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地铁车辆运行中主要噪声有两种来源，一是因为轮轨接触而产生的轮轨滚动噪音，二是牵引电动机产生的电动-机械噪音。这些噪声源恶化了地铁车辆车厢内的环境。在地铁车辆编组中的拖车主要引起轮轨接触的滚动噪声，动车中还有电动-机械噪音。 轮轨接触引起的噪音主要分为三种：滚动噪音、刺耳尖利的摩擦噪音和通过曲线时的蠕滑噪音。由于汉城地铁有很多曲线地段，因此摩擦噪音和蠕滑噪音出现比较频繁。 在本次的研究中，为了降低摩擦噪音、蠕滑噪音和滚动噪音，我们研究了适于地铁车辆减振降噪的低噪音车轮。用冲击锤试验对实心车轮和低噪音车轮作了模态分析，并比较了两种类型车轮的频率响应函数。通过对频率响应函数的比较，从而验证了减振降噪型低噪音车轮的使用效果。 最后笔者对安装了低噪音车轮的地铁车辆做了车上测试，该试验列车由装有实心车轮的动车和拖车各2辆、装有低噪音车轮的动车和拖车各2辆编组。当列车运行时，试验同时在动车和拖车上进行。 1 前言 专业研发、生产、销售:测漏机,检漏机,试漏机,测漏仪,塑料瓶装袋机,垫片冲裁入盖机,客服热线：13929416960. 轮轨接触噪音是轨道交通线路噪音的主要来源之一。这种噪音对地铁系统中车辆内部和外部环境都带来严重的影响。 为了降低轮轨接触噪音，从20世纪七十年代开始，各种针对减振降噪的研究工作都纷纷展开。对于降低轮轨接触噪音取得了不少的进展，其中低噪音车轮的研制就是减振降噪所采取的有效措施之一。低噪音车轮已经在欧洲许多国家的地铁系统中得以使用。 在本次研究中，作为降噪的措施，我们对低噪音车轮进行了模态分析，并在汉城地铁系统中的多动力车组EMU(Electric Multiple Unit)车辆上做了减振降噪测试。 2 实心车轮和低噪音车轮的实体模态分析 2.1 模态分析 针对EMU车辆使用了两种类型的低噪音车轮，即分别针对动车（Motor car，简称M型车）和拖车（Trailer car，简称T型车）的低噪音车轮，本研究所采用的这两种低噪音车轮的横截面如图1所示。
图3表示的是实心车轮和低噪音车轮在同一测点位置的频率响应函数。可以看出，实心车轮的固有频率要比其他两种低噪音车轮的固有频率稍高，这是因为低噪音车轮中采用了增加阻尼、减少振动的材料。
3.1 测试项目 为了比较实心车轮和低噪音车轮在实际车辆中的减振降噪效果，本次试验项目如下： （1） 振动：轴箱、车辆转向架、车体 （2） 噪音：车厢内部、车轮-钢轨接触点附近 3.2 测试结果 低噪音车轮在汉城地铁系统中的减振降噪效果仍然进行了M型车和T型车的试验。图6表示的是T型车辆以75km/h速度运行时，车体地板上的减振效果。在整个频率范围内，安装了低噪音车轮的车辆振动水平明显比实心车轮的车辆要低，振动噪音减少约5~10分贝（dB）。
本文研究了低噪音车轮的减振降噪效果。地铁车辆中采用这种低噪音的车轮还需要进一步解决以下的问题： （1）使用低噪音车轮车辆的可靠性； （2）使用低噪音车轮车辆的安全性； （3）低噪音车轮的养护维修措施、造价成本以及耐用性。 参考文献 [1] S. Cervello, A. Bracciali: "Development of a Vibro-Acoustical Methodology for the Design and Validation of Low Noise Railway Wheels", WCRR97, November, 1997. [2] W. You, K. Moon: "Test on the Effect of Elastic Wheel from the Viewpoint of Noise and Vibration of Subway Vehicle", Proceeding of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, May, 1998. [3] W. You, J. Kim, etc.: " Study on the Effect of Elastic Wheel from the View point of Noise and Vibration of Railway Vehicle", Proceeding of Korean Society for Railway, May, 1998. [4] P. J. Remington: "Wheel/Rail noise Part I: Characterization of the wheel/rail dynamic system", Journal of Sound and Vibration , Vol.46, No.3, 359-379, 1976. [5] D. J. Thompson: "Wheel-Rail noise generation, Part II: Wheel vibration", Journal of Sound and Vibration , Vol.161, No.3, pp.401-419, 1991. (end) |
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