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1、高速列车铁道车辆第44卷第2期2006年2月文章编号:10027602(2006)02000906高速列车减振降噪技术研究杨弘(长春轨道客车股份有限公司研发中心,吉林长春130062)摘要:阐述了控制高速列车振动、噪声的必要性,提出了控制铁路列车振动噪声的基本对策,论述了高速列车声学优化设计的技术。关键词:高速列车;减振降噪;对策;声学优化;设计+中图分类号:U270.16文献标识码:B伴随着我国列车速度的提高,铁路的振动和噪声源、传播途径和接受者3个层次上实施。控制铁路噪问题越发突出,如不采取有效的措施,既会降低乘客的声(
2、振动)应从声源上降低噪声(振动),从传播途径上舒适度,又会降低车辆各种零部件的寿命,降低铁路沿隔断吸收噪声(振动)和对噪声接收的对象(人或车辆、线居民的工作、生活质量和各种设备、建筑的寿命。为设备、建筑)进行必要的保护。此,高速铁路产生的振动和噪声问题,应引起有关部门1.1改善运行状况的重视,并急需列为当前铁路现代化必须解决的首要包括:合理规划铁路交通,控制车流、会车;改善线问题之一。路结构及线间距状况;改善隧道结构。良好的客车设计和制造,应考虑客车的声环境。1.2调整路网规划与城市规划、合理布置路网客车声环境设计的基本课题是减少噪声源、隔断外
3、部噪声和振动、减少车内外声音的传递、设计车内的音效在进行路网规划时,应注意不同功能的线路之间等。的配合,应避免铁路穿越市中心和文教区、住宅区。对铁路客车噪声控制是一门复杂的现代技术,它与穿越城市的进站列车应开辟专用区域,以便集中采取车体轻量化设计、气密性研究、转向架设计、轮轨摩擦、措施。对于住宅区、文教区等有特别要求的区域,应与线路质量、振动、隔声、减振结构及材料的选择、动力设铁路干线保持一定距离,利用环境自然条件来降低噪备的设计安装等息息相关,涉及到理论力学、流体力声,必要时还可以采用路堑或高架路。对于列车流量学、材料力学、空气动力学、机械设计等
4、学科,以及摩擦大的区域,应通过运行图来控制车流密度,以保证车辆学阻尼技术、模态分析、能量分析、随机信号分析等新匀速运行,降低噪声。技术。客车设计时单单从某一方面考虑是不能有效降1.3设置防声屏障以限制噪声的传播低车内外噪声的,必须综合考虑,将声学设计融入客车噪声在传播途径中,若遇到障碍物尺寸远大于声结构及部件设计的每一方面,把噪声控制技术融入车波时,则大部分声波能被反射,一部分被衍射,于是在辆的轻量化、气密性、各种材料及结构的优化设计之障碍物或一定距离内形成声影区,其区域的大小与中,从而通过控制车辆噪声,来创造一个良好的车内外声响频率有关,声
5、响频率越高,声影区范围越大。如果声学环境,实现控制高速列车振动、噪声的目的。被保护点处于声影区,等效声级可以降低8dB(A)~1控制高速列车振动、噪声的对策15dB(A);如果处于非声影区,也可降低3dB(A)。为了增强防声屏障的效果,可在防声屏上铺设一些吸铁路噪声主要来自于列车,它与列车的结构、速声材料,以避免和附近建筑之间形成反射。防声屏障度、质量、行车密度、线路状况、坡道大小、隧道的材料、的效果与其结构本身的隔声值有关,而所涉及的最小几何尺寸、线路两旁的建筑物、绿化状况及司机驾驶技单位面积与屏障高度、屏障与声源的位置有关。术等情况有关。1.
6、4线路两旁的绿化对于铁路振动、噪声的控制,应该在噪声(振动)利用树木的散射、吸声作用以及地面吸声,可达到收稿日期:20050822降低噪声的目的。一般认为,矮的乔木比高的乔木防作者简介:杨弘(1956),女,高级工程师(教授级)。噪效果好,阔叶树比针叶树好,几条窄林带比一层稠密9铁道车辆第44卷第2期2006年2月林带效果好,但林带很窄或为灌木时,效果就很差。波,国外采用了以下措施:在隧道入口处设置缓冲装1.5合理设置隧道断面和线间距置;隧道侧面墙壁建成凹凸不平的形状;采用道碴轨道。研究发现,在长大隧道内采用混凝土整体轨道时,车
7、辆周围会产生非对称的涡流现象,尾车会产生压力波的压力锥度变大,波形线条清晰;改用道碴轨道紊流现象,使尾车的压力发生突变。有关试验研究表时,压力值下降。明,当高速列车通过时,房屋建筑振动的压力最大值与列车速度的2次方成正比,而与列车车间距的2次方1.7优化结构成反比。因此,要求高速铁路有较大的线间距并加大从列车结构上控制振动噪声源,优化车辆设计结隧道断面。世界典型高速铁路线间距、隧道面积、交会构和装配质量。时车体中间间距见表1。2优化车辆的声学设计表1世界典型高速铁路线间距、隧道面积、车辆的声学设计的任务是合理地利用隔振、减振、交会时车体中间间
8、距隔声和吸声的综合效果,使乘客耳旁和铁路沿线的噪日本德国法国中国声降低到允许的标准值下。客车的声学设计的顺序一新干线ICE
