地铁钢轨波磨对车辆-轨道振动及噪声特性的影响

钢轨波磨作为地铁线路中最为常见的轨道损伤问题之一,始终未得到根本性的解决。为研究不同轨道结构形式产生钢轨波磨后车辆内部振动噪声以及轨道结构振动的时频域特性,探究钢轨波磨对车辆和轨道的影响,对某地铁线路进行现场动静态测试,获取了钢轨波磨激励下车辆内部的振动和噪声响应以及轨道各部件的振动响应,使用时域指标统计、1/3倍频程谱分析等方法分析轨道振动响应特征和车内振动及噪声响应特征。结果表明:在小半径曲线地段,浮置板轨道产生了特征波长约为200 mm的钢轨波磨,整体道床轨道产生了特征波长约为60 mm的钢轨波磨;浮置板轨道的钢轨、道床板、隧道壁振动加速度有效值分别是整体道床的1.8、5.8倍及0.3倍;钢轨波磨对轨道振动的影响主要体现在中高频范围,在300~400 Hz附近,浮置板轨道振级从钢轨至隧道壁共衰减66 d B,而整体道床共衰减49 d B;列车通过测试区域时,转向架上方与客室中部垂、纵向振动加速度有效值基本一致,而客室中部横向振动加速度有效值约为转向架上方的2倍;车内转向架位置处的异常振动主要来源于钢轨波磨的激励,且短波长波磨所激励的车内振动及噪声更加剧烈。因此,地铁钢轨波磨产生后在轨道及车辆的振动噪声响应中均占主要成分,应及时对钢轨进行打磨处理,研究结果可为地铁工务维修提供理论指导。

空调系统对地铁车内噪声影响与优化分析

[目的]地铁车内噪声影响着乘车的舒适性,其中空调系统对地铁车辆车内噪声的影响不容忽视,因此有必要对相关问题进行研究,以期提高乘客的乘车体验感。[方法]基于SEA(统计能量分析)法,建立了地铁列车车内噪声仿真模型,并结合空调机组实测声源数据,进行仿真计算;研究了空调机组对车内噪声影响及优化方法。[结果及结论]在静置工况下,空调噪声对车内噪声影响最大;在运行工况下,由于动车受到牵引系统噪声的影响,空调系统对拖车车内噪声的影响比动车大;随着地铁运行速度的提高,轮轨噪声占主要成分,空调对车内噪声的影响降低;空调系统对车内噪声影响主要在400 Hz以下的中低频段,而在400 Hz以上频率成分主要由轮轨噪声及牵引系统噪声导致。地铁车辆空调系统送风口对车内噪声贡献量较大,通过优化送风口可显著降低该地铁车内噪声。

地铁车辆曲线运行车内噪声影响因素的试验分析

[目的]针对地铁车辆在曲线线路上运行时车内噪声较大的问题,需对其影响因素开展深入研究。[方法]通过对线路上部分直线与曲线区间位置的钢轨以及被试车辆的车轮表面进行粗糙度测试分析,同时采集曲线轨道位置在钢轨打磨前后相应的车辆转向架区域与车内噪声。[结果及结论]研究发现车轮粗糙度在某些波长范围超出标准ISO 3095:2013 Acoustics—Railway applications—Measurement of noise emitted by railbound vehicles约3 dB(A),而曲线区间内轨的钢轨粗糙度超出高达20 dB(A)以上,直线段钢轨粗糙度满足标准,打磨后该地铁转向架区域与车内噪声显著降低。此外,在两个曲线半径均为300 m的“S”形曲线区间,安装了轨顶摩擦调节装置,测试对比研究结果表明,通过该装置改善过曲线时的轮轨表面润滑状态,使得轮轨振动噪声下降,地铁车内噪声在一定程度上有所降低,第二个曲线处车内噪声下降达3 dB(A)。因而,在轨道小曲线位置,综合采取钢轨打磨以及改善轮轨润滑状态策略,可降低地铁车辆在过曲线时的车内噪声。

铝合金地铁车内噪声测试及其响度分析

地铁车辆车内噪声直接影响旅客乘坐舒适性。掌握车内噪声特性,可以为地铁车辆车体结构声学设计及车内声学环境优化提供理论参考。依据标准测试不同运行速度下铝合金地铁车辆车内噪声,获得车内噪声频谱特性。根据能够反映主观听觉作用的心理声学理论,进行车内噪声特性响度分析,比较声压和响度评价车内噪声的差异,并在此基础上提出车内降噪的频率范围。

地铁车辆内装设计人机工程学分析

借鉴国外地铁车辆内装设计经验,提出我国地铁车辆内装设计中座椅和扶手设计尺寸的选取原则,并建立地铁车辆内装模型,应用人机工程学计算机仿真软件,对设计的车辆座椅和扶手进行了模拟分析,验证了选取原则的有效性,确定了其设计尺寸的合理范围,为今后我国地铁车辆的内装设计提供了参考依据.

地铁内部设施的情感化设计研究

目的提高乘客对于乘坐地体的体验,让乘客更加愉快地接受和乘坐地铁。方法基于情感化设计理论,从本能、行为和反思3个层面出发,结合乘客对地铁内装设计的情感认知来分析对乘客的影响。结论将情感化设计理论融入地铁内饰设计中,并结合乘客生理需求和心理需求不仅可以获得良好的功能体验、视觉体验,而且能获得良好的情感体验。

地铁内饰中的灯光设计研究

目的对地铁内饰的照明现状与乘客情感化诉求进行研究。方法以灯光照明设计的基本属性和人对不同属性做出的心理反馈为基础,结合乘客的心理需求进行对应分析研究。结论通过对实际项目中的设计思维分析,可以得出现代地铁内饰灯光设计受到乘客的情感化需求影响,从而归纳出地铁内饰中的灯光设计与情感化制衡关系。灯光氛围设计只有将地铁空间内部各个要素统筹起来才营造出符合中国国情和中国人情感化需求的地铁内饰环境。

不同轨道结构地铁车内噪声影响特性分析

为研究不同轨道结构形式对地铁车内噪声的影响,测试了列车通过普通整体道床、减振扣件道床、梯形轨枕道床、中档钢弹簧浮置板道床、高档钢弹簧浮置板道床等5种轨道结构形式时的车内噪声。采用A计权声压级对车内噪声时域与频域特性进行分析,探究列车通过5种不同轨道结构时车内噪声分布规律。结果表明:普通整体道床车内噪声瞬时A计权声压级均值为76. 6 d B,减振扣件为82. 3 d B,梯形轨枕道床为77. 2 d B,中档钢弹簧浮置板道床为76. 8 d B,高档钢弹簧浮置板道床为81. 6 d B; 5种轨道结构形式车内噪声A计权声压级频谱差异明显;车内噪声总A计权声压级在空间分布上,同一水平车厢两侧近门窗处比车厢中部约高1. 5 d B,在垂向上声压级随高度的增加逐渐减小,坐高处比站高处噪声总A计权声压级高0. 5 d B。

铝合金地铁车内低频结构噪声特性预测

针对轨道不平顺引起地铁车辆车体壁板振动产生的车内低频结构噪声问题,建立了铝合金地铁车辆车体结构有限元模型、车内声场边界元模型和车辆轨道耦合模型,进行了动力学分析,得到轨道随机不平顺激励下,车体所受激励载荷并施加于车体结构的有限元模型,在ANSYS软件中进行了车体结构谐响应分析,得到车体振动响应.将得到的车体振动响应作为边界条件传递给车内声场边界元模型,在SYSNOISE软件中计算了频率0～200 Hz范围内车内不同位置的低频结构噪声分布特性.结果表明:车内最大声压级超过75 dB;车体结构特点以及激励载荷情况直接影响车内结构噪声特性;减少轮轨激励载荷或优化车体结构,均可降低车内结构噪声.

地铁铝合金车辆的车内噪声控制及噪声响度评价

根据地铁A型铝合金车辆的车体结构建立车内声场计算模型,利用声传递向量技术进行噪声源分析。结果表明:车体地板中部区域、车顶中部区域以及右侧墙中部附近区域对车内声学的贡献较大,是车内的主要噪声源。在增加这些区域车体的壁板厚度后,车内的噪声得到明显地控制。利用Zwicker法对车内噪声响度的计算结果表明:车体壁板增厚后,降低的噪声主要集中在100Hz频段以下,而在人耳更为敏感的150～350Hz频段上,噪声的降低幅度相对较小。

地铁A型车内装结构对车内噪声的影响分析

借助CAD/CAE仿真软件分别建立无内装地铁A型车声学有限元模型与含内装地铁A型车声学有限元模型。利用多体动力学软件分析获得车体频域激励载荷并加载在车体上,计算车体在模拟运行时的频率响应。以车体板件频率响应位移振动结果作为声学激励,计算车内噪声分布。通过对两者的结果进行对比,研究分析内装结构对车内噪声的影响。

深圳地铁1号线续建工程车辆客室内饰设计

文章介绍了深圳地铁1号线续建工程车辆客室内饰设计,并对各主要部件的具体结构进行了详细说明,同时对该内饰结构设计特点进行了简要分析。

是什么构成了舒适的地铁车站内部环境?

地铁车站是处于地下的交通空间,有很多对人的生理和心理不利的因素。增强车站室内环境的舒适性是值得研究的课题。文章着重从构成地铁车站舒适性的几个方面,探讨如何营造一个令人愉悦的车站空间。

隧道内地铁列车车内噪声预测分析

为研究隧道内地铁列车车内噪声特性,建立了隧道-车体有限元-边界元声学分析模型。基于地铁B型车车轨耦合模型和现场试验获取车体二系悬挂力激励和轮轨噪声激励,将激励施加到车体计算分析车内噪声,以广州轨道交通7号线列车噪声试验数据对仿真分析结果进行验证,并研究了结构声和空气声对车内噪声的影响规律。分析结果表明:车内各标准点声压级图变化趋势基本一致,峰值中心频率集中在630 Hz处,主要频段为200~1600 Hz,车体转向架上方A声级比车体中心高约1.02~2.35 dB(A);结构声对车内噪声的主要影响频段在20~200 Hz,空气声对车内噪声的主要影响频段在200~5000 Hz,其中500~5000 Hz频段最为显著;60 km/h车速下,结构声荷载作用下车厢中心处A声级比空气声荷载作用下相同位置高约21 dB(A)。该研究成果可为降低列车车内噪声,改善车内声学环境提供理论依据。

论地铁站室内环境中的光样态塑造

文章针对目前国内某些地铁站室内环境设计中忽视光样态塑造的现状,通过对德国慕尼黑、加拿大蒙特利尔、土耳其伊斯坦布尔、日本东京、阿联酋迪拜以及无锡等一系列国内外城市地铁站光样态成功案例的剖析和解读,呼吁在进行地铁站室内环境设计时,应注重光样态的塑造,并以此作为设计的基本依据。

短波长钢轨波磨对地铁车辆车内噪声的影响

针对国内某地铁线路的车内噪声超标问题,进行车内噪声和线路钢轨波磨的现场测量。测试发现,列车经过波磨区间时的车内噪声高达90.3 d B(A),而对该区间的钢轨打磨后,车内噪声可以降低11.6 dB(A)。对车内噪声进行频谱分析后发现车内噪声主频均在400 Hz～700 Hz,这与车辆通过区间轨道的波长为30 mm～50 mm的波磨通过频率基本一致。对比分析发现波长为160 mm～200 mm的波磨对车内噪声的影响要远小于短波长波磨。因此,短波长波磨是造成车内噪声异常的主要原因。通过对大量试验数据的统计分析,得出车内噪声与30 mm～50 mm短波长波磨粗糙度水平的关系曲线,并根据该曲线提出针对30 mm～50 mm短波长波磨的打磨限值。

印度新德里古尔冈地铁车辆内饰介绍

文章介绍了印度新德里古尔冈地铁车辆内饰设计,并对各主要部件的具体结构进行了详细说明,同时对该内饰结构设计特点进行了简要分析。

碳纤维车体地铁列车车内噪声分析

碳纤维材料在减重、强度、可设计性等多个方面具有巨大优势,在轨道交通领域有很大的应用前景。针对国内一种新型碳纤维车体地铁列车,基于试验方法,对比分析碳纤维车体和铝型材车体的车内噪声差异、关键部件的声振特性差异;通过建立车内噪声仿真分析模型,分析碳纤维车体隔声和振动对车内噪声的影响,进而探讨碳纤维车体在轻量化和声学性能优化上的相关问题。研究结果表明:碳纤维车体的车内噪声比铝型材车体的车内噪声高1.6 dB(A);碳纤维车体地板的隔声量比铝型材地板低3dB,振动加速度级比铝型材地板高3dB;碳纤维车厢的车内噪声主要受到地板隔声影响;在碳纤维地板上增加5mm隔声垫可使得其隔声量与铝型材地板相近,此时碳纤维车厢仍可减重20%,但车内噪声则和铝型材车体相当。相关研究成果可以为地铁列车的轻量化设计提供参考。

A型地铁车辆车内噪声预测与控制

利用VA One软件对某A型地铁车辆车内噪声进行预测,并根据预测结果提出减振降噪措施。建立某A型地铁车辆的统计能量分析模型,通过施加轮轨噪声源激励载荷,对该车辆车内噪声水平进行预测,为减振降噪提供依据。根据车内声场分布,利用对车辆地板面铺设阻尼减振材料以及多孔吸声材料等措施控制车内噪声。结果表明:阻尼减振材料和吸声材料分别可降噪2 d B(A)和5.17 d B(A),而混合两种材料的双层吸声降噪方式可降噪6.19 d B(A)。

我国地铁列车工业设计研究进展

地铁列车是我国轨道交通装备继高速列车之后的又一研究热点。为满足日益增大的地铁市场需求,提高列车的设计质量,对近年来地铁列车工业设计研究取得的成果进行了梳理。归纳了我国地铁列车的主要规格及车体特征,将地铁列车工业设计划分为列车造型与涂装设计、司机室人因适配设计与评价、客室内装设计3个方面进行文献综述和分析。总结了文献中存在的不足,提出司机认知任务和乘客乘车行为、列车综合评价指标体系、虚拟仿真评价技术等方面将是进一步研究的重点,为城市轨道交通装备的设计研究提供参考。