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摘要
建立了一种基于车辆-轨道耦合动力学理论、有限元-边界元方法的轮轨冲击噪声预测模型,首先在时间域内通过车辆轨道耦合动力学模型计算得到道岔不平顺作用下的轮轨相互作用力时程,耦合模型中采用刚性质量点模拟车轮,并将钢轨视为Timoshenko梁;建立轮对及轨道有限元模型,将轮轨相互作用力频谱输入其中进行谐响应分析,得到车轮、轨道振动速度谱;以此为边界条件在边界元模型中计算轮轨噪声辐射。实测我国某高速铁路道岔区轨面不平顺,分析对比道岔区不平顺和普通区域轨面不平顺特征,并根据所建立模型计算得到两种区域轮轨振动辐射噪声功率。研究发现,道岔区不平顺幅值高于非道岔区,进而引起明显高于非道岔区的轮轨噪声;声学打磨过程中应注意0.16～1 m波长范围及20 mm附近范围波长的控制。在300 km/h行车速度情况下,需要限速78 km/h才能使道岔区轮轨声辐射不超过普通区段。
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单位中国铁建重工集团
