地铁车辆噪音与振动控制技术研究
宋云鹏 姚超越 庄震鑫
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宋云鹏 姚超越 庄震鑫,. 地铁车辆噪音与振动控制技术研究[J]. 动力技术研究,2024.8. DOI:10.12721/ccn.2024.159437.
摘要: 研究目标是深入探讨如何妥善处理地铁车辆的噪音与振动控制,旨在优化城市轨道交通的运营条件。深入研究了车辆结构特点、噪音传播途径及减震措施,继而,出台了一套有效的管理策略。经过实践验证和仿真精诚合作,该研究证实了方案本身的实效性及明显效果。经过一番检验实验室测试,此方案在显著减少地铁运行的喧闹和震动问题方面成效显著,从而显著增强了乘客的乘坐体验。这项研究在优化城市轨道交通网络、提高市民生活水平方面具有重要的实际价值。
关键词: 地铁车辆;噪音控制;振动控制;车辆结构;舒适度提升
DOI:10.12721/ccn.2024.159437
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引言

地铁系统担任公共交通的骨干,其日常运转所伴随的喧闹和颠簸直接冲击市民的生活环境和旅客的乘车感受。噪音和震动可能会导致使乘客感到不舒适,潜藏着安全隐患的担忧。对地铁车辆噪音和振动进行控制的技术研究,具有极其重要的意义。这篇文章旨在研究地铁产生的噪音和震动的原因,对现行控制方案进行效果考核,目的是获取优化地铁出行体验的科学根据和技术指南。

一、地铁车辆噪音的产生机理分析

地铁噪音产生的原因较为复杂,它影响乘车环境的宜人程度和乘客的乘车感受起着决定性的作用。地铁的喧哗声主要源于种种原因综合形成的。轮轨摩擦产生的噪音作用产生了显著的噪音。当火车在铁轨上飞驰,假如车轮和铁轨之间有缝隙,就会引发撞击声波以及由此产生的声波辐射。地铁车厢内,诸如动力系统、刹车系统以及冷气设备等机械零件,同样会引发不可小觑的噪声。噪音风是地铁运行声主要构成部分,尤其是在高速行驶的情况下,空气与列车之间的相互作用导致风声特别明显。地铁噪音的控制核心,取决于传播路径的复杂多样。众多元素作用着地铁附近噪音传播,涵盖空气作为传播媒介、楼宇传递,以及地下通道之中声波波动的回声和透射现象。地铁行驶时在运行时发出的声响,会受到各种因素交织影响,导致其在流传过程中逐步减弱,最终表现是不同区域的噪声分贝显示出显著的差别。

地铁内的喧哗声的频率分布图显示出特定的模式。依据最新的科研发现,城市轨道交通车辆的噪音在频率分布显示出独特的特征。嗡嗡声产生于车轮与铁轨摩擦和机器运作,而刺耳声音则主要受制于气流影响的限制。嗡嗡声可能会导致身体不适与疲惫感,与此同时刺耳声音则更可能导致听力损伤以及耳叫等健康问题。在制定针对地铁噪音问题的控制方案时,务必针对各个方面展开全面评估。

在减少杂音的同时,必须针对噪音传播途径优化调整,并全方位衡量乘客的乘坐体验。随着科技的发展和创新,地铁车辆隔音技术的创新得以突破,例如采用了噪音抑制技术以及高吸收性材料等。这些新科技手段在地铁降噪应用正逐渐显示出其效果,与此同时逐步推进扩大其推广应用。

二、基于结构优化的噪音控制策略研究

运用结构改进手段,对地铁行驶噪音的治理起到了至关重要的作用。降噪的传统方法主要涉及隔断声波、减缓震动以及吸声材料的使用。这些方法大部分只能起到一定的作用对车辆喧闹声起到一定程度的缓解,而无法根本治理噪音困扰。随着时代的进步,降噪措施应运而生,其基础在于对于架构的改良。通过对车厢结构优化设计同时使用合适材料,有效减少噪音产生。使用人造材料替代老旧金属零件,有利于缩短汽车震动频率,从而显著减少震动和噪声的产生。改进汽车的外观造型以及优化汽车的空气动力性能,减少风声干扰。通过对汽车内部进行隔音处理和优化减震系统设计,可以显著降低车内喧哗的扩散。车内空间通过用先进隔音技术加强,加以配备隔音材料和窗户隔音措施,以大幅缩减外部环境的嘈杂影响。同时,经由改进座地板的结构布局,能够显著抑制震动波动,从而减少车内噪声强度。

利用经过精心设计的降噪措施,我们不仅能够修改车辆行驶的数据,而且能显著降低噪声的生成和扩散。提升火车的行驶与制动效率,减少机器运行时噪声排放。对列车的行进速度及增速进行调整控制,可以减轻轮轨间的相互作用所导致的震动和噪音,以此达到提高降噪效果。总之,借助于结构的优化来实施的噪音控制策略,组成了一种目的在于大幅降低地铁噪音污染的全面解决方案,这个计划包括了噪音的来源、传播线路以及运行数据等各个方面的处理方法。运用一系列精妙绝伦的调控方法,能显著降低地铁行驶时的噪音干扰,此举不仅大幅增强了旅客的乘车感受,也对优化地铁交通的噪音状况带来了正面效果。

表1:地铁车辆结构优化方案对比1.png三、振动传播路径分析及主动控制方法研究

症结所在在于破解地铁摇晃难题,涵盖对声波传递路径的研究以及主动干涉技术的详尽探究。在探查震动传导链条的过程中,需要全方位地考量相关联的因素,包括但不限于车辆构造、轨道结构、地基状况以及周边环境等。地铁车厢的摇晃主要来源于轮轨摩擦、车体颤动以及机械震动,这三个方面的因素共同起作用所致。震动沿着路径传递到达基础,随后穿越基础朝着附近的楼宇以及地下管线蔓延,结果对周边居民的日常作息和工作造成干扰。通过对振动传递路径的深入解析,有能力达成对各种震动来源的精准无误有效管理方案。比如,由轮轨相互摩擦力产生的震动,能够通过优化轮轨轮廓造型、实施铁轨维护方案等方法,切实减少振动的产生。机器的震动,可以借助安装在车辆根基或主体结构上减震装置彻底清除。这种技术能够主动驾驭和调整震动。

北京地铁14号线的减震降噪工程,充当了一个典范。在执行该工程项目期间,实施了包括路线布局改善、车厢抗震措施及加强列车动力装置等在内的多种减少震动和噪音的手段。通过对地铁振动的传播路径的深入分析,结合实地观测与电子仿真收集到的信息,显著减缓了列车的颠簸程度,因此明显提升居民的生活质量。高科技手段能够结合积极干预措施,达成对震动的精确调控和实时监控。通过对地铁列车振动的实时监控,应用感应装置和调整机制执行精确控制,以确保震动处于合适区间。智能化主动调控手段功能不止如此明显增强振动抑制效果,同时可以显著降低经营开支,因此扮演重要的实际应用价值。

振动传递路径的探究及主动调节手段研究研究,是攻克地铁行驶颠簸问题的核心技术之一。运用主动管理方法和智能技术应用,可以显著减少地铁摇晃对周围环境的干扰,大幅提高居民的生活水平。

案例:减震降噪对于京城地铁线路的运行安全不可或缺,鉴于这条铁路/道路穿过/穿越人口密集地,地下铁在行驶时震动已开始对附近居民生活和办公环境带来负面影响。为解决这个问题,京城地铁已经在相关线路实施了减震措施。详尽分析了线路振动传播路径之后,我们明确了重要的关键环节和主要的解决办法。在建设阶段,利用轨道的精密修整、车辆减震装置以及轮轨间间隙的调控,实地观测结合计算机模拟,有效地削弱了地铁行驶所诱发的震动效应。实际操作显示,在地铁14号线的减震降噪工程中,所取得的成效是显而易见的,此举不仅显著提升线路运转的效率,也为周边居民赋予了更加安静的居住环境。

结语

这篇学术论文深入深入分析了地铁车组在降噪减震技术方面的技术参数。深入研究车辆构造特点和噪音扩散原理,本篇论文提出了一糸列行之有效的操控手段。实验数据表明,应用这种技术能显著减少地铁车辆的噪声和振动,从而大幅提高了旅客的乘车感受。未来的学术研究可聚焦于优化调控策略,提升科技革新的实施成效,从而给地铁交通的不断改善提供强大推动力。

参考文献

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