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摘要
地铁在通过狭窄的曲线轨道时经常会产生严重的啸叫噪声，严重影响人们的出行体验，故建立动力学模型研究地铁车辆在曲线段产生啸叫现象的机理。为使高频范围内的动力学仿真结果更加准确，在动力学模型中引入柔性轮对组成动力学刚柔耦合系统，模型采用三维滚动接触方法模拟轮轨间的弹性接触，在计算切向力时使用迭代算法并在此基础上引入下落摩擦机制。针对我国地铁运行的速度和曲线半径，设计了5个研究工况，在动力学系统中对不同工况下车辆通过曲线时的蠕滑率和接触力进行研究，并将接触力的计算结果导入边界元模型中，分析不同工况下车轮的振动响应和约束阻尼层的降噪效果。研究结果表明：由弹性轮对组成的动力学刚柔耦合系统在曲线段的垂向振动加速度和垂向力均大于刚性轮对；引入下落摩擦机制后，当曲线半径分别为200m和300m时，轮轨接触力会出现振荡且轮轨间发生两点接触，容易产生啸叫噪声，当曲线半径为400m时，接触力没有出现振荡且轮轨间主要是踏面接触；车轮在曲线段的振动主要是轴向振动；在相同曲线半径下，列车通过曲线时轮轨间产生的接触力会随列车速度的增大而增大，且当速度较大时轮轨间更容易发生两点接触；车轮添加约束阻尼层后，在相同激振力的作用下，阻尼车轮在测点的总声压级均小于标准车轮的总声压级，最大声压级下降21dB。
- 出版日期2023
- 单位航天学院; 西南交通大学
