关键词： 浮置板轨道   隔振器   振动   噪声  

摘要： 随着城市交通矛盾的日益突出,轨道交通以其快速、准时、运量大的优点正被各大城市所接受,发展城市轨道交通的客运方案已经在国内得到普遍的认同。由于轨道交通一般都在人口稠密地带运行,列车运行对环境的影响越来越引起人们的关注,地面轮轨运行时的振动噪声和地下铁道产生的振动对建筑物的影响又是世界各国普遍重视的一个问题。 地铁列车运营时产生的振动和噪声,均来自于轮轨系统中各结构不同频率的振动。这些振动,一部分通过空气或周边结构物的反射,以噪声的形式扩散;另一部分,主要是低频振动,则通过轨道结构向轨下基础及周边建筑物传播,对地面建筑物产生影响。当前对地铁轨道采取的减振措施主要有缓冲减振和隔离减振,缓冲减振通常是把钢轨、扣件和轨枕等用弹性体来缓冲衰减车辆运行传来的振动;隔离减振是把轨道道床与结构基础用弹性体整体隔离车辆运行传来的振动。其中隔离减振的浮置板结构在现今此类减振结构中效果最明显,浮置板减振结构的参数设计对地铁减振水平产生很大影响。浮置板各减振层的刚度、阻尼和轨道的固有频率将是浮置板减振效果的关键。由于钢轨结构庞大,列车

关键词： 弹性蠕滑   弹性蠕滑率   渐开线   齿廓偏差  

摘要： 随着科学技术的进步，广泛应用于工业及军事领域的超精密齿轮的制造技术也得到了迅速发展，而对其各项偏差的测量及精度检验是提高和保证超精密齿轮制造精度和传动精度的重要环节。齿轮自身的制造精度和运动精度对齿轮传动机构的精度产生重要影响。因此，进一步提高对超精密齿轮各项偏差的测量能力，对于超精密齿轮的制造具有重要意义。齿廓总偏差和齿廓倾斜偏差以及齿廓形状偏差是齿轮精密测量中最重要的检测项目之一。 双盘式渐开线仪符合机械展成法测量渐开线齿廓的原理，但是由于仪器检测齿廓时存在影响理论渐开线的误差因素和影响实际渐开线的误差因素，轮轨弹性蠕滑误差就是属于影响理论渐开线的误差因素。轮轨弹性蠕滑问题是双盘式渐开线仪中客观存在的问题，给出了相同材料和不同材料情况下弹性蠕滑率的理论计算公式和数值计算方法。 对轮轨是相同材料时所产生的弹性蠕滑误差进行分析和研究，首先对摩擦传动副的接触带以及接触变形进行分析，进行理论推导得到轮轨是同种材料的弹性蠕滑率的计算公式，研究轮轨是相同材料时的弹性蠕滑误差对渐开线齿廓偏差的检测的影响。 对轮轨是不相同材料时所产生的弹性蠕滑误差进行分析和研究，提出数值计算方法，并根据计算结果画出不同材料轮轨的蠕滑曲线图，研究轮轨是相同材料时的弹性蠕滑误差对渐开线齿廓偏差的检测的影响。 经过理论计算证明：同种材料轮轨的弹性蠕滑误差对渐开线齿廓偏差的检测没有明显影响，可以忽略不计;不同种材料轮轨的弹性蠕滑误差对渐开线齿廓偏差的检测有明显影响，需要受到重视。

关键词： 噪音   新方法   噪声   语音   城市轨道交通   KELTRAGK   轮轨  

关键词： 轮轨关系   有限元   参变量变分原理   接触   曲线通过  

摘要： 轮轨接触关系是研究机车车辆系统的最基本也是最复杂的一个问题，轮轨接触应力和接触力的计算是轮轨关系的基础研究，也是进一步研究机车车辆的粘着、滚动接触疲劳、波浪形磨损、噪声和脱轨等问题的理论依据。 最具有代表性轮轨滚动接触理论研究是Kalker的完全理论及基于完全理论的CONTACT程序，它可以对Hertz和非Hertz的三维弹性体滚动接触问题进行求解。但是Kalker的完全理论和CONTACT程序是在弹性半空间假设基础之上建立的，而弹性半空间假设限制了接触区域的尺寸，也就是说接触区的尺寸要比两个接触体的相对曲线半径要小。当轮缘与钢轨贴靠形成共形接触时，Kalker的完全理论和CONTACT程序无法精确模拟轮轨系统的几何形状和边界条件，因而无法保证计算精度。 有限元方法利用自身算法优势完全可以避免Kalker方法的假设，可以根据实际轮轨接触情况，精确的模拟轮轨的几何形状和边界条件。本文的有限元模型包括机车JM型磨耗型踏面、60kg／m钢轨、扣件、橡胶垫板和道床等，这样能更加真实地模拟了轮轨接触状态。 本文利用参变量变分原理和由其推导出的有限元参数二次规划法，并结合多重多支子结构技术求解机车车辆曲线通过时考虑摩擦的轮轨弹性接触问题。计算不同轴重、曲线通过速度、曲线半径、曲线超高、摩擦系数、减载率和横向力对轮轨接触状态的影响，得出了轮轨接触力和接触应力场随上述参数变化规律，为提高机车车辆粘着、减缓钢轨磨耗和防止列车脱轨等问题提供了理论依据。

关键词： 铁路   有限元   滚动接触   接触应力   轨底坡   踏面  

摘要： 铁路运输方式具有运载量大、运输速度高、能量消耗少、运输成本低等优点,对于整个国民经济的发展都起着相当重要的作用。近年来铁路运输不断向高速、重载、大运量和高密度方向发展,创造了巨大的经济效益。但是由于重载、高速带来的钢轨的波浪形磨耗、滚动接触疲劳、脱轨等轮轨关系问题越来越严重。轮轨接触应力的计算则是研究轮轨关系的基础,所以正确分析计算轮轨之间的接触应力对于提高铁路运输安全性与经济性都具有重要意义。 本文采用三维造型软件Pro/E进行建模,考虑了车轮和钢轨真实的几何形状和边界条件,采用大型商用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA为工具进行分析,模型中的车轮采用磨耗型踏面LM踏面,钢轨采用60Kg/m钢轨。 论文对LM踏面车轮与钢轨在轨底坡分别为1:20和1:40两种情况下进行了分析,结果表明钢轨在轨底坡为1:20的情况下接触应力明显小于1:40的情况;通过变换LM踏面主圆弧半径(ρa)及其圆心的位置(S2)进行分析,结果表明在1:20的轨底坡的情况下,标准的LM踏面与钢轨处于较好的匹配状态,而在1:40轨底坡的情况下,通过增大主圆弧半径(ρa)或减小其圆心位置(S2)可以降低踏面锥度,改善轮轨的匹配状态。论文对车辆转弯过程中,车轮在不同横移量时的轮轨接触应力进行了比较,分析了轮缘与钢轨接触时过渡圆弧半径(ρc)和横向力对钢轨受力的影响。

关键词： 北京地铁列车   轮轨激励   噪声   边界元法   统计能量分析  

摘要： 地铁的噪声特性是衡量地铁质量的一个重要指标,在列车车身设计中,声学舒适性是必须要考核的要素。为预测轮轨激励下的车外噪声问题,论文对以下几方面进行了深入研究。 通过将车体、构架、轮对模化为多刚体系统,钢轨处理成由有限间隔的离散轨枕支承的无限长Timoshenko梁,建立了地铁头车—轨道耦合动力学模型,以轮轨不平顺作为激扰谱,计算了整车的振动响应,获取了二系空气弹簧与车体接触处在三维空间内的振动载荷。结果表明:轨道不平顺在垂向和横向引起的激励载荷幅值较大,而在纵向引起的激励载荷幅值较少。一系纵向定位刚度对平稳系数影响较大,建议一系纵向定位刚度取为5MN/m。一系横向定位刚度对列车运行平稳性的影响很小,对脱轨系数的影响较大,建议转向架一系横向定位刚度应取为4MN/m。 将谐振分析所得的头车壁板的表面振动位移作为激励条件,求出了头车司机室、乘客室外声压在不同频率点的声压分布,并计算了相应的噪声量级。结果表明:司机室外的A声压级在56.6489～68.3541 dBA变化,乘客室外的A声压级在57.0114～69.4445dBA变化。距离车体愈远,噪声愈小,并且基本成直线规律衰减。司机室外A声级最大的场点距走行轨中心线7.5m、车底1.2m、司机室端墙2.6m,其大小为61.5207dBA,在激励频率30Hz时,司机室端墙对该场点噪声的贡献最大,声学贡献系数为62.2%;在激励频率200Hz时,车头曲面对该场点噪声的贡献最大,声学贡献系数为87.6%。乘客室外A声级最大的场点距车底1.2m,走行轨中心线7.5m,乘客室尾部端墙3.9m,其值为60.91dBA。在激励频率30Hz时,乘客室端墙对该场点噪声的贡献最大,声学贡献系数为76.9%;在激励频率200Hz时,车顶第5块板对该场点噪声的贡献最大,声学贡献系数为47.19%。 当地铁头车以60km/h的速度运行时,轮轨总辐射噪声主要分布在中心频率为500Hz～4000Hz的一个较宽的频率范围内;钢轨辐射噪声主要分布在中心频率为500～4000 Hz的较宽的频率范围内;车轮辐射噪声主要分布在中心频率为1250～4000 Hz的中、高频范围内。从二者对总噪声的贡献来看,钢轨是主要的辐射源,车轮次之。轮轨、钢轨、车轮的辐射总声压级分别为86dBA,85dBA,81dBA。钢轨辐射的总声压比车轮的辐射总声压级大4dBA左右,钢轨、车轮的辐射总声压对轮轨的辐射总声压贡献分别为87.5%、12.5%。通过改进车轮结构来降低轮轨噪声,难以取得理想的效果。必须采取措施,降低钢轨表面粗糙度,才能使头车车外噪声降低到80dBA。

关键词： 踏面擦伤   轮轨   制动力   外力   制动波速   铸铁闸瓦   制动机   制动缸  

摘要： 一、制动机方面的原因目前铁路上应用最为广泛的主型制动机是自动空气制动机,在运用中空气制动机必须具备缓解的稳定性和制动灵敏度。车辆在长期运行中受到各种因素的影响,例如检修不到位,活塞阀块磨耗长时间没检修,油脂过多,天气寒冷油脂凝固等都可引起制动机作用不良而造成轮轨滑行,导致车轮擦伤。

关键词： 港口机械   轮轨接触   非线性有限元   车轮小型化  

摘要： 目前港口机械正朝着大型化、重型化和高效化的方向发展，根据经典公式计算出的许用轮压，就必须加大承重车轮的尺寸或增加数量，从而使得整机的重量增大、重心升高，这对港口机械的稳定性、抗风、抗震等性能以及码头负荷都是极其不利的。经典公式是基于Hertz理论的，偏于保守，为了分析车轮的实际承载能力，本文使用非线性有限元方法对轮轨关系进行全面的研究。 本文的主要工作如下： 首先，利用非线性有限元理论对简化的二维轮轨滚动接触问题进行弹塑性分析，为后面的三维分析提供参考，并使用了一个简单的二维模型考查了摩擦系数对二维问题的影响。 其次，对港口机械常用的Φ630mm车轮和QU120轨道系统进行了三维弹性分析和弹塑性分析，得出了载荷和应力的关系曲线，为实际的车轮设计及小型化提供借鉴。 再次，对目前亚洲最大的4000t全旋转浮式起重机的“滚轮”进行了应力试验，并与有限元解进行对照，证明了本文研究方法的可靠性。 最后，对车轮小型化的可能性进行了探讨。 经过分析表明，将非线性有限元应用于港口机械的轮轨接触分析是切实可行的，为以后的车轮设计提供了新的思路。

关键词： 摩擦   轮轨   噪音   城市轨道交通   噪声问题   生活质量   人口密度   交通需求   交通工具   环境污染   安全舒适   大运量   准时   居民   阶层   程度   城铁  

摘要： 1 前言城市轨道交通是一种安全舒适、准时快捷、大运量的交通工具,对解决城市人口密度大、交通需求突出、城市环境污染严重等问题,具有无可比拟的优越性.但其噪声问题在一定程度上影响城铁周边居民的生活质量,引起了社会各阶层的关注.

关键词： 北京地铁列车   轮轨激励   模态分析   车内噪声   声学贡献度  

摘要： 过量的噪声将严重影响乘客的心理、生理和正常的生活,控制噪声污染是实现地铁列车可持续协调发展的必然要求。论文以控制轮轨激励下的车内噪声为目标,对轮轨激励下的噪声问题进行了深入研究。 通过将车体、构架、轮对模化为多刚体系统,钢轨处理成由有限间隔的离散轨枕支承的无限长Timoshenko梁,建立了地铁头车—轨道耦合动力学模型,以轮轨不平顺作为激扰谱,计算了整车的振动响应,获取了二系空气弹簧与车体接触处在三维空间内的振动载荷,结果表明:轨道不平顺在垂向和横向引起的激励载荷幅值较大,而在纵向引起的激励载荷幅值较少。 运用有限元法对北京地铁头车进行了模态分析,计算出了头车的固有频率和振型。结果表明:头车的振型大多分布在尾部端墙、靠近车尾处的底板、底板中部,使得这些部位成为车内噪声的主要来源。为了确保头车具有预期的疲劳寿命和良好的乘坐舒适性,应在设计、制造中加强尾部端墙、靠近车尾处的底板及底板中部的刚度,以提高其疲劳寿命,降低车内噪声。 综合应用有限元和边界元方法,将轨道不平顺引起的载荷作为激励条件,计算了车厢的振动响应,以及车身壁板在其激励力下的振动辐射噪声,得出了乘客室、司机室内的声场分布,分析了乘客室、司机室内噪声的分布特点,结果显示:乘客室后部的噪声比前部大,靠近侧墙处的噪声比中心线附近大;位于侧墙附近,在乘客室中后部的预测点的A声级最大,其值为65.2 dBA;在司机室中后部,靠近中心线的预测点的A声级最大,其值为75.5dBA。 讨论了声学贡献度的特点和根据贡献度控制噪声的策略,计算了北京地铁头车司机室和乘客室各单元的贡献度,结构表明:单元对声场内某一点的声学贡献度不仅与该单元振动幅度有关,而且还与该单元振动相位有关。在车项板3、车厢底板4以及司机室端墙进行结构修改或涂敷阻尼浆,以抑制这些部位的振动,可降低司机室、乘客室内的噪声。