Wave propagation control in periodic track structure through local resonance mechanism

Excessive vibration and noise radiation of the track structure can be caused by the operation of high speed trains.Though the track structure is characterized by obvious periodic properties and band gaps,the bandwidth is narrow and the elastic wave attenuation capability within the band gap is weak.In order to effectively control the vibration and noise of track structure,the local resonance mechanism is introduced to broaden the band gap and realize wave propagation control.The locally resonant units are attached periodically on the rail,forming a new locally resonant phononic crystal structure.Then the tuning of the elastic wave band gaps of track structure is discussed,and the formation mechanism of the band gap is explicated.The research results show that a new wide and adjustable locally resonant band gap is formed after the resonant units are introduced.The phenomenon of coupling and transition can be observed between the new locally resonant band gap and the original band gap of the periodic track structure with the band gap width reaching the maximum at the coupling position.The broader band gap can be applied for vibration and noise reduction in high speed railway track structure.

板式无砟轨道钢轨共振特性影响参数敏感性分析

为研究无砟轨道钢轨pinned-pinned共振影响因素,基于周期性支撑梁结构振动计算理论,建立板式无砟轨道振动实体有限元模型,采用单参数敏感性分析方法,分析了无砟轨道结构参数对钢轨pinned-pinned共振特性的影响,并计算了各参数的敏感度系数.研究结果表明:扣件间距的改变会引起钢轨pinned-pinned共振特性的明显改变,属于敏感参数.钢轨类型对钢轨pinned-pinned共振频率的敏感度系数相对较小,但仍在较敏感范围内.扣件刚度、阻尼及轨道板弹性模量对钢轨pinned-pinned共振频率几乎没有影响,属于不敏感参数.在钢轨表面附加约束阻尼结构会降低钢轨共振振幅,但几乎不改变钢轨的共振频率.受扣件间距的影响,无砟轨道钢轨pinned-pinned共振频率低于有砟轨道钢轨.

基于扰动跟踪Terminal滑模与多目标零动态的协调励磁控制器设计

针对电力系统中存在各种扰动和模型不确定性等,为了提高励磁控制的鲁棒性,并考虑机端电压限制,设计了以功角稳定和电压控制为目标的协调励磁控制器。功角稳定控制在Terminal滑模中在线跟踪扰动并进行补偿,构成扰动跟踪Terminal滑模控制,抑制一般扰动和振荡,并能抑制共振型低频振荡;同时设计了多目标零动态滑模控制,在机端电压过限或突变时投入,具有控制功角和提高机端电压性能的功能。稳定控制和电压控制协调切换完成励磁控制。仿真结果表明控制器能在各种扰动时快速稳定功角,并能抑制共振型低频振荡,同时能有效控制机端电压。

TEA CO_2激光器高频开关充电电源的谐振周期跟踪

为了达到提高高功率TEA CO2激光器充电电源控制器适应性和可靠性的目的,采用了对电源使用DSP芯片全数字控制,对电源串联谐振回路的谐振周期使用比较捕获实时跟踪的方法。与并和采样计算方式对比,在谐振电流信号较强、信噪比较高时,两种方式均能在3个开关周期内跟踪到谐振周期,但当谐振电流信号较弱、信噪比不高时,采样计算方式不能实现准确跟踪。结果表明,比较捕获方式是一种较好的保证串联谐振回路零电流开关的跟踪方法。

移动简谐荷载作用下轨道结构动态响应研究

研究了移动简谐荷载作用下轨道结构的动态响应特性,首先,将轨道结构简化为连续离散点支撑的弹性Euler梁模型,并建立了移动荷载作用下轨道系统动力学微分方程,基于无限周期结构在频域内的性质和叠加原理,推导出了移动简谐荷载作用下轨道结构上任意点的动态响应解析表达式;然后,数值分析了激励频率、扣件刚度、扣件阻尼对轨道结构动态响应的影响。研究结果表明:钢轨动态响应共振峰出现在荷载激励频率附近;随着激励频率的增大,钢轨动态响应峰值向高频方向移动;在高频段内,钢轨动态响应随着扣件刚度的增大而增大;扣件阻尼对系统的共振峰值及峰值带宽无显著影响,但在高频段内扣件阻尼具有明显抑制振动的作用,通过增大阻尼可以有效控制轨道的高频振动。