR、SBR、EPDM等为主体进行共混研究的实例也很多，此外其它材料的共混研究仍有：Toshiaki等人[7,8]采用不能硫化的异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物和可硫化的溴化对甲基苯乙烯－异丁烯共聚物的混合物以比例80：20到25：75配制成的共混橡胶材料，在应用到减振橡胶配方中时材料的损耗因子Tanδ大于0.5，同时在30℃到20℃的范围内损耗因子T anδ的变化小于0.5，使材料不仅具有很好的减振性能，而且仍具有很好的减振稳定性，同时材料仍有很好的耐氧化和耐臭氧化性能；Masashi等人[9]采用溴化乙烯基共聚物橡胶(Br 含量0.2～5%)和NR以及异丁烯橡胶制成的减振橡胶材料具有很好的耐热老化、拉伸疲劳性能和臭氧裂解性能，在90℃条件下处理1000小时后拉伸强度保持62％，压缩永久变形保持39％；WangXiaorog等人[10]采用聚(芳香烯烃co马来酰亚胺)共聚物和马来酸化的烷基烯烃和烷基双胺在充分干燥的条件下形成聚烯烃接枝聚(芳香烯烃co马来酰亚胺)共聚物，将这种材料和橡胶混合能够制备高阻尼材料；Kentaro等人[11，12]由芳香乙烯基单体和丁二烯共聚物形成的减振用绝缘橡胶材料具有很好的防止振动和防止噪音的特性；同时这种材料仍具有很好的屈挠疲劳性能；Okada等人[13]采用不饱和的乙烯、芳香族烯烃、非共轭烯烃以壹定比例形成的不饱和共聚物制成的橡胶共混物使得减振橡胶在力学性能、耐热性、耐老化性能、减振性能、振动性能消失和耐屈挠疲劳性能上都具有很好的性能。