最近,轨道交通车辆设计越来越向高效性和可靠性方向发展。在车辆的设计中,为了使所有的车辆部件都得到兼容,必须要综合考虑车辆的整体性能,并给车辆部件制造商分别提供设计子系统,使其产品满足子系统的要求。
这种情况下,车辆轮对的设计中必须考虑乘客、司机以及铁路沿线居民的舒适性要求。在EN13103和EN13104标准基础上确定的EN13979-1标准规定了轮对设计的机械和热机计算限值。这些标准有一部分是关于噪声辐射的,其中规定新轮对的噪声水平必须要低于以前的产品,如图1所示,TGV列车的车轮已经带有降噪的功能。目前市场上也急需一批重量更轻、寿命周期更长、成本更低的新产品。

图1 带有优化轮缘的 TGV车轮在300km/h速度下可以降低噪声4.5dB(A)
车轮噪声分为两类:啸叫噪声(squeal)通常是由于车轮粘滑引起的,频率高,可达100-110dB(A);轰鸣噪声(rolling noise)是由于轮轨在接触区相互作用而产生的。轮轨接触时,车轮和钢轨上的几何缺陷引起轮轨相对位移,进而产生噪声。
轮轨系统在接触点的振动是由轮轨间的几何缺陷引起的。轮轨的敏感度(receptance,单位冲击力引起结构的振动加速度)取决于一定速度下轮轨之间的激励。
振动表面(vibrating surface)的辐射系数用来衡量车轮表面的振动均方速度 同辐射声能W之间的关系。就啸叫噪声而言,最敏感的模态是径向模态(车轮的径向移动)和轴向模态。920mm直径的车轮以300km/h速度运行,其最大噪声模态频率要高于1390Hz。

(a) (b)
图2 优化的轴箱可以降低16%-22%的重量
根据这些问题,在设计降噪轮对时,就必须要考虑车轮和轨道各自所占的噪声比重。速度小于150km/h,钢轨噪声占主要地位;150km/h以上、300~350km/h以下,车轮噪声占主要地位;300~350km/h以上空气动力噪声占主要地位。
| 波斯湾国家投资数百亿美元建铁路 [2008-02-01] |
| 印度计划发展大城市间高速列车专用线 [2008-02-01] |
| 图片:12月25日的日本名古屋站圣诞灯饰 [2008-02-01] |
| 俄将在莫斯科至北京国际长途铁路线运营新型列车 [2008-02-01] |
| 韩朝正式开通货运列车 [2008-02-01] |
| 英国火车票明年再提价 [2008-02-01] |
| 莫桑比克立法禁止在火车站等公共场所吸烟 [2008-02-01] |
| 2008-02-01· 波斯湾国家投资数百亿美元建铁路 |
| 2008-02-01· 印度计划发展大城市间高速列车专用线 |
| 2008-02-01· 图片:12月25日的日本名古屋站圣诞灯饰 |
| 2008-02-01· 俄将在莫斯科至北京国际长途铁路线运营新型... |
| 2008-02-01· 韩朝正式开通货运列车 |
| 2008-02-01· 英国火车票明年再提价 |
| 2007-09-05· 印度计划斥资160亿卢比建造一个由7颗静地卫... |
| 2007-08-29· 俄罗斯铁路改革:为发展高速铁路铺平道路 |
| 2007-08-14· 日本轨道交通技术之--制动系统 |
| 2007-08-06· 对话东京交通问题资深专家:城市融合必须多... |
| 2007-10-25· 日本新干线拟采用光学催化剂 降低运营成本 |
| 2007-10-25· 首列混合动力火车将在日本投入运营 |
|
|