浅谈降低城市轨道车辆内部噪声的措施

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1、浅谈降低城市轨道车辆内部噪声的措施摘要：基于噪声对人体的危害，提高乘客在乘坐城市轨道车辆时的舒适性，本文简单分析了城市轨道车辆的噪声源，着重讨论了城市轨道车辆内部噪声的控制方法和措施。关键词：城市轨道车辆内部噪声控制1.前言随着我国经济的飞速发展，城市的规模和城市中的人口数量不断扩大。交通问题已经成为困扰城市发展规划和百姓出行的主要问题，为了缓解交通问题带来的压力，我国各大中城市相继建立了地铁、轻轨、单轨等城市轨道交通项目。城市轨道车辆以其快速、准时、舒适等优点受到了广大群众的青睐。城市轨道交通车辆在运营中不可避免地会产生噪声，

2、车辆内部的噪声会直接影响着乘客乘坐的舒适性，噪声达到一定的强度会对工作人员、乘客等造成损害。持续不间断的高噪声会给人体带来压力感、疲劳感，甚至造成损伤神经、听力等不可挽回的后果。本文简单介绍了城市轨道车辆的主要噪声源，重点讨论了车辆内部噪声的控制方法和控制措施。2.城市轨道车辆噪声源分析城市轨道车辆的噪声源主要有：（1）轮轨噪声钢轨与轮轨之间相互作用而产生的声响。这种相互作用在车轮和轨道相接触处产生力的作用，造成车轮和轨道的振动而向外辐射声波。轮轨噪声有3种主要类型：摩擦噪声、撞击噪声和轰鸣噪声（或滚动噪声）。每一种均由相对应的

3、机械结构所产生。（2）车辆非动力噪声车辆非动力噪声主要指制动系统中在实施制动时闸瓦与制动盘之间摩擦振动，它激发制动闸瓦片、闸瓦托架以及制动盘等产生自激振动形成辐射噪声。（3）牵引动力系统噪声牵引系统设备运转所产生的噪声，包括牵引电机及其冷却风扇、齿轮箱以及空气压缩机的噪声，它是城市轨道交通主要的噪声。牵引系统的噪声，特别是电机冷却风扇的噪声，随列车运行速度的提高而增长，其程度往往要大于轮轨噪声。（4）高架轨道噪声由高架结构的振动而辐射的振动与噪声。当列车行驶在高架结构上时，轮轨相互作用所产生的振动通过轨道传递给支承结构，将激发高

4、架结构梁、柱的振动而辐射噪声，特别带有"空腔"的结构如箱形梁起到乐器"共鸣箱"的作用，二次辐射的噪声不可忽视。支承结构将噪声向周边地区进行传播，它比之列车行驶于一般的路堤带坡度道床时所产生的噪声级要高得多，一般要高20dB（A）。此外还有空气动力噪声。随着列车速度的提高，列车车头以及在列车上各个突出和凹入的部分，车顶的受电弓等，在空气中高速移动时，压力空气在非恒定的气流中发生变化，从而产生空气动力噪声。3.城市轨道车辆噪声控制方法和措施对城市轨道车辆噪声的控制方法主要包括噪声源控制和噪声传播控制。3.1噪声源控制对噪声源的控制包

5、括：（1）影响轮轨摩擦噪声最主要的因素有曲线半径、转向架轴距、车轮振动阻尼特性，以及轮轨表面之间的粘着系数和所采用的材料等，如采用减摩材料代替铸铁制动块，.采用盘面制动代替踏面制动，磨去轨面的高低不平等方法均能有效地控制轮轨踏面的不平顺性，（2）采用弹性车轮、充气橡胶车轮、阻尼车轮、弹性踏面车轮等降低轮轨间动态作用力及振动水平，降低车辆的结构辐射噪声。通过采用刚度大、阻尼系数高的钢轨垫片、.增加钢轨阻尼、增加钢轨吸振器、埋入式钢轨及钢轨截面形状优化（如矮钢轨、窄轨脚）等措施降低钢轨振动水平，降低钢轨辐射噪声。通过减小轮轨接触面的

6、粗糙度来降低轮轨轰鸣噪声。（2）通过提高辅助设备零部件的加工精度和安装精度，优化其减振系统，降低振动水平，从而降低这类机组设备振动引起的结构辐射噪声。（3）为深入研究高架轨道噪声，可建立3种不同类型的高架轨道噪声的数学模型，即在钢板梁上有混凝土板的结构；钢板梁上有轨枕板的结构，以及在开式钢腹板梁上有轨枕板的结构。同时针对这3种高架铁路进行现场测量，结果发现，在高频状态下，钢轨为主要噪声源，而中频的主要声源是钢板梁。所以为大幅度地降低噪声级，就必须同时降低钢轨和钢板梁的噪声。（4）风洞试验表明，物体产生的空气动力噪声与空气的流速呈

7、6次方关系增加。通过对车头形状的流线型处理，对于突出于车体的某些设备或装置的结构进行改进或将其移到可用隔音罩予以屏蔽的车体下部，均可抑制非恒定涡流的发生，降低空气动力噪声。根据上述分析可知，从噪声源着手进行控制是主动治本的方法，但由于技术水平和条件的限制，有时很难达到理想的噪声控制的效果。因此还必须在其传播途径上采取适当的控制措施，以期达到满意的噪声控制效果。3.2噪声传播控制噪声传播控制，包括吸声、隔声和消声。它通过特殊的材料及其结构设计使车体外部噪声入射到车体表面时被转化成以下主要部分：1）一部分被反射；2）一部分在经过车体

8、时被转化成其它形式的能量或波形而被吸收。如：其中一部分被贴附于车体上的高阻尼材料转化成热能而被损耗了，另一部分转换为结构辐射噪声或其它形式的波形；3）最后剩下的一部分透过车体进入车辆内部。噪声传播过程中的能量分配见图1。根据能量守恒定律，设入射声能为E，反射声能