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时间:2019-02-27
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1、万方数据2009年8月噪声与振动控制第4期文章编号:1006.1355(2009)044)064-03减振型阻尼钢轨有限元分析李再帏,雷晓燕,张鹏飞(华东交通大学,土木建筑学院,南昌330013)摘要:利用有限元ANSYS软件对6种阻尼结构钢轨进行谐响应分析,通过比较加速度一频率响应曲线以及结构的损失因子,确定最佳阻尼设计方案。分析结果表明:采用约束阻尼处理技术制成的减振型钢轨有良好的减振效果;在较宽的频率范围(0—5000Hz)内获得较好的减振降噪效果,再综合经济、加工难易等因素,得到约束层厚度为3cm、阻尼层厚度为2cm以及约束材质为铝材是较为合理的。关键词:振动与波;轨道结构;约束层;阻
2、尼处理中图分类号:U211.3文献标识码:AFEMAnalysisofDampedRailsforVibrationReductionL/Zai—wei,LEIXiao-yan,ZHANGPeng-fei(CollegeofCivilEngineering,EastChinaJiaotongUniversity,Nanchang330013,China)Abstract:Dampingcontrolforreducingvibrationofdampedrailsisanalyzed.Theserailsarefabri—catedwithconstraineddampingtreatment
3、technique.Then6typesofdampedrailsaredesigned.Thein—fluencesofdifferentthicknessesofdampedlayers,differentmaterialsandthicknessesofconstrainedlay—ersonthedampedstructuresarecomparedoneanother.Theharmonicresponsesofthedampedrailsun—derthesedifferentconditionsareanMyzedbymeansofANSYSFEMsoftware.Acceler
4、ation—frequencyre—sponsecurvesandstructurallossfactorsarecomparedoneanother.Thentheoptimalschemeofdampingdesignisselected.Theresultshowsthatthesedampedrailshaveagoodeffectforvibrationreductioninaquitewidefrequeneyrangeof0—5000Hz.Consideringtherequirementsofeconomy,easeofprocess·ingandSOon,amorereaso
5、nableconditionof3cmthicknessofconstrainlayer,2cmthicknessofdamp—inglayerandaluminumasthematerialofconstraintlayerisselected.Keywords:vibrationandwave;railstructure;constraintlayer;dampingtreatment随着我国铁路大面积的提速、高速铁路的加速建设和城市轨道交通的发展,由此引发的环境噪声与振动问题也日渐突出。它不仅直接涉及乘客、铁路工作人员和沿线居民的身心健康,对行车安全也有直接影响⋯。因此,控制列车噪声和振
6、动是改善乘客舒适性和环境保护的重要课题。钢轨作为铁路噪声的主要声源之一¨o,对其表面进行约束阻尼处理可取得良好的减振效果。收稿日期:2008—12—06;修改日期:2008—12—23基金项目:江两省科技支撑计划项目(赣财教[2007]173号);江西省教育厅科研资助项目(赣教技字[2007]420号)作者简介:李冉帏(1983一),男,吉林白城人,硕士研究生,轨道结构振动方向研究。E.mail:lzw5220964@163.c∞1阻尼减振型钢轨阻尼减振型钢轨是指在轨腰处粘贴阻尼材料,在阻尼材料外侧粘贴约束材料。由于材料的约束作用,阻尼层产生剪切变形消耗振动能量,从而抑制钢轨振动,达到减少轨道
7、结构振动的目的。2阻尼减振型钢轨有限元分析2.1结构损失因子的数值计算约束阻尼处理的理论分析方法主要有3种:复刚度法、变形能法和模态分析有限元法口1。这里主要采用模态分析有限元法计算各阶共振模态的损耗因子H'5J。结构的振动在粘弹性阻尼层中将产生循环剪应变,该应变可表示为万方数据减振型阻尼钢轨有限元分析65y=Y0sintot(1)料为铝板,厚度为1mm;式中:y为剪应变;‰为剪应变幅值;∞为圆频
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