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宽频型迷宫式约束阻尼钢轨降噪特性试验研究
汇报人：
2024-01-12
引言
宽频型迷宫式约束阻尼钢轨设计
降噪特性试验装置与试验方法
降噪特性试验结果分析
宽频型迷宫式约束阻尼钢轨降噪机理研究
结论与展望
引言
01
城市轨道交通噪声问题
01
随着城市轨道交通的快速发展，轮轨噪声已成为主要的环境问题之一，严重影响城市居民的生活质量和健康。
约束阻尼钢轨降噪技术
02
约束阻尼钢轨作为一种有效的降噪措施，在国内外得到了广泛应用。然而，传统约束阻尼钢轨存在频带窄、降噪效果有限等问题，难以满足日益严格的环保要求。
宽频型迷宫式约束阻尼钢轨的优势
03
宽频型迷宫式约束阻尼钢轨通过改进结构和材料，实现了在宽频带范围内的高效降噪，对于解决城市轨道交通噪声问题具有重要意义。
国外研究现状
国外学者在约束阻尼钢轨降噪技术方面开展了大量研究，主要集中在结构优化、新材料应用、制造工艺等方面。近年来，一些新型宽频带约束阻尼钢轨相继问世，取得了显著的降噪效果。
国内研究现状
国内学者在约束阻尼钢轨降噪技术方面也进行了积极探索，取得了一定成果。然而，与国外先进水平相比，国内在宽频带约束阻尼钢轨研究方面还存在一定差距。
发展趋势
未来，随着环保要求的不断提高和新技术的发展，宽频型迷宫式约束阻尼钢轨将成为研究热点。同时，多学科交叉融合、数值模拟与试验验证相结合等研究方法将得到更广泛的应用。
本研究旨在通过试验研究宽频型迷宫式约束阻尼钢轨的降噪特性，包括不同频率、不同载荷条件下的降噪效果及其影响因素分析。
研究内容
采用实验室测试和现场试验相结合的方法进行研究。首先，在实验室搭建轮轨噪声测试系统，模拟实际运行条件进行噪声测试；然后，在实际轨道线路上进行现场试验，验证实验室测试结果的可靠性。同时，运用数值模拟方法对试验结果进行辅助分析和解释。
研究方法
宽频型迷宫式约束阻尼钢轨设计
02
通过设计复杂的迷宫式结构，使声波在传播过程中不断反射、折射，从而达到消声降噪的目的。
迷宫式结构
约束阻尼层
复合结构
在钢轨表面设置约束阻尼层，利用材料的内摩擦和粘弹性，将声能转化为热能，实现减振降噪。
采用钢轨与高分子材料复合结构，利用两种材料的阻尼特性差异，实现宽频带范围内的减振降噪。
03
02
01
对钢轨表面进行喷砂、除锈等预处理，确保表面粗糙度满足粘合剂涂覆要求。
表面处理
采用专用涂覆设备，在钢轨表面均匀涂覆粘合剂，确保高分子材料与金属基体之间的紧密粘合。
粘合剂涂覆
将高分子材料按照设计要求进行成型，然后粘贴在涂有粘合剂的钢轨表面上。
高分子材料成型
采用热压工艺对粘贴好的高分子材料进行固化处理，确保其与钢轨表面的紧密粘合以及自身的稳定性。
热压固化
降噪特性试验装置与试验方法
03
设计一种迷宫式约束阻尼结构，该结构由多层不同材料和厚度的金属板和阻尼材料组成，通过约束阻尼层的振动达到降噪的效果。
迷宫式约束阻尼结构
选用宽频型激振器作为振动源，以模拟列车通过时钢轨产生的宽频带振动。
宽频型激振器
在钢轨上布置加速度传感器和位移传感器，分别用于测量钢轨的振动加速度和位移响应。
传感器布置
振动试验
通过宽频型激振器对钢轨施加不同频率和幅值的振动激励，模拟列车通过时的振动情况。
使用数据采集系统实时采集钢轨的振动加速度、位移以及噪声数据。
数据采集
对采集到的数据进行滤波、去噪等预处理操作，提取出反映钢轨振动和噪声特性的关键指标。
数据处理
通过对比分析迷宫式约束阻尼钢轨与普通钢轨的试验数据，得出迷宫式约束阻尼结构的降噪效果，并探讨其降噪机理。
结果分析
降噪特性试验结果分析
04
低频降噪效果
在低频范围内，宽频型迷宫式约束阻尼钢轨表现出良好的降噪效果，可有效降低轮轨噪声，提升乘坐舒适度。
中频降噪效果
在中频范围内，该类型钢轨同样具有显著的降噪效果，能够减少噪声对周围环境的影响。
高频降噪效果
在高频范围内，宽频型迷宫式约束阻尼钢轨的降噪效果相对较弱，但仍具有一定的降噪能力。
03
重载降噪效果
在重载条件下，宽频型迷宫式约束阻尼钢轨的降噪效果受到一定限制，但仍具有一定的降噪效果。
01
轻载降噪效果
在轻载条件下，宽频型迷宫式约束阻尼钢轨的降噪效果较为明显，可有效降低噪声水平。
02
中载降噪效果
在中载条件下，该类型钢轨的降噪效果相对减弱，但仍能保持一定的降噪能力。
中速降噪效果
在中速行驶条件下，该类型钢轨的降噪效果相对减弱，但仍能保持一定的降噪能力。
高速降噪效果
在高速行驶条件下，宽频型迷宫式约束阻尼钢轨的降噪效果受到较大限制，但仍具有一定的降噪作用。
低速降噪效果
在低速行驶条件下，宽频型迷宫式约束阻尼钢轨的降噪效果显著，可有效降低噪声对乘客和周围环境的影响。
宽频型迷宫式约束阻尼钢轨降噪机理研究
05
钢轨振动传递
分析列车通过时钢轨
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