浮置板隔振器的阻尼特性分析

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阻尼钢弹簧浮置板轨道结构隔振性能分析

阻尼钢弹簧浮置板轨道结构隔振性能分析

阻尼钢弹簧浮置板轨道结构隔振性能分析
梁上燕;肖安鑫;耿传智
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2013(000)001
【摘要】阻尼钢弹簧浮置板轨道结构已证实是一种有效的减振降噪轨道结构。


分析其隔振性能,通过建立阻尼钢弹簧浮置板轨道结构动力分析模型,对其进行谐响应分析,模拟列车运行时轮轨间实际冲击,研究其在简谐激励下的动力传递特性,并分别考虑浮置板长度、隔振器刚度和阻尼,以及不同载荷作用位置对浮置板隔振性能的影响。

计算和分析对于今后轨道结构的进一步改善具有参考的价值。

【总页数】4页(P136-139)
【作者】梁上燕;肖安鑫;耿传智
【作者单位】同济大学铁道与城市轨道交通研究院,上海 200331;同济大学铁道与城市轨道交通研究院,上海 200331;同济大学铁道与城市轨道交通研究院,上
海 200331
【正文语种】中文
【中图分类】TB535;O328
【相关文献】
1.钢弹簧浮置板轨道结构在不同频段的隔振效率 [J], 谷爱军;张宏亮
2.浮置板轨道结构类型比较及其隔振性能分析 [J], 袁俊;胡卫兵;孟昭博;吴敏哲
3.钢弹簧浮置板轨道结构在不同频段的隔振效率 [J], 张宏亮;谷爱军;张丁盛
4.轨道结构上隔振垫层的性能分析 [J], 谷爱军;范俊杰
5.磁流变阻尼半主动隔振的钢弹簧浮置板轨道动力响应分析 [J], 韦凯;豆银玲;赵东锋;王平;杜香刚
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地铁环境中房屋浮置地板隔振分析

地铁环境中房屋浮置地板隔振分析
m u ( t ) + c 。 ( 名 ) + 无 u ( £ )二 一 m u : ( t )二
mu 肋 s l n 臼 名
式中尹为激励频率。与系统自 振频率 。之比,
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式( )表明, 4 加速 度的 传递率刀 和, , 与频率
比刀 和阻尼比若 有关。大多数结构的阻尼比C 很
小, 计 算 分 析阻 尼比 分 别 为 。 . 0, 。 . 1, 0 0 . o 5 , 0 . 1
羊键词 隔扳 弹等 地铁 引起的振动 .浮置地板 . 振动加速度级
A n a l y s i s o f F l o a t i n gF l o o r I s o I a i t o nf o r S u b w a yI nd u c e dV i b r a t i o n
lS h o j u iL 0 UM e n l g i nD I N GJ i e m i nL UX i u 1 i
【 K 〕 5 , 【 K ] . 为钢 筋混凝土 地板在 整体坐标系下的刚度矩阵, 【 K 〕 5
为支承弹簧在整体坐标系下的刚
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的单 元矩阵 集成; { 川— 单位向 量; { U ( t ) } , I U ( t ) } 和{ v ( t ) } — 分别为系统 的 结点 加速度向 量、 结点速 度向 量和 结点位 移向 量, 均为 时间的函 数。 考虑到地铁振动频率高, 采取 N ew m a k积 r 分, 对式( 5 ) 进行直接积分求解得式( 6 ) 。
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图2 相对加速度传递率曲线

钢弹簧浮置板轨道结构的动力特性分析

钢弹簧浮置板轨道结构的动力特性分析

列 车荷 载是 通 过 钢轨 传 递 到 浮置 板 , 而通 过 进 弹簧 隔振器 传递 到周 围土 介质 。 际上 , 全 可 以用 实 完
简 单 的 , 够 反 映其 周 期 特 点 的类 似 激振 力 的形 能 式 表 达口 。理 论研 究 和试 验工作 表 明[6 产生 竖 向 ] 4] -, 轮轨 力 的主要 原 因是 由各 种不 平顺 及轮 周局 部扁瘢 等 造成 。 向轮轨 力主要 集 中在 3 频率 范 围 内 : 竖 种 低 频 范 围 ( . ~ 1 ) 主 要 由车 体 对悬 吊部 分 的相 O 5 0Hz , 对 运 动 所产 生 ; 中频 范 围 ( O 0Hz , 3 ~6 ) 由簧 下 轮对 质 量 对 钢 轨 的 回弹 作 用 产 生 ; 频 范 围 ( 0 ~4 0 高 1 0 0 Hz , ) 由于 钢 轨 的运 动受 到轮 轨 接 触 面 的 抵 抗作 用 所 产 生 。实 测 表 明 , 轮轨 作 用力 在 中低 频范 围 内较 大 , 频范 围主 要影 响车 体 的动力 响应 。 高
模 型 .
析模 型 , 由此 定 义 了轮 轨 冲 击振 动 中所客 观 存 在 并
的两 种 特 殊类 型 的作 用 力—— 高频 冲 击 力 P 和低 频 响应力 P , 并推 荐 了简化 计算 公式 。O年 代后 , 8 随 着 计算 速 度 的提 高 , 道 力学 有 了新 的发 展 。李 定 轨 清 _采 用 阻尼 和 弹簧 系统 来 等 效轨 下 基 础 , 虑 接 】 考 头 区几何 不平 顺 , 采用有 限元 和直 接积 分 的方法 , 应 用 弹性 点 支撑 理 论模 型 , 析作 用力 和 部 件 的动 力 分 响应 。 晓燕 等 利用有 限元 法建 立 了包 含 钢轨 、 雷 轨

浮置板轨道结构振动力学特性分析的研究

浮置板轨道结构振动力学特性分析的研究

北京交通大学硕士学位论文浮置板轨道结构振动力学特性分析的研究姓名:***申请学位级别:硕士专业:环境工程指导教师:***20061201北京交通大学硕士学学位论文铺设无缝线路,减少钢轨接头,可大大减少地铁振动源强。

(2)扣件减振措施扣件除了能固定钢轨,阻止钢轨的纵向和横向位移,防止钢轨倾覆外,还能提供适量的弹性,具有较好的减振效果。

目前,国内地铁通常采用的扣件型式主要有DTI型~嗍型、wJ-2型和单趾弹簧扣件等,这些扣件主要用于一般减振要求的路段,其减振性能较DTI型有明显改善、减振效果能提高2。

8∞。

在减振要求较高的地段常采用轨道减振器扣件。

目前,常用的有科隆蛋减振器(可减少3—5dB)、改进型科隆蛋减振器(可减少7—8阳)和新型减振弹性扣件.例如德国科隆、美国华盛顿、法国巴黎、上海、新加坡地铁均采用了科隆蛋型减振器扣件,减振效果显著.如图2-1、2-2所示。

图二l咖型扣件耳萨1the知岫of咖图2-2科隆蛋型扣件Fi醇-2也c缸咖崦ofthe鲥0ne鼹国内外城市轨道交通减振降噪技术研究进展综述⑤梯子型无碴轨道结构这种轨道结构是基于普通钢筋混凝土轨枕、法国双块式轨枕、普通板式轨道、框架式板式轨道这四种轨下基础形式结合开发出来的一种轨道结构,既能在有碴轨道上铺设,也能与基础结合在一起成为无碴轨道.梯子型无碴轨道是日本铁道综合技术研究所(如u)开发的,曾在美国的Efj町线上进行了36.2t大轴重考验实验,取得成功,在日本的城市轨道交通系统中已经开始应用嘲.浮置板式梯子型无碴轨道如图2-5所示.试验表明梯子型轨道具有很好的承载能力和横向、纵向稳定性。

无碴梯子型轨道,特别是高架桥上无碴梯子型轨道具有自重轻、低振动、易维修、造价低、提高桥梁抗震能力等突出优点,是无碴轨道技术的重大突破,并有可能取代板式轨道.特别是浮置板式梯子型轨道具有自重轻、造价低廉、减振效果极佳的优点,其中在5∞Ik频域附近,振动噪声降低高达3∞B田。

浮置板轨道结构振动模态分析

浮置板轨道结构振动模态分析

浮置板轨道结构振动模态分析梅早临 耿传智 梅早强 雷显武(同济大学城市轨道与铁道工程系,200331,上海 第一作者,硕士研究生)摘 要 人们对城市轨道交通所产生的振动及噪声污染问题越来越重视,为此在减振要求特殊地段采用了浮置板轨道结构。

而轨道结构的减振性能与其固有频率有关,因此需要对轨道结构的动力特性进行更深入的研究。

建立了浮置板轨道系统的振动分析模型,并对浮置板轨道系统进行了模态分析,得到了该系统的振动动力特性(固有频率、振型)。

关键词 浮置板轨道,模态分析中图分类号 U213.2+12Modal Analysis of the Flo ating Track Bed V ib ration SystemMei Za olin,G eng Chuanzhi,Mei Zaoqiang,Lei Xianwu Abstract Accompanied by the rapid development of urban rail transit in China,the problem of vibration and noise pollu tion produc ed during traffic operation bec omes more and more serious.Floating track structure is adopted in special districts of vibration limitation.The vibration reducing capabilities of track structure is c onnected with its eigenfrency,so the dy namic properties of the track need further studies.This paper sets up a vibration model of floa t ing track bed system,makes a modal analysis of the vibrational dynamic properties,and ob tains the feature of the vibration:the eigenfrency and eigen mode,which has some reference value for the design of track. Key wo rds Modal analysis,Floating track bed,ANSYS First author s add ress Dept.Urban Ra il&Railway Engi neering,Tongji Univ.,200331,Shanghai,China目前工程界对轨道结构振动的分析主要以理论模式计算与试验测试对比的方法来分析其动力响应,而对轨道结构系统本身振动特性的问题仍有进行研究的必要。

车辆载荷下钢弹簧浮置板轨道振动特性分析

车辆载荷下钢弹簧浮置板轨道振动特性分析

车辆载荷下钢弹簧浮置板轨道振动特性分析王文波;关庆华;温泽峰【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2024(44)1【摘要】建立车辆-钢弹簧浮置板轨道垂向耦合振动有限元模型,分析车载作用下的浮置板轨道和车辆垂向振动特性。

结果表明,钢轨和车体垂向振动在浮置板1阶弯曲频率(10 Hz)、P2共振频率、部分阶次的轮对弯曲频率及车轮辐板模态频率处存在明显峰值,其中车体振动在车体浮沉频率(1 Hz左右)处也存在明显峰值。

扣件刚度和阻尼的影响主要在轮对1阶弯曲频率以内的车辆-轨道系统耦合振动行为,扣件阻尼在高频处对轨道垂向振动也有较大影响。

钢弹簧刚度和阻尼主要影响浮置板1阶弯曲频率附近的车辆和轨道响应,对车辆运行平稳性影响显著。

车辆悬挂参数及车体和构架质量对轨道振动基本无影响,簧下质量通过P2共振以及系统约束下的轮对1阶弯曲和辐板对称伞形模态影响轨道振动。

增大一系悬挂刚度和阻尼以及二系悬挂阻尼会增大中高频的车体垂向振动加速度,二系悬挂刚度主要影响车体浮沉频率附近的车体垂向振动。

车体、构架和簧下质量对车体浮沉运动、浮置板1阶弯曲和P2共振处的车体振动加速度峰值有影响。

【总页数】8页(P212-219)【作者】王文波;关庆华;温泽峰【作者单位】西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室【正文语种】中文【中图分类】U270.11;U211.3【相关文献】1.地铁小半径曲线地段钢弹簧浮置板轨道振动特性测试及分析2.钢弹簧浮置板轨道条件下的轮轨接触特性分析3.钢弹簧浮置板轨道振动特性及钢轨波磨成因分析4.地铁钢弹簧浮置板轨道结构振动传递特性分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

地铁钢弹簧浮置板道床动力特性分析

地铁钢弹簧浮置板道床动力特性分析

地铁钢弹簧浮置板道床动力特性分析地铁钢弹簧浮置板道床动力特性分析引言:随着城市快速发展和人口数量的增加,地铁成为现代都市交通的重要组成部分。

地铁道床作为地铁轨道的基础支撑,承担着传递轨道荷载和减少振动的重要功能。

而钢弹簧浮置板道床则是一种新型的道床结构,具有良好的隔振性能和较高的稳定性,在地铁轨道工程中得到了广泛的应用。

本文将对地铁钢弹簧浮置板道床的动力特性进行分析,以期为地铁轨道工程的设计和施工提供理论支持。

1. 地铁钢弹簧浮置板道床的结构与特点地铁钢弹簧浮置板道床由钢弹簧浮置板、铁路石棉橡胶垫层、沥青砂浆垫层和纤维混凝土层组成。

钢弹簧浮置板是道床的重要组成部分,起到支撑轨道和传递荷载的作用。

铁路石棉橡胶垫层具有良好的隔振功能,可以减少振动和噪声的传播。

沥青砂浆垫层和纤维混凝土层则起到固定和保护道床的作用。

2. 地铁钢弹簧浮置板道床的静力特性地铁钢弹簧浮置板道床的静力特性主要包括刚度、稳定性和承载能力。

刚度是指道床对荷载的抵抗能力,与钢弹簧的弹性模量和板道床结构的刚度相关。

稳定性是指道床在荷载作用下保持稳定的能力,与钢弹簧的刚度、纤维混凝土层的强度和道床支撑条件相关。

承载能力是指道床能够承受的最大荷载,与钢弹簧和纤维混凝土层的强度相关。

3. 地铁钢弹簧浮置板道床的动力特性地铁钢弹簧浮置板道床的动力特性主要包括振动特性和噪声传播特性。

振动特性是指道床在列车通过时的振动情况,主要取决于钢弹簧的刚度和阻尼特性。

噪声传播特性是指列车行驶时产生的噪声在地铁道床中的传播情况,主要取决于钢弹簧浮置板和铁路石棉橡胶垫层的吸声和隔声性能。

4. 地铁钢弹簧浮置板道床动力特性分析方法地铁钢弹簧浮置板道床的动力特性分析可以借助数值模拟和试验方法。

数值模拟方法包括有限元法和计算流体力学法,可以模拟道床结构在振动和噪声传播过程中的动态响应。

试验方法可以通过模型试验和现场试验来验证和补充数值模拟结果,得到更准确的动力特性参数。

钢弹簧浮置板轨道减振降噪性能分析

钢弹簧浮置板轨道减振降噪性能分析

钢弹簧浮置板轨道减振降噪性能分析发布时间:2021-04-06T08:39:00.208Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年1期作者:王国庆[导读] 计算地铁弹性车轮与刚性车轮的声辐射与振动响应,分析弹性车轮减振降噪的性能。

中铁五局集团第六工程有限责任公司重庆 401147摘要:为了更好地发挥钢弹簧浮置板轨道减振降噪的功能,本文对不同运营条件下,隔振器刚度对脱轨系数、轮重减载率、车体垂向与横向加速度、垂向横向Sperling、轮轨作用力、钢轨和浮置板的垂向横向加速度与垂向位移、钢轨动弯应力、隧道壁垂向加速度等振动特性进行分析,并给出了隔振器合理刚度的建议取值范围。

本文通过研究车轮导纳与声辐射特性,以及轨道系统振动声辐射特性,分析了钢弹簧浮置板对轮轨噪声的影响。

关键词:钢弹簧;浮置板;隔振器刚度;减振降噪;导纳Analysis of vibration and noise reduction performance of steel spring floating slab trackWANG Guo-Qing(China Railway No.5 engineering Group Co.,LTD.,No.6 Engineering Co.,LTD.,Chongqing,418000)Abstract:In order to better exert the function of steel spring floating slab track for vibration and noise reduction,under different operating conditions,this paper analyzes the effect of vibration isolator stiffness on derailment coefficient,wheel load reduction rate,vehicle body vertical and lateral acceleration,vertical and lateral Sperling,wheel-rail force,vertical and lateral acceleration and vertical displacement of rails and floating slabs,dynamic bending stress of rails,vertical acceleration of tunnel walls and other vibration characteristics are analyzed.Meanwhile recommendations for reasonable value range of vibration isolators stiffness are given.This paper analyzes the influence of steel spring floating plates on wheel-rail noise by studying the characteristics of wheel admittance and sound radiation,as well as the vibration and sound radiation characteristics of track system.Key words:Steel Spring;Floating Plate;Vibration Isolator Stiffness;Vibration Reduction and Noise Reduction;Admittance随着城市轨道交通的发展,地铁逐渐成为越来越多居民出行的首选方式,给人们带来了极大的方便。

板式隔振器的设计和性能研究

板式隔振器的设计和性能研究

板式隔振器的设计和性能研究随着技术的不断进步,板式隔振器作为一种重要的结构振动控制装置,在工程应用中发挥着重要作用。

本文将围绕板式隔振器的设计和性能进行研究,探讨其原理、设计方法和优化方向。

一、板式隔振器原理及分类板式隔振器是一种由弹性材料制成的振动控制装置,根据其结构和工作原理可以分为单自由度和多自由度两类。

单自由度板式隔振器由一块或多块板材组成,其工作原理是通过板材的弯曲刚度和质量来减小系统的共振频率和振幅,从而实现振动控制的目的。

多自由度板式隔振器由多个板材和隔振元件组成,其工作原理是通过调节板材之间的耦合刚度和质量比例,实现不同频率的振动吸收和分离。

多自由度板式隔振器具有更高的隔振性能和适应性,适用于复杂的振动环境。

二、板式隔振器设计方法1. 材料选择:板式隔振器的性能取决于材料的刚度和阻尼特性。

常用的材料有钢、铝和复合材料等。

根据具体需求和工作条件选择合适的材料,以达到隔振效果的最优化。

2. 结构设计:板式隔振器的结构设计涉及到板材的形状、尺寸、厚度和连接方式等。

合理的结构设计能够提高隔振器的刚度和阻尼能力,减小共振频率和振幅。

常用的结构设计方法有刚度调谐和质量平衡等。

3. 参数优化:针对不同的振动控制需求,需要对板式隔振器的参数进行优化调整。

包括调整连接点位置、增加附加质量和调节板材的长度等。

通过参数优化,可以提高隔振器的性能和适应性。

4. 动力学分析:在设计板式隔振器时,需要进行动力学分析,以确定系统的振动特性和隔振性能。

通过数学模型的建立和仿真分析,可以预测隔振器的工作性能,并进行有效的设计改进。

三、板式隔振器的性能研究1. 隔振效果研究:通过实验测量和数值模拟方法,评估板式隔振器的隔振效果。

包括共振频率的减小程度、振幅的降低比例和隔振器的传递函数等指标。

通过对比不同结构和参数的隔振器性能,找出最优结构设计和参数设定。

2. 动力学特性研究:通过模态分析和频率响应实验等方法,研究板式隔振器的动力学特性。

地铁浮置板金属隔振器的性能的试验研究

地铁浮置板金属隔振器的性能的试验研究

漏工程细目所包含的工作内容并与招标文件范本的 按时发放到位,在施工队按月结算过程中必须要施工
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2
图2动刚度和阻尼计算示意图
图3试件刚度与阻尼测试图
图3试验室对试件GSIF3-R22-12-5GSIF3R22-2-2、GSIF3-R22-2-3 和 GSIF3-R22-2-4 分
安徽建筑
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tl 注:因2Hz、3Hz、4Hz的动刚度、阻尼曲线图非常相似,但5Hz比较有明显变化,所以只给出2Hz与5Hz的动刚度与阻尼曲线图。
试件动刚度的采用2Hz、3Hz、4Hz、5Hz加载频 率,刚度为试验中的最大荷载和最小荷载的差值除以
荷载所对应的位移。
图1为试件动刚度和阻尼计算示意图,动刚度K
和等效粘滞阻尼系数!计算公式见如1所示:
(1)
(1)式中""为曲线所包围的面积,K=AD/CD=
"F/AX表示一个循环中试件所消耗的能量。
B
5377
5469
9.79%
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6237
5646
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3388
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581
5559
473%
GSIU6-2R26--
5467
5469
7.53%
6146
5920
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(下转第201页)
U— 9U—
Him
注:因2Hz、3Hz、4Hz的动刚度、阻尼曲线图非常相似,但5Hz比较有明显变化,所以只给出2Hz与5Hz的动刚度与阻尼曲线图。
别进行静刚度、动刚度和阻尼测试。

地铁浮置板用钢弹簧隔振器力学特性试验研究

地铁浮置板用钢弹簧隔振器力学特性试验研究
式中:k为隔振器动刚度数值,kN/mm;η为隔振器损耗因子;f为加载频率,Hz。
通过工况10~工况12的测试与分析,获得了加载频率为1 Hz和2 Hz条件下,不同载荷幅值下的隔振器动刚度与损耗因子的数值大小,如图5~6及表4所示。
由图5~6可知,当加载频率保持不变时,钢弹簧隔振器动刚度和损耗因子随载荷幅值的增加而减小;同时可看出,在2 Hz下的隔振器参数大于对应1 Hz频率下的隔振器参数,进一步验证了图3~4所得出的结论。
由图8~10可知,在1 Hz和2 Hz的加载频率下,钢弹簧隔振器动刚度、损耗因子以及阻尼系数均随疲劳载荷次数的增加而逐渐减少,隔振器力学性能随着疲劳载荷的作用次数的增加呈非线性衰减的趋势。在不同加载频率下,钢弹簧隔振器动刚度和损耗因子随加载次数的衰减规律分别可用以下二次多项式来表示。
在1 Hz加载频率下:
2.2 试验工况和加载方式
依据地铁设计规范和浮置板施工相关标准,在轨道板的自重下钢弹簧隔振器静压缩量约7 mm。为此,试验首先把试件固定在试验台上,用工装把试件和疲劳试验机连接,然后控制疲劳试验机将试件压缩至7 mm处再按照预先设定载荷曲线,选择施加正弦位移载荷加曲线如图2所示,按照表2所列工况进行试验,并采集力-位移数据。
式中:k为动刚度;A为简谐振动的振幅。
等效黏弹性阻尼系数c和阻尼比ζ可由式(3)得出:
式中:ω为加载圆频率;ωn为系统固有圆频率
2.1 试验设备及试件
试验采用万能伺服式液压疲劳试验机对钢弹簧隔振器进行加载,其试验机主要性能参数:最大垂向加载力为500 kN,加载频率(0~30 Hz),作动器垂向伸出总位移为150 mm。如图1所示。试验系统主要由3部分组成:试验装置、计算机控制疲劳加载系统和数据采集MTS系统。循环载荷由人工设置正弦曲线,计算机自动加载,疲劳试验机装有力与位移传感器可直接采集力-位移数据,并可实时图像显示,表1为试验件相关参数。

颗粒阻尼在浮筏隔振系统中的减振特性研究

颗粒阻尼在浮筏隔振系统中的减振特性研究

颗粒阻尼在浮筏隔振系统中的减振特性研究
孙晓红;杨斌;刘昌斌;贾睿昊;牛军川
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2024(44)3
【摘要】在船载和舰载机械设备的隔振工程实践中,浮筏系统作为一种高效被动振动控制措施得到广泛应用。

为进一步提高浮筏隔振系统的减振效果,以一低内阻浮筏隔振系统为研究对象,采用子结构导纳法建立其动力学方程。

设计由厚壁铝壳和不同粒径钢珠构成的颗粒阻尼器,将其安装于浮筏隔振系统的上平台或下平台。

使用激振器对浮筏隔振系统进行扫频激励,通过对比安装有等质量的颗粒阻尼器和配重的隔振系统振级落差,定义颗粒阻尼器的替代损失和平均替代损失,通过该指标研究颗粒阻尼安装位置、粒径、填充率、表面粗糙度等对隔振性能的影响,并对颗粒阻尼器减振效果进行评估。

研究表明,在浮筏隔振系统中颗粒阻尼器在较宽频段上都能起到良好减振效果,颗粒阻尼器平均替代损失大约能够达到4dB。

【总页数】6页(P271-275)
【作者】孙晓红;杨斌;刘昌斌;贾睿昊;牛军川
【作者单位】山东电力工程咨询院有限公司;山东大学机械工程学院;济南国科医工科技发展有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TB535
【相关文献】
1.双层浮筏隔振系统筏体结构与隔振特性的研究
2.简单浮筏隔振系统隔振器的传递率特性分析
3.颗粒阻尼双层隔振系统减振特性试验研究
4.双层浮筏隔振系统筏体结构与隔振特性的研究
5.颗粒阻尼器对浮筏隔振系统减振性能影响研究
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浮置板轨道结构减振性能的落轴试验

浮置板轨道结构减振性能的落轴试验

浮置板轨道结构减振性能的落轴试验王金;高志升;张鸿飞;练松良【摘要】对两种不同阻尼比的隔振器(1型隔振器的阻尼比小于2型隔振器)浮置板轨道结构的减振性能进行落轴试验,并与非浮置状态进行对比.测试结果表明,1型隔振器和2型隔振器浮置板轨道基础的垂向加速度分别比非浮置状态小75%和92%左右;1型隔振器浮置板轨道在8~40Hz和80~315 Hz频率范围内的隔振效果最大约为25 dB,2型隔振器浮置板轨道在10~200 Hz频率范围内的隔振效果为30~40 dB.针对此次试验所采用的两种隔振器,认为阻尼比较大的隔振器浮置板轨道的减振性能更好.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2016(019)010【总页数】5页(P37-40,85)【关键词】轨道交通;浮置板轨道;减振性能;落轴冲击【作者】王金;高志升;张鸿飞;练松良【作者单位】同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,201804,上海;安境迩(上海)科技有限公司,200030,上海;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,201804,上海;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,201804,上海【正文语种】中文【中图分类】U211.3;U213.2+4First-author′s address ME (Ministry of Education) Key Laboratory of Road and Traffic Engineering,Tongji University,201804,Shanghai,China在诸多轨道交通的减振降噪措施中,浮置板轨道结构的减振效果较好[1-3]。

本文对两种不同阻尼比的隔振器浮置板轨道结构进行落轴试验,分析研究其减振性能的差异,并与非浮置状态的轨道结构进行对比(1型隔振器的阻尼比小于2型隔振器)。

采用落轴试验分别对非浮置状态、安装不同阻尼比隔振器后的轨道板进行轮轨冲击力及垂向振动加速度测试。

基于耦合模态的浮置板轨道减震性能研究

基于耦合模态的浮置板轨道减震性能研究

基于耦合模态的浮置板轨道减震性能研究随着科学技术的不断进步和工程建设的日益发达,减少噪声和振动对于提高城市的居民生活质量和工作环境变得越来越重要。

浮置板轨道减震技术作为减震降噪技术的一种重要手段,在城市轨道交通和高速铁路中得到了广泛应用。

本文将基于耦合模态的浮置板轨道减震性能进行研究。

首先,浮置板轨道减震技术是一种将地铁或高速列车轨道与轨道之间的橡胶垫片隔离开来的技术。

通过将橡胶垫片安装在轨道和地基之间,可以减少轨道震动传递到地基的能量,从而达到减震的效果。

浮置板轨道减震技术主要包括垫片的选用和安装结构的设计两个方面。

垫片的选用方面,需要考虑橡胶材料的刚度和阻尼特性。

刚度主要决定了垫片的减震效果,而阻尼特性则决定了垫片对振动的吸收能力。

因此,在选用垫片时需要考虑不同材料的刚度和阻尼特性,并选择合适的垫片进行安装。

安装结构的设计方面,需要考虑轨道和地基之间的耦合效应。

耦合效应是指当地铁或高速列车通过轨道时,轨道和地基之间的振动相互影响的现象。

为了减少耦合效应对减震效果的影响,可以采用分离式安装结构。

分离式安装结构将轨道和地基分开,通过设置橡胶垫片来减少振动的传递。

此外,还可以通过控制垫片的间距和厚度等参数来调节减震效果。

耦合模态分析是一种常用的研究浮置板轨道减震性能的方法。

耦合模态分析是指将轨道、地基和垫片等组成的系统看作一个整体,通过求解系统的特征方程和模态振动方程,得到系统的自然频率和振型。

通过分析系统的自然频率和振型,可以评估浮置板轨道减震技术的性能。

总之,基于耦合模态的浮置板轨道减震技术可以减少城市轨道交通和高速铁路产生的噪声和振动。

通过选用合适的垫片和设计合理的安装结构,可以进一步提高减震效果。

耦合模态分析是一种有效的评估浮置板轨道减震技术性能的方法。

在未来的研究中,可以进一步探索耦合模态的优化和改进,以提高浮置板轨道减震技术的减震性能。

浮置板轨道结构类型比较及其隔振性能分析

浮置板轨道结构类型比较及其隔振性能分析

类: 连续 现 浇浮 置 板轨 道 和 轨枕 板 式 预制 浮 置 板 轨 道 。华盛 顿地 铁 ( WMATA) 韩 国高 速铁路 ( 、 KTX)
釜 山车站 和深圳 地铁 一期 等线路 采用 了 连续现 浇 浮
置 板 轨 道 。 多 伦 多 ( TC) 德 国 慕 尼 黑 地 铁 T 、 ( VG) 纽 约 地 铁 ( S 、 M 、 NC ) 旧金 山 海 湾 地 区 快 速 运
作 用 下 的 耦 合 动 力 学 分 析 模 型 。通 过 F ui o r r变换 在 波 数 一 率 域 内求 解 频 散 曲 线 , 用 围道 积 分 法 进 行 F ui 逆 e 频 采 or r e
变换 求 得 结 构 系统 的振 动 响应 , 两 类 浮 置 板 的 频 散 特 性 和 隔 振性 能 进 行 分 析 。 果 表 明 , 浇 浮 置 板 轨 道 的截 止 对 结 现
关键词 轨道 减振
TU9 6
频散
动力响应
浮 置 板
中图 分 类 号
梁理论 , 分别 给 出 了两 类 浮置 板 轨道 结 构 在移 动 荷
引 言
城市轨 道 交通运 行 引发 的大地振 动 和二次 噪 声
载 作 用 下 的耦 合动 力 学分 析 模 型 , 过 求 解轨 道 结 通
构 的 频 散 曲线 , 分析 了荷 载移 动 速度 对 频 散特 性 的 影 响 。然后 计算 出浮 置板 在空 间一 间域 内的响应 , 时 比较 和评价 这两 种浮 置板 轨道 系统 的隔振效 果 。
第 3 卷第 2 1 期
21 0 1年 4月
振 动 、 试 与诊 断 测
J u n lo b a in, a u e n o r a fVi r t o Me s r me t& Dig o i a n ss

减振垫浮置板轨道的振动及隔振效果研究

减振垫浮置板轨道的振动及隔振效果研究

减振垫浮置板轨道的振动及隔振效果研究随着城市轨道交通的发展,人们对生活环境要求的提高给轨道减振技术提出了更高的要求。

而减振垫浮置板道床轨道作为一种新型的轨道减振产品,才刚刚使用,对其减振的理论研究还不够深入。

本文在总结分析现有研究的基础上,建立了减振垫浮置板轨道结构三维有限元分析模型,根据振动传递特性分析原理,对该轨道结构的传递特性进行分析,讨论该轨道结构在不同参数的影响下其各项动力响应以及插入损失的变化;建立轨道一隧道一土层环境系统三维有限元分析模型,对该轨道结构的传递特性进行分析,讨论该轨道结构在不同参数的影响下其传递到地表振动情况及插入损失的变化。

研究表明:使用减振垫层能有效减小传递到轨道结构底座板(隧道基础)上的振动,起到了隔振的效果,但却在低频段加剧了钢轨和轨道板的振动。

减振垫层的厚度和弹性模量是影响减振垫浮置板轨道结构传递特性的重要因素。

实际当中,可以通过恰当设置相关参数,提高隔振效果。

对于隧道内减振垫浮置板轨道结构传递到地表的振动情况,在低频段,减振垫会加剧钢轨和轨道板的振动,反而会增加隧道内轨道的低频振动及辐射噪声。

在200Hz以下频率,扣件垂向刚度对于传递到地表的振动影响并不大,鉴于目前减振扣件的使用会造成钢轨波磨的出现,所以建议在隧道内减振垫浮置板可以不使用轨下减振。

本文研究可为减振垫浮置板轨道结构的国产化研发、设计和养护维修提供支持。

城市轨道交通浮置板用易更换型橡胶隔振器

城市轨道交通浮置板用易更换型橡胶隔振器

城市轨道交通浮置板用易更换型橡胶隔振器浮置板轨道结构是一种新型的轨道减振技术,隔振器作为其核心部件常年暴露在空气中,性能衰退明显,需定期更换。

但由于传统的橡胶隔振器和钢弹簧隔振器均位于浮置板下方,维修和更换难度大。

针对这一问题,研究开发了轨道交通浮置板用易更换型橡胶隔振器。

在保证隔振效果和使用安全性可靠的基础上,优化了隔振器结构和更换工艺,提高了更换效率。

主要研究内容如下:针对普通浮置板轨道结构中减振元件更换难度大的问题,设计了一种轨道交通浮置板用易更换型橡胶隔振器。

介绍了该橡胶隔振器的结构组成、材料属性、装配工艺、更换步骤等。

为测试该新型橡胶隔振器的减振性能,依据GB/T 15168-2013《振动与冲击隔离器静、动态性能测试方法》,采用MTS 810材料动态性能试验机对橡胶垫、橡胶隔振器分别进行了静刚度、动刚度及橡胶垫的疲劳试验。

试验结果表明静动刚度满足设计要求,动静比小于1.4,橡胶垫经300万次疲劳试验后无裂纹,残余变形为0.622 mm,变化率仅为1.0645%。

说明橡胶垫,橡胶隔振器减振性能符合要求。

为了分析新型橡胶隔振器在载荷作用下的力学行为,采用ANSYS Workbench对其进行有限元仿真,得到其垂向位移和应力分布情况,为橡胶隔振器的优化改良奠定了基础。

根据《城市轨道交通弹簧浮置板轨道技术标准》,建立了浮置板的减振模型,研究发现浮置板在满足自重静态沉降不大于3 mm时,其橡胶隔振器刚度和阻尼可得到合适的参考值。

研究结果可为浮置板新型橡胶隔振器的设计、优化和应用提供理论和技术支持,具有一定的学术和应用价值。

2003 钢弹簧浮置板隔振道床在北京城铁敏感路段的应用

2003 钢弹簧浮置板隔振道床在北京城铁敏感路段的应用
如果将整体道床与基础结构分离 ,做成具有足够 刚度和质量的道床板 ,再浮置于弹性元件上 ,即构成浮 置板道床 。浮置板可以提供足够的惯性质量来抵消车 辆产生的动荷载 ,只有静荷载和少量残余动荷载会通 过弹性元件传到基础结构上 。其弹性元件有面支承 、 线支承和分布支承 3 种形式 ,其中分布支承效果最好 。 采用橡胶的称橡胶浮置板 ,采用螺旋钢弹簧 (一般采用 分布支承) 的称钢弹簧浮置板 。
4 隔振效果
由于钢弹簧浮置板的固有频率很低 ,所以隔振效 — 27 —
隔振方案类型 隔振效果 横向刚度 系统阻尼比 行车安全性和舒适性 使用寿命
更 换
检修更换的工作量及周期
更换对运营的影响
表 1 几种常见的隔振方案比较
钢弹簧浮置板 25~40 dB 以上 高 较高 ,有专有粘滞阻尼 无影响பைடு நூலகம்50 年以上
弹性支承块 (弹性套靴) 经济实用 ,可以达到隔振 5~10 dB 的效果 ,在北京地铁等地得到使用 。套靴的
铁道建筑 2003 年增刊
横向刚度较科隆蛋好 ,因套靴四周侧面刚度较大 ,能提 供较好的横向约束 ,而在垂向可采用不同刚度的弹性 垫板提供垂向弹性 。主要的问题是套靴侧面磨损后 , 横向刚度会降低 。 313 整体弹性道碴垫
根据现场宏观感觉 ,关窗后在指挥中心内感觉不 到车进车出 ;根据非正式测试结果 ,站台层下的监控室 内车进车出时垂向 Z 振级和等效声级分别为 60 dB 和
目前国内各大城市正大力发展城市轨道交通 ,但 由于国内城市轨道交通起步较晚 ,土地资源又十分宝 贵 ,轨道线路从建筑物附近甚至正下方穿过的情形难 以避免 。如果不采取较好的隔振措施 ,建筑物内的环 境振动将可能超标 ,不但影响人们的工作和休息 ,还会 造成附近房地产贬值 。钢弹簧浮置板隔振效果彻底 , 技术优势明显 ,为城市轨道交通的振动噪声环境控制 提供了有效的技术手段 ,在特殊隔振地段具有广阔的 应用前景 。

地铁浮置板用隔振器刚度与阻尼试验

地铁浮置板用隔振器刚度与阻尼试验

地铁浮置板用隔振器刚度与阻尼试验何庆烈;王建伟;陈再刚;王开云;蔡成标【期刊名称】《西南科技大学学报》【年(卷),期】2015(000)004【摘要】Stiffness and damping of steel spring vibration isolator are important parameters for dynamic simulation of floating slab track structure. The vibration isolators are loaded more than 3 million times by using an electric servo hydraulic testing system,and the force and displacement data are acquired before and after the fatiguetest,respectively. According to helical spring fatigue testing standard and energy dis-sipation theory,the test data is processed by the usage of the software of MATLAB to obtain the static stiffness,the dynamic stiffness and damping under different loading frequencies. The results show that lit-tle variation happen to the values of the stiffness and damping before and after the fatigue test,where the maximum variation is less than five percent,indicating that tested steel spring vibration isolators have the stable performance. The testing values of the stiffness and damping could provide accurate and reliable parameters for the dynamic simulation of track structure.%钢弹簧隔振器刚度与阻尼是浮置板轨道结构动力学仿真计算的重要参数。

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Abstract:As the important vibration components of subway field,performance of steel spring vibration isolator
directly affects the vibration isolation and the comfort of the running train.As the key component of vibration isolator,the
Damping Characteristics Analysis for Vibration Isolator of
Floating Slab ZHOU Ying-chun
(Beijing
Jiuzhouyigui Shock&Vibration Isolation
Co.Ltd.,Beijing 100070,China)
H■■●W ——●—■一
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图5阻尼材料的时域分析
第Sl期
浮置板隔振器的阻尼特性分析
试■名■:h.imi试样号:1
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图6静刚度曲线
3.2结果分析
试验显示,在隔振器经过了300万次疲劳试验
198
Ai+n
12——自由振动波形个数: X.——第i个波峰幅值; Xm——第O+n)个波峰幅值。 将测得的数据代入(1)式即可得出隔振器的阻 尼比f。经计算,阻尼比分别为0.081、O.086、0.078。
N/mm,阻尼对隔振器总静刚度的影响为K’/K<
5%,在合理范围内。

隔振器疲劳前后阻尼比的对比测试
锤击法在板的中心施加压力,通过传感器采集数据,
用以计算阻尼比,测点分布如图1所示。
图2现场测试布点图
图3信号采集仪
图1测点分布图
1.4结果分析
采集的数据采用Coinv
1.2测试仪器
DASP
V10进行分析,时
s~
域分析界面如图4所示,从图中可以看出,在2
3020
测试所用信号采集仪为INV
C型数据采
14 1
well and up to subway operation standard,and is not directly influence the vibration Key words:vibration and wave;vibration isolator;damping;vibration
要做的性能试验包括阻尼比测试、阻尼对隔振器静 刚度的影响以及隔振器疲劳测试前后阻尼比的 变化。
作者简介:周迎春(1984一),女,山东烟台人,硕士,目前从事
轨道振动噪声控制方面设计研究。 E-mail:zhouyingchun@bjjzyg.com
第S1期
浮置板隔振器的阻尼特性分析
383
1阻尼比测试
第35卷第S1期 2015年12月

NOISE

AND
与振 动控制 VmRp汀10N CONTROL
V|ol 35 No.S1 Dec.2015
文章编号:1006—1355(2015)S1—0382-04
浮置板隔振器的阻尼特性分析
周迎春
(北京九州一轨隔振技术有限公司,北京100070)
摘要:钢弹簧隔振器作为目前地铁领域重要的减振元件,其性能的好坏直接影响了减振效果和列车运行的舒适 度。作为隔振器的关键组成部分,阻尼对其性能的影响程度不容忽视。本文从多个角度研究了这种影响程度,包括阻 尼比的测试,对隔振器静刚度的影响,以及隔振器疲劳测试前后阻尼比的对比测试。结果表明,阻尼在发挥其优势的 同时,对隔振器的隔振效果影响较小,且性能稳定,可以满足地铁运营的要求。 关键词:振动与波;隔振器;阻尼;减振;性能;试验 中图分类号:TB53Y.1 文献标识码:A DOI编码:10.39690.issn.1006—1335.2015.S1.096
状态。 从五组自由振动波形中,任取三组,读取数据, 如图5。
1.3测点布置与数据采集 为了保证采集数据的真实性,采用不同测点、不 同类型传感器同时采集,对比分析得到的数据,如表 l所示。9828加速度传感器,灵敏度稍低,但量程较 大。V891.II垂直低频速度传感器的量程较小,但灵 敏度更高。同时采用两种传感器,可以得到精度更
stiffness,and
the comparison testing of
damping ratio before and after the fatigue test of vibration isolator.The results show that the damping material is
3.1测试方法
疲劳试验的目的是了解隔振器在使用期内在往

阻尼对隔振器静刚度的影晌
尽管阻尼会耗散振动系统的能量,抑制振动峰
复变化荷载长时间作用下的耐久性、变形等性能,而 疲劳试验前后阻尼比的变化可以说明阻尼材料的稳
定性。 由于隔振器应用于地铁轨道基础,其设计使用
值,然而,阻尼在衰减振动的同时,也会使隔振器的
damping material’S
performance
is of great
importance
to
the performance of vibration isolator,This paper studied the
influence from various aspects,including testing of the damping ratio,the static
performing
performance
ofthe vibration isolator.
reduction;performance;test
随着科技与经济的发展,人们对生活质量的要 求日益提高,环保意识也日益增强,噪声所造成的污 染和危害越来越受到人们的重视。地铁列车在高速 行驶过程中不可避免的会产生振动与噪声,对沿线 环境造成一定程度的影响。近年来,相关领域的专 家学者对地铁列车的减振降噪进行了大量的研究。 2001年,国内首次引进了德国的钢弹簧浮置板隔振 系统,结合北京地铁13号线的工程实际,得以成功 应用。2008年,拥有自主知识产权的国产阻尼弹簧 浮置板隔振系统研发成功,并作为目前地铁最高等 级的减振措旌陆续在国内的一、二线城市得到大量
1.1测试方案 采用3.58
mx2.7 m×0.34
按上述方案,现场布点如图2所示,图3为信号

采集仪。 m的钢筋混凝土板,在
板的四周各安装了一套隔振器,每套隔振器的配重
参考真实的工作状态。板通过隔振器浮起于地面一 定高度,且留有一定的压缩量,保证在振动的过程中
不会接触地面而影响测试结果。依据规范[21,采用
振系统50年的运营要求。
参考文献:
[1】GJB 3045,黏弹性阻尼材料通用规范【s】.1997.
【2】GB/T 15168,振动与冲击隔离器性能测试方法[S】.
1994.
[3】QGD.001,城市轨道交通弹簧浮置板轨道技术标准[s】.
2009.
[4】CJJ/T 191,浮置板轨道技术规范[S】.2012.
将疲劳试验后测得的数据代入(1)式得出阻尼 比f分别为0.074、0.080、0.072,与疲劳试验前测得 的阻尼比相比,变化率如表2。
后,阻尼材料的性能仍相当稳定,与疲劳前的阻尼比 相比较,其变化在规范D'41要求的士10%内。
4结语
表2疲劳测试前后隔振器的阻尼比变化
本文主要对钢弹簧隔振器中的阻尼的特性进行 了研究,包括阻尼比对振动衰减的影响、阻尼对隔振 器静刚度的影响以及在疲劳状态下阻尼材料的稳定 性。结果表明阻尼的存在,可以有效地衰减振动幅 值,使振动系统快速恢复到平衡状态,且阻尼比越 大,衰减时间越短。然而,阻尼在衰减振动的同时, 会使隔振器的静刚度增加,使隔振系统的固有频率 增加,影响隔振效果。静刚度试验结果表明,这种影 响并不大,控制在5%之内。疲劳测试前后阻尼比 的对比结果表明,阻尼性能稳定,可以满足地铁对隔
劳检验后,重新测定阻尼比,试验过程及要求与试验 前一致。
依据规范昭,,用液压伺服试验机在隔振器承载
方向上重复进行二次预加载、卸载试验,载荷范围从 0至额定载荷的1.25倍。第三次从0逐步加载至 1.25倍额定载荷后保持30 S,再逐步卸载至0,同时
应记录各点(至少5点)加、卸载荷时的变形值(其中
DASP
S内共加载5次。每次加载后,振动持续时间大约
集仪,适合高精度的振动物理信号采集。 测试所用传感器为V891.II垂直低频速度传感
器和9828加速度传感器。
S,在l S时间内波形明显衰减。每组波形中,第一
个波峰对应的是锤击浮置板的时间,之后荷载消除, 浮置板在隔振器的作用下自由振动,由于隔振器内 阻尼的作用,振动幅值逐渐减弱,直至恢复到平衡
高的数据。
按式(1)计算阻尼比
孝=号2互1 J孝‰
(1)
表1测点与传感器的分布表 测点编号
1 2 3
分布位置 板中心(避让加载位置) 板长边的中心 板短边的中心
传感器类型 9828加速度传感器 9828加速度传感器 V891.II垂直低频速度传感器



振动
控制
第34卷
含0.9倍、l倍及1.1倍额定载荷)。取其平均变形值 (即同一载荷时加、卸载荷的变形值的平均值)为静
变形量。 2.2结果分析
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