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约束型阻尼钢轨衰减率和降噪效果试验分析-论文

第3 5卷第3期 2 0 1 5年6月

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文章编号: 1 0 0 6— 1 3 5 5 ( 2 0 1 5 ) 0 3— 0 0 2 4— 0 5

约束型阻尼钢轨衰减率和降噪效果试验分析 刘晓龙,周信,刘玉霞,庄继忠,肖新标 ( 1 .西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都 6 1 0 0 3 1; 2 .常州兰锦橡塑有限公司,江苏常州 2 1 3 1 6 4) 摘要:基于力锤敲击方法,测试阻尼钢轨和标准钢轨的衰减率,将阻尼钢轨与标准钢轨衰减率对比。结果表明: 阻尼钢轨低频部分衰减率接近于标准钢轨,高频部分(钢轨噪声明显部分 )衰减率高于标准钢轨;相比于标准钢轨, 1号

阻尼钢轨垂向衰减率在 2 5 0 0 Hz倍频程带时高出0 . 5 0 d B/ m, 2号阻尼钢轨垂向衰减率在 1 6 0 0 H z倍频程带时高出 0 . 2 8 d B/ m, 3号阻尼钢轨在 1 0 0 0H z倍频程带提高了0 . 2 1 d B/ m。束型阻尼钢轨具有一定的降噪效果,可在标准钢轨的

基础上降低 1 . 3 d B ( A ) 1 . 5 d B ( A )。将其应用于实际线路中,能降低铁路总噪声 1 . 6 d B ( A)~1 . 7 4 B( A)。 关键词:振动与波;轮轨噪声;阻尼钢轨;衰减率;频率响应

中图分类号: T B 5 3 5; U2 1 1 . 3

文献标识码: A

D OI编码: 1 0 . 3 9 6 9/ j . i s s n . 1 0 0 6 . 1 3 3 5 . 2 0 1 5 . 0 3 . 0 0 6

La b o r a t o r y Me a s u r e me n t o f Da m pe d Ra i l De e a y Ra t e s a nd Ana l y s i s o f No i s e Re duc t i 0 n L I U Xi a o— l o 2 , U Xi n 1 j LI U Y u - xi a 1,

Z HUA NG J i - z h o n g 2 XI Ao Xl n— b i a o、 ( 1 . S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f T r a c t i o n P o w e r,S o u t h we s t J i a o t o n g Un i v e r

s i t y, C h e n g d u 6 1 0 0 3 1,C h i n a;

2 . C h a n g z h o u L a n j i n R u b b e r C o .L t d .,C h a n g z h o u 2 1 3 1 6 4,J i a n g s u C h i n a ) Ab s t r a c t: Ha mm e r i n g me t h o d wa s u s e d t o t e s t he t d e c a y r a t e s o f d a mp e d ai r l s a n d a s t a n d a r d r a i l i n a l a b o r a t o r y . Th e i r t e s t r e s u l t s a n d s o u n d s p e c t r a we r e c o mp a r e d a n d a n a l y z e d . h e T r e s u l t s s h o w ha t t he t d e c a y r a t e s o f he t d a mp e d r a i l s i n l o w

r f e q u e n c y r ng a ea re c l o s e t ot ha t o f he t s t a n d a r d r a i l, b u t t h e ya r emu c hh i g h e r ha t nt ha t o f t h e s t a n d rdr a a i l i nh i g j 1 r f e q u e n c y r ng a e . h e T d e c a y r a t e o f he t d a mp e d r a i l No . 1 a t 2 5 0 0 Hz, No . 2 a t 1 6 0 0 Hz nd a No . 3 a t 1 0 0 0 Hz re a r e s p e c t i v e l y 0 . 5 d B/ m, 0 . 2 8 d B/ m nd a 0 . 21 d B/ m h i g h e r ha t n ha t t o f he t s t nd a a r d r a i l . S o, r e s u l s t o f t h e a n a l y s i s s h o w ha t t he t d a mp e d r a i l s c a n

r e d u c e he t r a i l n o i s e b y 1 . 3 d B( A ) - 1 . 5 d B ( A ), nd a r e d u c e he t wh o l e r t a c k n o i s e

b y 1 . 6 d B ( A ) - I . 7 d B ( A) . Ke ywo r d s: v i b r a t i o na n dwa v e; wh e e l - r a i l n o i s e; d m p a e d r a i l; d e c a y r t e; a f r e q u e n c y r e s p o n s e

随着轨道交通技术的快速发展,铁路振动噪声问题也逐渐突显。它不仅直接影响乘客的乘坐舒适性以及铁路工作者的身心健康,同时也影响到铁路沿线居民的生活质量’ 2] o轮轨滚动噪声在整个铁 路噪声中占据主导地位,而钢轨振动噪声是轮轨噪声的重要组成部分。图 I为轮轨噪声频谱图 H ,给 收稿日期: 2 0 1 5 -0 1—1 3 基金项目:国家自然科学基金 1 4 3 4 2 0 1 ); 教育部创新团队( I R T 1 1 7 8 ); 教育部博士点基金( 2 0 1 3 0 1 8 4 1 1 0 0 0 5 ) 作者简介:刘晓龙( 1 9 9 0一),男,四川德阳人,硕士研究生,目 前从事高速列车振动与噪声研究。 E- ma i l: x i a o l o n gl i u _ _

出了各部分对铁路总噪声的贡献量随频率的变化情况。低于 5 0 0 H z频段,轮轨滚动噪声主要来自轨枕贡献;在5 0 0 Hz~2 0 0 0 H z频段,主要来自钢轨贡献;大于 2 0 0 0 Hz频段时,主要来自车轮贡献,同时 钢轨噪声仍很显著。因此,研制低噪声钢轨对于降低整个铁路噪声有着重要意义。

目前,降低钢轨噪声的措施主要有:钢轨打磨、 埋入式钢轨和采用阻尼钢轨等。试验表明,在钢轨波磨段和钢轨焊接接头部位,钢轨打磨能够降低滚动噪声 5 d B啪,埋入式钢轨可降低车外噪声 4 d B~ 5 d B,且可降低因轮轨作用而引起的地基振动旧。

对钢轨进行阻尼处理能够提高钢轨振动衰减率,有 效抑制振动,从而降低钢轨声辐射。在钢轨两侧粘

r my s@1 6 3 . c o n r

通信作者:肖新标,男,副教授,硕士生导师。 E . ma i l: x i a o@h o m e . s w j t u . e d u . c a

贴约束型阻尼材料是一种安装简便、成本低廉的措施。本文基于

力锤敲击法,测试约束型阻尼钢轨的

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