钢轨动力吸振器是降低钢轨振动及噪声的一个有效措施。建立轨道-吸振器系统的理论模型,用周期性离散支撑的无限长的欧拉梁来模拟钢轨扣件系统,用离散的双层质量块-阻尼-弹簧系统模拟在轨跨中间位置离散分布的钢轨动力吸振器。钢轨动力吸振器吸振特性由其质量参数、刚度参数和阻尼参数决定。利用该理论模型,在固定单位简谐载荷的激励下,研究并验证了钢轨动力吸振器的吸振特性,研究钢轨动力吸振器各参数对其吸振特性的影响。研究结果表明,钢轨动力吸振器可以有效提高其调谐频率位置的钢轨振动衰减率,从而抑制钢轨Pinned-pinned共振峰值,但同时引起调谐频率两侧频率位置钢轨振动响应、振动能量峰值的形成;钢轨动力吸振器质量参数、刚度参数和阻尼参数适当选配并优化组合,可以取得较好的吸振效果。

为了解决既有对数经验公式无法拟合高速列车显著声源贡献率与速度的函数关系这一问题,使用轮辐声阵列进行高速列车车外声源识别试验;根据显著声源位置对列车表面进行区域划分,量化分析显著声源区域的声功率级和声功率贡献率与速度之间的关系;在既有对数经验公式的基础上,根据不同种类噪声声功率随速度的变化特性,建立新的拟合公式;结合列车噪声测试数据对新的拟合公式进行验证.研究结果表明:列车以350 km/h运行时,下部区域对列车总辐射噪声的贡献率占70%以上,升弓区域对局部区域声功率的影响最显著,超过50%;随着速度的增长,下部区域的贡献率逐渐减小,弓网区域逐渐增大,显著声源区域的贡献率变化先快后慢,最后趋于稳定;利用新的拟合方法得出,列车声源区域的声功率级和声功率贡献率与速度的拟合度基本都在0.9以上.

以某型高速列车为研究对象,基于线路运行类比测试,对车辆运行时主要噪声源之一的转向架区噪声开展研究。通过对不同转向架区噪声进行类比测试和对比分析,确定了350km·h^-1及以下速度等级中间车拖车转向架区的主要噪声源为轮轨噪声,头、尾拖车转向架区主要噪声源为气动噪声,中间车动车转向架区主要噪声源为牵引系统噪声。基于以上的分析结论和一定的假设,对车头、车尾和中间动车转向架区主要噪声源进行了分离特性研究,获取了主要噪声源的频谱和贡献特性。研究结果可为高速列车减振降噪设计提供依据和指导。

采用阻尼技术,以车轮表面贴阻尼板的方式设计降噪车轮.利用有限元分析方法,对贴有降噪阻尼板的降噪车轮和无处理车轮进行模态计算、谐响应计算,并进行相应的试验测试.模态计算结果显示,在高频段阻尼车轮减振降噪效果明显优于无处理车轮.谐响应计算表明,在相同激励力作用下,与无处理车轮相比,阻尼降噪车轮在较大频率范围内同一节点的动力响应有很大程度的降低.试验测试证明在车辆速度较低时,两者产生的噪声水平相当;但是,在车辆速度较高时,阻尼降噪车轮具有明显的降噪效果.因此采用在结构表面上敷设一层约束层,约束层上粘贴薄层的黏弹性材料,然后在最上面增加一层约束层的方式设计车轮阻尼装置,能起到较好的减振降噪效果.