9号道岔区铺设减振垫浮置板的行车安全性及舒适性研究

地铁道岔区在基本轨、尖轨处以及道岔钢轨接头处存在大量钢轨不连续地段,轮轨相互作用强烈,轨道系统振动明显,减振垫浮置板轨道作为一种高等减振措施已应用于地铁线路道岔区。为探究减振垫浮置板应用于9号道岔的适用性,并作为减振地段与普通无砟轨道的过渡段的可行性,以某地铁高架9号道岔为研究对象,建立桥上道岔三维有限元模型,仿真分析地铁B型车在120 km/h直向过岔和30 km/h侧向过岔的情况下,列车的行车安全性、舒适性以及轨下结构形变。对比在9号单开道岔区域设置的2种刚度过渡方式的优劣及其减振效果,较为系统地论证了在9号道岔区域铺设减振垫浮置板的可行性。研究结果表明:1)列车通过铺设减振垫浮置板的9号道岔区域时,浮置板位移极值出现在转辙区域和心轨区域,最大位移出现在尖轨位置,可增大尖轨处单板橡胶垫支承刚度,以保证轨道结构变形均匀;2)列车逆向侧向通过设置过渡段的减振垫浮置板道岔区时,2级过渡方式的车体最大垂向加速度、最大横向加速度、最大脱轨系数、最大轮重减载率、轨道刚度变化率以及减振效果等指标均优于1级过渡方式;3)在道岔区铺设减振垫浮置板,列车直向和侧向通过时的行车安全性和舒适性均能满足相关评价指标,且2级过渡方式更优。研究结果可为后续道岔区减振设计研究提供一定的理论参考。

地铁工程减振垫浮置板无砟道床施工技术研究

随着当今社会经济的发展,人们对在市区内安全且高效的出行方式需求逐渐增大,为缓解城市交通压力,满足人们日常出行,各大城市在地铁建设方面加大了建设力度。为更好打造舒适环保型地铁,广大设计人员在减振降噪方面做出较大努力,将地铁对居民生活影响降到最低。结合青岛地铁4号线减振垫整体道床施工,从施工工法流程方面着手,采用轨排架轨法施工,是目前应用较广泛,减振等级高的减振道床之一,总结一套行之有效的工艺流程,解决关键控制技术,是广大建设人员共同的目标。

地铁减振垫道岔道床施工技术

随着城市规模不断扩大、人口不断增长,北京市轨道交通建设迅速发展,在地铁建设中,大部分区间隧道要从住宅楼、医院、幼儿园、办公楼等人口密集区建筑物下方穿过,由于地铁列车行驶过程中的振动对地面建筑物形成扰动,容易产生共振和噪声,因此减振降噪尤为重要,目前轨道减振形式主要为扣件减振同道床减振。本文主要结合北京地铁 3 号线减振垫道岔道床施工实践,总结介绍了减振垫道岔道床的施工工艺方法,以便为后续再遇到此类道床,能够提高施工效率与质量,规范减振垫道岔道床的施工方法,以及为类似工程提供参考。

地铁车站复杂工况可更换减振垫浮置板道床施工技术研究

随着我国经济实力和科学技术水平的不断提高,城市轨道交通已成为市民主要的出行交通工具,在品质提升方面,地铁运行带来的振动和噪音干扰较为突出。本文以成都地铁17号线二期轨道工程框架式可更换减振垫浮置板道床施工为依托,深入阐述车站特殊工况减振垫浮置板道床施工工艺和机械化配套施工措施,各工序间形成流水作业,可减轻作业人员的劳动强度,提高施工功效等,满足降低噪声、提高乘坐舒适度及全寿命周期维保运营阶段的可操作性,在高等减振道床形式中技术经济综合效益最佳,对同类工程具有重要的指导意义。

两侧半铺减振垫浮置板轨道设计及振动特性研究

为了改善减振垫浮置板轨道的减振效果,基于定性理论分析,通过优化设计,提出了新型的两侧半铺减振垫浮置板轨道,并制作足尺模型,采用落锤激振方法对其振动特性进行了测试及分析。结果表明:适当减小减振垫铺设面积可以提高浮置板轨道的减振性能,降低隔振频率,优化后其固有频率从31.9 Hz降至26.6 Hz;采用不同落锤进行激振试验得到的振动响应均与现场实测结果有一定差异,其中自动落锤的响应频带与实测结果相对接近,可以在一定程度上模拟实际工况下轨道结构的振动;在实际工况中振动响应最大的100 Hz频率处,相比于非减振轨道,两侧半铺减振垫浮置板轨道在底座板处的振动插入损失约为8 dB,减振效果显著。

ZN-35橡胶减振垫迟滞回线与刚度阻尼参数

针对某运载火箭上电子设备的ZN-35橡胶减振垫,设计了理想状态下宽频振动试验装置,进行了宽频范围振动试验,获取了不同频率下减振垫的迟滞回线,并以此为基础,辨识得到相应频率激励下该材质减振垫刚度、阻尼系数等动力学参数.结果表明,该材质橡胶减振垫的动态刚度随激励频率的增大呈平滑增大趋势,动态阻尼系数随激励频率的增大呈平滑变小趋势.该研究为ZN系列橡胶减振垫的研究提供了新的视角,为该材料减振垫的设计与使用提供了基础数据.

120 km/h地铁减振垫浮置板动力学特性分析及减振垫刚度取值研究

目前,国内部分地铁设计速度已达120 km/ h,有必要针对该速度条件下的减振垫浮置板动力特性以及减振垫刚度取值等问题展开专门研究。基于有限元软件,建立车辆-轨道-隧道耦合动力学模型,可对120 km/ h 速度条件下地铁车辆、钢轨、减振垫浮置板,以及隧道结构等细部结构的动力学特性进行详细的研究。经计算和检算可知,在减振垫浮置板上运行120 km/ h 速度的地铁 A 型车,其各项动力学指标均满足动力学检算标准；同时计算结果表明,减振垫面刚度宜取0.01-0.02 N/ mm3.

聚氨酯减振垫与橡胶减振垫浮置板轨道振动控制效果分析

为了研究两种不同材料减振垫浮置板轨道的减振效果,以深圳某新建地铁线路隧道段为研究对象,测试了60 km/h的速度下聚氨酯减振垫轨道、橡胶减振垫轨道和普通道床轨道的振动响应,通过引入铅锤Z振级进行综合评价,分别在时域和频域内对两种减振垫轨道、普通道床轨道的振动特性进行对比分析,结果表明:(1)两种减振垫浮置板轨道结构均在10 Hz左右发生共振;(2)两种材料减振垫轨道在40 Hz范围内都没有减振效果;(3)聚氨酯减振垫相比橡胶减振垫减振效果更好,且减振频域更宽。

金属橡胶减振垫刚度特性及本构关系研究

金属橡胶是一种新型迟滞非线弹性材料 ,具有优良的减振特性 ,尤其适用于航空、航天及其他恶劣条件下工作。本文对金属橡胶材料的刚度特性进行了较详细的实验研究。在大量实验的基础上 ,总结影响其性能的因素及其影响规律 ;建立了金属橡胶的本构关系模型 ,并得到了与实验数据符合较好的结果。

不同减振垫刚度下板式轨道减振特性研究

板式减振垫轨道能降低列车运营对周围环境的影响,确保城市轨道交通引起的振动满足环保要求,在高等减振设计中普遍采用。基于轮轨耦合作用,建立城轨列车-板式减振垫轨道-下部基础有限元模型,对不同减振垫刚度下板式轨道结构进行模态、谐振分析,并对其减振性能进行研究。研究表明:(1)减振垫轨道结构的固有频率随着减振垫刚度的增大而增大,振型包括轨道板的平动、转动、弯曲和钢轨的侧翻、扭转;(2)钢轨至轨道板的传递损失集中在15~30 d B,而轨道板至基底的传递损失峰值达51 d B;(3)车体加速度、轮轨垂向力、钢轨加速度、基底垂向加速度随着减振垫刚度的增大呈增大趋势,而钢轨位移、轨道板加速度和位移呈减小趋势;(4)板式减振垫轨道在25~100 Hz频段的减振效果较好,特别是1/3倍频程中心频率63 Hz处,插入损失达24 d B;在1~25 Hz频段的减振效果一般,而且局部频段出现振动放大的情况。

桥上无砟轨道橡胶减振垫减振性能试验研究

以成都—都江堰高速铁路工程为背景,通过现场测试试验,研究桥上无砟轨道铺设橡胶减振垫的减振效果。结果表明:铺设橡胶减振垫后,减振垫上钢轨和轨道板的振动略有放大,但影响甚微,而减振垫下底座板、桥梁及地面的振动显著降低,其中底座板的最大振动加速度降低了85%左右;时域内,在距线路中心线0,15和30m处地面的最大竖向加速度振级均降低了9.5dB左右;频域内,在0～6.3Hz频段内,橡胶减振垫的减振效果不明显;在8～20Hz频段内,由于与轨道—桥梁—大地系统本身的自振频率重合,反而放大了地面的振动;在25～100Hz频段内,减振作用明显,且距线路中心线越远,减振效果越显著,但距线路中心线不同距离处对应最大减振作用的频段和插入损失值不同,0m处最大减振作用出现在31.5Hz频段,插入损失值为7.8dB,15和30m处最大减振作用均出现在40Hz频段,插入损失值分别为13.6和16.4dB。可见,橡胶减振垫能够对25Hz以上频段的振动起减振作用。

U型梁上减振垫浮置板轨道系统动力分析

研究目的:深圳地铁6号线是首条全高架采用"U型梁+减振垫浮置板轨道"系统的地铁快线,为检验是否存在系统共振,考察行车安全性指标和桥梁结构振动情况,本文通过建立车-轨-桥耦合动力学模型,对系统固有频率以及车辆、轨道、桥梁动力特性进行研究,以期指导深圳地铁6号线桥梁、轨道结构设计实践。研究结论:(1) U型梁与减振垫浮置板轨道自振频率相差较大,二者发生低阶共振的可能性较小;(2) U型梁上采用减振垫浮置板轨道以后,行车安全性指标、轨道及桥梁动力学指标均满足规范要求;(3)减振垫浮置板轨道系统可降低桥梁结构振动5～8 d B;(4)本文所采用的系统动力检算方法,既验证了"U型梁+减振垫浮置板轨道"设计方案的合理性,同时也对国内地铁高架线减振设计具有一定的指导意义。

新型橡胶减振垫浮置板的应用研究

针对北京市及其他城市在轨道交通中开始应用的新型橡胶减振垫浮置板,从变形及稳定性、频率及减振性能、分段长度及关键技术要求等技术参数方面进行研究和探讨,并提出设计要点及针对技术风险点的应对措施,为该技术的推广应用提供参考。

高速列车用橡胶减振垫研制及试验研究

为实现高速列车橡胶减振垫的国产化,通过分析国外原装进口橡胶减振垫材料特性,自主研制了满足车辆动力性能的减振垫橡胶材料。采用少量纳米蒙脱土代替高结构炭黑填料,获得一种新型的耐疲劳性能优异的天然橡胶纳米复合材料。为检验自主研发橡胶材料的性能是否满足国外原装进口橡胶减振垫的技术要求,对自主研制的橡胶材料的静态力学性能(包括断裂拉伸强度、断裂伸长率、定伸应力及硬度)以及动态压缩疲劳性能(包括材料的疲劳极限应变和疲劳寿命)进行测试,并与国外原装进口橡胶减振垫材料进行比较。对橡胶材料的制成品——橡胶减振垫进行静刚度、动倍率、损耗系数、橡胶温升特性和疲劳性能进行测试,并与国外原装进口橡胶减振垫进行比较。试验证明,自制橡胶材料在力学性能和耐疲劳性能方面达到和超过国外相应材料,而且自制的橡胶减振垫动刚度、静刚度及耐疲劳性能与国外制件相当,获得了可与国外原装进口橡胶减振垫媲美的技术成果,奠定了实现橡胶减振垫国产化的基础。自制橡胶减振垫在刚度特性上好于国外原装进口橡胶减振垫,更接近减振垫设计要求。

某橡胶减振垫加速贮存老化试验及寿命预测

分析了减振垫的贮存环境应力及失效机理,建立了减振垫的性能退化模型及加速模型。选取直接描述减振垫工作特性的品质因数为性能退化参数,通过加速老化试验,在较短的试验时间内确定了减振垫的贮存寿命。

新型局域共振橡胶减振垫振动传递特性测试分析

为了研究一种应用于浮置板轨道结构的新型橡胶减振垫的振动传递特性,对比某基于局域共振新型减振垫与普通橡胶减振垫的减振性能,研究预压质量与激振加速度对振动传递特性的影响,对新型橡胶减振垫进行刚度试验与振动传递特性试验,测试其在30~200 Hz频率下的传递特性,试验过程中采用不同的预压质量与激振加速度,振动传递特性测试采用加速度激振的方法,以加速度传递率作为减振垫振动传递特性的评价指标。结果表明:新型减振垫加速度传递率更小,减振效果更好,最大可以减小10 dB左右;减振垫上方预压质量对振动传递特性有较大影响,预压质量越大,加速度传递率越大,减振效果越差;减振垫的刚度对其振动传递特性有一定的影响,激振的加速度幅值对加速度传递率影响较小。

市域快线减振垫浮置板轨道过渡段动力学分析

研究目的:为研究市域快线减振垫浮置板轨道过渡段的合理设置,根据车辆-轨道耦合动力学原理,建立车辆-过渡段无砟轨道垂向耦合动力学计算模型,计算CRH6型动车以160 km/h的速度经过双块式无砟轨道-橡胶减振垫浮置板轨道过渡段时所引起的轮轨系统动力响应,并选取钢轨挠度变化率作为评价指标来衡量过渡段设置的合理性,详细分析不同减振垫刚度、过渡段级数和相邻过渡段刚度比对钢轨挠度变化率的影响。研究结论:(1)双块式无砟轨道和橡胶减振垫浮置板轨道连接处的刚度差对轮下钢轨位移和钢轨挠度变化率的影响十分显著,而对车体垂向加速度和轮轨力的影响相对较小;(2)当橡胶减振垫刚度小于或等于50 MPa/m时,钢轨挠度变化率超过0.30 mm/m的限值,需要在两种轨道连接处设置一定长度的刚度过渡段;(3)当标准减振段减振垫刚度为25 MPa/m时,建议设置三级刚度过渡段,每一级过渡段的长度为单块轨道板长,过渡段总长度为19.5 m,且相邻过渡段刚度比取值范围宜为1.4~1.6;(4)本研究结论可为市域快线橡胶减振垫浮置板轨道过渡段的设计提供一定的理论指导。

新型高弹性减振垫在北京地铁的研发与应用

弹性橡胶垫随着长年的运营已经老化失效,基本丧失了弹性功能,这样也就造成了列车运行振动和噪声的增加,导致了环境指标上涨。北京地铁在既有线改造的同时,为进一步减小振动噪声的影响,达到改善环境的目的,对原有的减振扣件弹性垫进行研究,研发出新型高弹性减振垫。

橡胶减振垫在航天器中的应用及验证

文章针对某航天器振动试验过程中出现的自锁阀及其安装支架振动响应放大问题,提出了一种采用橡胶减振垫的解决措施,给出了增加减振垫后设备安装的刚度模型及其分析,并通过振动试验验证了这种方法的有效性。试验结果表明:采用橡胶减振垫可以较好地解决部分航天器上仪器设备在振动环境条件下响应超标的问题,措施简单有效,满足使用要求,具有一定的推广应用价值。

含斜裂纹剪切型橡胶减振垫的断裂分析

通过非线性有限元方法分别对含角斜裂纹和含边缘斜裂纹的剪切型橡胶减振垫分别进行了数值计算,橡胶材料采用Mooney本构模型。对受剪切载荷作用的减振垫,分别给出了减振垫的切向刚度和撕裂能随裂纹倾角、裂纹深度、载荷大小的变化规律。研究表明,随着裂纹长度的增加,撕裂逐渐增加,两者基本显非线性关系。