高速铁路减振降噪技术.

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高速列车振动与噪声控制技术

高速列车振动与噪声控制技术

高速列车振动与噪声控制技术高速列车作为现代交通工具的重要组成部分,其载客效率和舒适性是受到广泛关注的。

其中,振动与噪声问题是高速列车舒适性和安全性的重要考虑因素。

因此,高速列车振动与噪声控制技术的研究与应用具有重要意义。

本文将从高速列车振动机理、噪声特征和控制技术三个方面对此展开探讨。

一、高速列车振动机理高速列车的行驶过程中,由于轮轨、车体、电机转子、传动系统等多种因素的综合作用,会产生各种振动力。

振动力作用到列车车体上,引起车体振动,从而引起列车内外噪声。

高速列车振动机理的探讨可以从振动源、振动传递和振动响应三个方面展开。

1. 振动源高速列车振动源主要包括轮轨交互作用、电机转子不平衡、牵引/制动扭矩、侧风等因素。

其中,轮轨交互作用是最主要的振动源之一。

由于车轮和轨道之间的接触是点接触,而轮子径向力和横向力都是非零的,轮轨间的力学特性非常复杂。

例如,轮轨垂向作用力会引起轨道的弹性变形,而弹性变形又会引起轮轨接触点的移动,从而引起车轮的弯曲和扭转振动。

此外,列车电机转子和传动系统的不平衡也是振动源之一。

2. 振动传递高速列车的振动不仅会在车体内产生传递,也会向车轮、轨道和周边土壤等延伸。

振动传递可分为车体内部传递和车体与外界媒介之间的传递。

车体内部的振动传递通常沿着车体结构的固有频率进行,而车体与外界媒介的振动传递则涉及到空气、土地、结构等多种不同媒介的耦合。

3. 振动响应高速列车振动响应的特征与振动源、振动传递和车体结构的动态特性有关。

通常,列车在低速行驶时受到的振动力强度较小,随着速度的增加,振动力强度逐渐变大。

此外,列车在桥梁、隧道等路段行驶时,还受到地形变化、路面不平等因素的影响。

车体的结构也会对振动响应产生影响,例如,车体刚度越大,振动响应越小。

二、高速列车噪声特征高速列车行驶过程中产生的噪声可以分为空气噪声和结构噪声两种类型。

空气噪声主要是由车体开启空气产生的,而结构噪声则是由车体的振动引起的。

高速列车振动与降噪技术研究

高速列车振动与降噪技术研究

高速列车振动与降噪技术研究1. 引言高速列车作为现代交通运输的重要组成部分,其安全性和乘坐舒适性对于乘客的体验至关重要。

然而,高速列车在行驶过程中会产生振动和噪音,对列车结构和乘客造成不利影响。

因此,研究高速列车振动与降噪技术具有重要意义。

2. 高速列车振动分析高速列车振动受到多种因素的影响,包括列车构造、轮轨关系、不平衡荷载等。

为了减少高速列车振动对列车本身和乘客的影响,需要进行振动分析和评估。

一种常用的方法是利用有限元分析建立列车振动模型,通过数值模拟计算列车在不同运行条件下的振动响应,包括垂向振动、横向振动和纵向振动等。

通过分析振动模态和振动频率,可以确定振动源,并采取相应措施进行减振。

3. 高速列车减振技术高速列车减振技术主要包括主动减振和被动减振两种方法。

主动减振是通过控制系统主动干预列车振动,采取控制算法和执行器对列车进行反馈和控制,例如采用电液伺服阻尼器对列车进行减振控制。

被动减振则是通过改变列车结构或添加减振装置来减少列车振动的传递和放大,例如采用阻尼器和减振橡胶等能量吸收材料。

4. 高速列车降噪技术高速列车行驶时会产生噪音,对列车乘客和周围环境造成干扰和污染。

降噪技术旨在减少列车噪音的辐射和传播。

降噪技术包括主动降噪和被动降噪两种方法。

主动降噪采用噪音控制技术,通过感应列车噪音信号进行实时控制,减少噪音的辐射和传播,例如采用主动噪音控制系统对列车噪音进行实时补偿。

被动降噪则是通过改变列车结构或添加降噪装置来减少噪音的辐射和传播,例如采用降噪罩和隔音材料等。

5. 高速列车振动与降噪技术的应用高速列车振动与降噪技术的应用范围广泛,包括列车设计、运营管理和设备维护等方面。

在列车设计阶段,可以利用振动分析和降噪技术对新型列车进行优化设计,提高列车振动和噪音性能。

在列车运营管理中,可以根据实际运营条件对列车进行振动监测和噪音监测,及时发现和解决存在的问题。

在设备维护中,可以利用振动和噪音监测来判定设备状态,预测设备故障,并采取相应的维修措施。

高铁控制噪音的方法

高铁控制噪音的方法

高铁控制噪音的方法
01 设置声屏障、隔音板
高速铁路轮轨噪声较大,目前桥梁地段的主要降噪措施是在箱形梁桥面的边缘部位设置声屏障,从传播途径上加以控制。

02 高速铁路新型槽形梁
目前声屏障设计使用寿命通常为30年,而梁体本身的设计使用寿命为100年,两者相差较大,声屏障的维护和更换会对线路正常运营带来一定的影响并增加后期费用。

槽形梁使建筑高度降低,而且两侧腹板可以作为天然的声屏障。

腹板属于主体结构,与梁体同寿命,而且比声屏障更加贴近轮轨噪声的声源区域,为遮挡轮轨噪声提供了有利条件。

03 高速铁路桥梁减振支座
从噪声源上进行治理,对桥梁来说尽量减小结构振动,降低噪声发生源的振动和噪声极强。

减振支座设计的关键在于首先确定支座的合理刚度范围,其次从支座产品的角度设计出合理的支座形式,使之更好地降低高速铁路运营对周边的环境振动,同时保证高速铁路行车的安全性。

高速列车减振降噪技术研究

高速列车减振降噪技术研究

高速列车减振降噪技术研究随着现代高速列车的发展,减振降噪技术在铁路交通领域中的重要性越来越突出。

高速列车在高速运行时,会产生诸如振动、噪音等不良影响,给列车的安全性、舒适性和环保性带来挑战。

因此,探索高速列车减振降噪技术研究对于优化列车运营和减轻环境负担有重要作用。

高速列车减振技术高速列车在运行过程中,会产生振动。

这种振动在车厢内会产生巨大的不适感,不仅会影响乘客舒适度,也会影响人体健康。

因此,高速列车减振技术被广泛应用。

减振技术一般分为被动减振和主动减振。

被动减振主要是通过在车体和轮轴之间设置橡胶减震器、弹簧减震器等材料来减少振动的传递。

主动减振则是利用电磁系统、液压系统等设备,通过输出反向振动波或直接消耗振动能量来实现减振。

相对于被动减振技术,主动减振技术具有更大的灵活性,能够根据不同的振动情况进行调整。

高速列车降噪技术高速列车在运行过程中,除了振动外,还会产生大量的噪音。

这些噪音不仅会影响列车乘客的舒适度,也会影响周围环境的噪声污染。

因此,高速列车降噪技术也被广泛应用。

降噪技术一般分为主动降噪和被动降噪。

被动降噪主要是通过加厚车厢隔板、采用吸声材料等手段来减少噪声的传递。

主动降噪则是通过在车厢内部放置扬声器和麦克风等设备,通过反向波干扰或消除噪音发射源的噪声来实现降噪。

高速列车减振降噪技术进展目前,高速列车减振降噪技术已经取得了一定的进展。

例如,我国高速列车厂家中车长客公司开发的“复合型车体减振器”,可以实现轻量化高效减振。

同时,中车长客公司还开发了“主动减噪技术”,将扬声器等设备安装在车厢内,通过主动控制声波相位,实现噪声的降低。

除了我国高速列车制造商的技术进展外,国外制造商也在积极探索减振降噪技术。

例如,日本新干线列车采用了“电液减振器”技术,该技术可以实现更加精确的控制振动的消除。

而德国ICE列车则采用了“动态隔音”技术,在车厢内部墙壁上涂覆一层特殊材料,可以实现更加有效的降噪效果。

高速铁路钢轨的减振与抑噪技术研究

高速铁路钢轨的减振与抑噪技术研究

高速铁路钢轨的减振与抑噪技术研究摘要:随着高速铁路的发展,人们对于铁路噪声问题的关注度也日益增加。

钢轨冲击噪声和辐射噪声是高速铁路噪声的主要来源之一。

本文将探讨减振与抑噪技术在高速铁路钢轨上的应用,旨在提出有效的解决方案来减少高速铁路噪声,改善为乘客和周边居民提供更好的居住和工作环境。

引言:随着城市化的快速发展和人口数量的增长,高速铁路的建设已经成为现代交通系统中不可或缺的一部分。

然而,高速铁路带来的噪声问题为乘客和周边居民的生活带来了负面影响。

在高速铁路系统中,钢轨冲击噪声和辐射噪声是主要的噪声源。

因此,研究减振与抑噪技术以减少高速铁路噪声成为一项重要任务。

一、钢轨噪声问题的原因高速铁路系统所产生的噪声主要包括轨道噪声和车辆噪声。

轨道噪声主要由钢轨的冲击和震动引起,而车辆噪声则是由列车的行驶和机械与气动噪声产生的。

本文主要关注钢轨噪声问题。

1. 钢轨冲击噪声高速列车在行驶中需要通过钢轨传递动能,由此产生冲击振动。

这种冲击振动会使钢轨产生噪声。

钢轨冲击噪声是高速铁路系统中最主要的噪声源之一。

2. 钢轨辐射噪声当列车通过钢轨时,钢轨会产生辐射噪声。

这种辐射噪声会在周围环境中传播,给乘客和周边居民带来不适和困扰。

二、减振与抑噪技术的应用针对高速铁路钢轨的减振与抑噪技术研究已经十分成熟。

下面将介绍一些常用的技术手段和方法。

1. 轨道减振轨道减振是一种通过改善钢轨与地基之间的接触性能,减少冲击和振动传递的技术手段。

常用的轨道减振方法包括:增加轨道板与轨枕之间的衬垫,提高衬垫的弹性模量和减振能力;采用静态减振器,将减振器安装在钢轨下方,降低冲击振动的传递效率;采用动态减振器,将减振器安装在地基下方,通过减振器的阻尼效应来抑制冲击振动。

2. 钢轨降噪涂层钢轨表面附着一层降噪涂层可以有效减少辐射噪声的产生。

降噪涂层可以改变钢轨的振动特性和吸声能力,从而降低噪声的辐射。

3. 隔振屏障在铁路线路两侧设置隔振屏障,能有效抑制冲击噪声和辐射噪声的传播。

高速铁路或客运专线、城际、市域(郊)铁路减震降噪技术研发及应用方案(二)

高速铁路或客运专线、城际、市域(郊)铁路减震降噪技术研发及应用方案(二)

高速铁路或客运专线、城际、市域(郊)铁路减震降噪技术研发及应用方案一、实施背景随着中国城市群和都市圈的发展,高速铁路、客运专线、城际及市域(郊)铁路等轨道交通方式在城市交通中的地位日益显著。

然而,这些铁路设施在运行过程中产生的振动和噪声问题,对周边环境和居民生活品质产生了影响,甚至可能引发社会纠纷。

为此,从产业结构改革的角度出发,开展高速铁路及客运专线、城际、市域(郊)铁路减震降噪技术研发及应用方案具有重要意义。

二、工作原理减震降噪技术研发主要涉及以下几个方面:1.新型减震轨道结构:通过优化轨道结构,采用弹性支撑、阻尼支撑等新型材料和技术,降低列车运行时的振动。

2.车辆悬挂系统优化:对车辆的悬挂系统进行精细化设计,实现车辆对轨道不平顺的隔离,减少车体振动。

3.声屏障及吸声材料:利用声屏障和特殊吸声材料,减少噪声向周边环境的传播。

4.智能噪声控制系统:通过智能化技术,实时监测并控制噪声强度,确保噪声在允许范围内。

三、实施计划步骤1.需求分析:深入调查和研究高速铁路及各类轨道交通的实际运行情况,明确减震降噪的需求和关键技术指标。

2.技术研究:开展轨道结构优化、车辆悬挂系统改进、声屏障及吸声材料研发、智能噪声控制等关键技术的研究。

3.示范工程:选择典型线路进行减震降噪技术示范工程的实施,验证技术的可行性和效果。

4.推广应用:根据示范工程的验证结果,逐步将减震降噪技术应用到更广泛的轨道交通网络中。

四、适用范围此方案适用于各类高速铁路、客运专线、城际及市域(郊)铁路等轨道交通的减震降噪治理。

五、创新要点1.综合解决方案:本方案从轨道结构、车辆悬挂系统、声屏障及吸声材料、智能噪声控制等多个方面综合解决减震降噪问题,而非单一的某个方面的改进。

2.智能化控制:通过引入智能化技术,实现噪声的实时监测和控制,提高了噪声控制的效率和准确性。

3.环保理念:本方案注重环保理念的贯彻,使用的所有技术和材料均符合环保要求,无二次污染。

高速铁路钢轨的振动与噪声控制技术

高速铁路钢轨的振动与噪声控制技术

高速铁路钢轨的振动与噪声控制技术随着高速铁路网络的不断扩展和运营的普及,高速铁路的运行安全、舒适性和环境影响等问题也变得越来越重要。

其中,高速铁路钢轨的振动与噪声对列车运行安全和周围环境的影响至关重要。

因此,开发有效的振动和噪声控制技术对于提高高速铁路的运行质量具有极其重要的意义。

高速铁路钢轨振动问题主要包括自振动和非自振动两个方面。

自振动是指钢轨本身因受到列车和风荷载作用而引起的振动,而非自振动则是外界因素(如车辆轮对不平衡、轨道不规则等)引起的振动。

这些振动不仅可能加速钢轨的疲劳和破坏,还会产生较大的噪声,影响周围居民的生活质量。

钢轨振动与噪声控制技术主要包括主动控制、被动控制和减振措施等。

主动控制是指根据振动与噪声的特征,通过施加外加力或扭矩控制钢轨的振动和噪声。

通过控制车辆的运行参数、轮轴布置和轮轴质量分布等方式,减小钢轨的振动。

主动控制技术具有响应速度快、控制效果好的优点,但其成本较高,安装和维护也相对繁琐,因此在实际应用中有一定的局限性。

被动控制则通过改变钢轨的结构和几何形状,以及在钢轨下方加装弹簧等减振和隔振装置来控制钢轨的振动和噪声。

这种方法具有投资和施工成本低、操作和维护简便等优势,不会对列车的正常运行产生干扰,因此在高速铁路建设中被广泛应用。

例如,在铺设钢轨时,可以采用混凝土枕木、橡胶垫等能够吸收和隔离振动的材料,同时也可以合理设计轨道线路的几何形状,减小钢轨的振动和噪声。

除主动控制和被动控制之外,还可以采用其他减振措施来控制钢轨的振动和噪声。

例如,在环境噪声因素较大的地区,可以在高速铁路两侧设置隔音屏障,以减少噪声的传播和影响。

此外,合理的维护和保养也是减少钢轨振动和噪声的重要手段,及时修复和更换老化和损坏的钢轨,减少钢轨的共振和噪声产生。

总之,高速铁路钢轨的振动与噪声控制技术对于提高运行质量、保障运行安全和改善环境质量具有重要意义。

通过主动控制、被动控制和减振措施等多种方法的综合应用,可以有效地控制钢轨的振动和噪声,提升高速铁路的运行效果和用户体验。

高速列车减振减噪技术研究

高速列车减振减噪技术研究

高速列车减振减噪技术研究第一章:绪论高速列车作为铁路交通重要的组成部分,具有高速运行、高效能力、高载客量等特点。

然而,高速列车也存在着振动和噪声的问题,给乘客的乘车体验和健康带来不良影响,因此减振减噪技术是高速列车发展必不可少的技术支撑。

本文将对现有高速列车减振减噪技术进行广泛的调查和研究,探讨其在高速列车运行过程中的工作原理和现状,最终提出相关的建议和发展方向。

第二章:高速列车减振技术2.1 动力学减振技术动力学减振技术是一种利用主动悬挂器改变车体动力学状态的方法,可以有效地减小高速列车因路况起伏而导致的振动。

该技术应用广泛,多数高速列车都采用了该技术。

2.2 被动减振技术被动减振技术是指采用各种减震装置减少车体振动的技术,其主要包括橡胶减振器、液压减振器、弹簧减振器等。

被动减振技术主要应用于低速列车和城轨等交通工具,其对高速列车的减振效果相对较弱。

2.3 智能减振技术智能减振技术是在动力学减振技术的基础上,采用先进的传感器和信息控制系统,使车体能够及时响应路况并调整车体状态,从而达到更加精准的减振效果。

目前还处于研究和实验阶段。

第三章:高速列车减噪技术3.1 车体外形设计车体外形设计是减少高速列车噪音的基础,通过合理的车体形状和优化的风阻设计,可以降低车体周围的气动噪声。

目前很多高速列车都采用了椭圆形、圆弧形等流线型车体设计,从而有效地降低了噪音水平。

3.2 车辆降噪材料技术车辆降噪材料技术是通过在车体和车厢内部安装各种声学材料,如隔音棉、隔热材料、吸音材料等,从而有效降低车内噪音水平。

该技术已经在高速列车中得到广泛应用。

3.3 噪音控制技术通过噪音控制技术,可以针对高速列车运行过程中产生的不同噪音源进行精细控制,从而达到降噪的效果。

该技术通常需要结合声学信号分析和数字信号处理等领域的知识。

第四章:高速列车减振减噪技术发展趋势随着高速列车的快速发展,减振减噪技术也在不断地拓展和创新,其发展趋势主要表现在以下几个方面:4.1 智能化发展智能减振减噪技术的推广和发展,是高速列车减振减噪技术发展的重要方向。

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(2)采用弹性车轮、充气橡胶车轮、阻尼车轮、弹 性踏面车轮等降低轮轨间动态作用力及振动水平,降 低车辆的结构辐射噪声。通过采用刚度大、阻尼系数 高的钢轨垫片、增加钢轨阻尼、增加钢轨吸振器、埋 入式钢轨及钢轨截面形状优化(如矮钢轨、窄轨脚)等 措施降低钢轨振动平,降低钢轨辐射噪声。通过减小 轮轨接触面的粗糙度来降低轮轨轰鸣噪声。
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(3)通过提高辅助设备零部件的加工 精度和安装精度,优化其减振系统,降 低振动水平,从而降低这类机组设备振 动引起的结构辐射噪声。
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(4)为深入研究高架轨道噪声,可建立3种不同类型 的高架轨道噪声的数学模型,即在钢板梁上有混凝土 板的结构;钢板梁上有轨枕板的结构,以及在开式钢 腹板梁上有轨枕板的结构。同时针对这3种高架铁路 进行现场测量,结果发现,在高频状态下,钢轨为主 要噪声源,而中频的主要声源是钢板梁。所以为大幅 度地降低噪声级,就必须同时降低钢轨和钢板梁的噪 声。
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噪声传播控制原理
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根据能量守恒定律,设入射声能为E,反 射声能为E1,损耗声能为E2,波形转化能量为 E3,透过声能为E4,则有:
E=E1+E2+E3+E4 反射声能与入射声能之比越大,材料的隔 声性能越好;而透过声能与入射声能之比越小 ,则材料的吸声性能就越好。
噪声的控制途径者 的防护
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高速轨道交通的减振降噪措施
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1、 噪声源控制
对噪声源的控制措施包括: (1)影响轮轨摩擦噪声最主要的因素有曲线 半径、转向架轴距、车轮振动阻尼特性,以及 轮轨表面之间的粘着系数和所采用的材料等, 如采用减摩材料代替铸铁制动块,采用盘面制 动代替踏面制动,磨去轨面的高低不平等方法 均能有效地控制轮轨踏面的不平顺性。
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(5)提高车底架的防噪声性能,降低车室 噪声,这主要从车体结构上采取安装防 振隔声材料着手。
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3、 机车内部噪声传播控制
机车内噪声传播控制,包括吸声、隔声和消声 。它通过特殊的材料及其结构设计使车体外部噪声 入射到车体表面时被转化成以下主要部分:1)一部 分被反射;2)一部分在经过车体时被转化成其它形 式的能量或波形而被吸收。如:其中一部分被贴附 于车体上的高阻尼材料转化成热能而被损耗了,另 一部分转换为结构辐射噪声或其它形式的波形;3)最 后剩下的一部分透过车体进入车辆内部。噪声传播 过程中的能量分配见下图。
种有效的降噪方式,一般高度在3m的声 屏障,降噪量约为5~12dB。
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(2)将高速铁路线路设计在路堑内,其降噪的 效果取决于路堑的深度。
路堑越深,噪声频率越高,则降噪效果越 好。日本北海道新干线路堑深度为4.1-6.4m: 宽度为20~30m,相对于平坦地段而言,可衰 减噪声6-10dB(A)。
根据上述分析可知,从噪声源着手进 行控制是主动治本的方法,但由于技术水 平和条件的限制,有时很难达到理想的噪 声控制的效果。因此还必须在其传播途径 上采取适当的控制措施,以期达到满意的 噪声控制效果。
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2、 声传播途径上的降噪措施
(1)设置隔声屏障 在路基、桥梁两侧建造声屏障是一
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(5)风洞试验表明,物体产生的空气动力噪 声与空气的流速呈6次方关系增加。通过对车 头形状的流线型处理,对于突出于车体的某 些设备或装置的结构进行改进或将其移到可 用隔音罩予以屏蔽的车体下部,均可抑制非 恒定涡流的发生,降低空气动力噪声。
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高速铁路减振降噪技术 及发展方向
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噪声及振动控制
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减振降噪最有效的方法首先是控制 振源与声源;其次是隔断振动与噪声向 周围的传递;再次是沿线住宅的防振、 隔音处理。
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企业文化
环保·科技·和谐·发展 水和空气
是地球万物生存最重要的两种物质! 致力于水污染、空气污染、噪声污染、电磁
波污染……
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(3)在转向架上安装隔声板,在车体下部 悬挂车裙,车裙内侧覆盖吸音材料,以减 轻轮轨噪声向路旁的辐射。
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(4)采用隧道通过城市人口密集地区。西 班牙通过塞韦利亚市的高速线路及圣胡 斯塔新车站全部采用隧道建在地下。
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