降低轮轨滚动噪声研究的回顾.pdf

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1、2014年第1期钢铁译文集41降低轮轨滚动噪声研究的回顾ReviewofResearchintoWheel／railRollingNoiseReductionDJThompson等摘要滚动噪声是常速，甚至是300km时速下铁路运营的主要噪声来源，至少与气流噪声同等重要。在过去的十年间，欧洲开展了几项大型研究，以便从源头降低轮／轨滚动噪声。大多数研究集中于铁路货运，因为铁路货运产生的噪声声级很高，而且货车多在夜间运行，所以被认为是主要的噪声污染源。解决方案包括降低车轮和轨道表面的粗糙度、开发新一代低噪声车轮和轨道以及在车辆和轨道上使用局部隔离层。这些方案展示了很多成功设计，包

2、括轮形优化、车轮阻尼、轨道阻尼、转向架护罩、轨边矮墙和车轮踏面制动改良。本文归纳了研究项目的主要结果并讨论了技术的实际应用。关键词铁路噪声滚动噪声低噪声设计车轮轨道粗糙度1前言运产生的噪声声级很高，而且货车多在夜间相对于其他运输方式，铁路运输拥有诸运行，它通常被认为是铁路环境噪声的主要根源和污染源。多环境优势，但噪声常常被认为是其致命弱点。新轨道项目之所以被反对也总是集中在直至最近，针对道路交通，降低具体场所噪声问题上。近几十年来，许多国家的运输铁路噪声的主选项就是设立噪声屏障。然噪声(尤其是来自道路和航空交通)管制法例而，设立噪声屏障不仅代价高，而且干扰视越来越严苛。最近

3、已采用间接和直接涉及铁觉。各种铁路降噪研究显示，从源头减噪可路的欧洲级法例。欧盟环境噪音指令需要绘能比设立噪声屏障更具经济效益。制大范围的噪音地图并制定与噪音接受等级这些年来，尽管提出了各种降低滚动噪有关的行动计划。尤其是针对铁路，在欧洲声的待定方案，但是，过去进行的实际试验其运输网路互联互通技术规范(TSI)内设定了结果令人失望。在二十世纪八十年代和九十列车噪声产生极限。因此，了解如何从源头年代初期，开发出了有效的滚动噪声理论模来降低铁路噪声变得日益重要。型，尤其是TWINS模型，它可以以更可靠的在各种铁路噪声源中，滚动噪声是时速方式开发并评价降噪方案。特别是目前已明5O

4、km~300km或更高时的主要噪声源。气确车轮和轨道是同等重要的噪声源，因此，早动噪声只在300km以上的时速时才显得突先的结果之所以不尽如人意，可能是因为没出，低时速下，在静止不动以及加速期间，动有了解其相关效应并同时解决这两种源头。力装置和辅助设备产生的噪声才是重要的。实际上，在比较各种方案的效率时，考虑各种因此，在以认识并模拟噪声产生机理并开发情况下初始状态中不同噪声源的平衡是极为降噪方案而开展的重大研究工作中，滚动噪重要的。当车轮和轨道的噪声贡献比都很大声是其主要研究对象。低噪声方案的开发之时，只有同时解决这两种源头，才能在实质上所以主要集中于铁路货运交通是因为铁路

5、货降噪。这可能引起“鸡和蛋”的局面，就是总42钢铁译文集2014年第1期体降噪不足以证明采用消声车轮或轨道是正度是主要的)便可基本控制噪声。这样就减确的，除非两者结合在一起。弱了车轮和轨道的振动响应以及相应的声辐近十年来，欧洲进行了几项有关理论模射(与粗糙度降低成正比)。型开发的大型研究，目的在于从源头降低轮／铁路货运车辆噪声大的主要原因是其普轨滚动噪声。研究项目包括欧盟和其他国家遍使用作用于行驶面上的铸铁闸瓦制动系和国际倡议开展的应用研究。每一项研究都统。它们使车轮变得粗糙，致使在车轮行驶促成了一组低噪声设计的开发以及各种原型面上形成近周期性波纹，从而导致更高的滚组合测试

6、。这些结果虽然在会议录里有所报动噪声声级。自二十世纪七十年代以来，铁道，但之前几乎未在期刊论文中发表过。路客车越来越多地采用圆盘闸，行驶表面变本文概述了轨道滚动噪声的理论建模情得平滑得多，噪声级亦低于使用铸铁闸瓦的况，回顾了基于该建模方法的降噪方案的进车轮，约为10dB。不过，在有波纹的钢轨上，展。特备是讨论了已开发的设计方法，确保圆盘闸和踏面闸瓦之间的差异很小。在第8与铁路系统通用约束规范的一致性。重点放节中将讨论采用替代闸瓦材料降低车轮粗糙在原型开发(以一种可控的方式进行测试)和度的尝试。实际降噪结果(来自原型方案测试)上。最就通常的轮／轨设计而言，钢轨垂直振后，确定最

7、佳的工业实施方案，并探讨有可能动，粗糙度大小约在100～1000Hz的频率范围内。因此，轨道频率响应的变化对该区域妨碍其广范实施的各种因素。内的噪声辐射影响很小。对钢轨辐射噪声量影响最大的参数是沿着钢轨的振动的衰减2理论建模的意义率，通常用dB／m表示。特殊频带内的衰减图1是滚动噪声产生机制的简单示意率提高一倍可使该带内的钢轨噪声降3dB。图，是TWINS模型的基础构成。噪声是由所以使轨道产生阻尼的方法似乎是最有效轨道，主要是钢轨振动和车轮而产生的。反的。轨枕垫刚度对衰减率尤为重要。近年之，该振动则是由轮／轨接触面