岸橋輪軌箱梁系統(tǒng)噪聲預計及控制.pdf

1、岸橋是碼頭港口的起重機，解決其振動噪聲問題是發(fā)展岸橋制造業(yè)、適應環(huán)保需求亟需的任務。岸橋輪軌箱梁系統(tǒng)是岸橋的主要噪聲源，深入研究其產(chǎn)生機理并以此為基礎建立正確合理的噪聲預計模型，進而提出相應的控制技術是降低岸橋噪聲、提高岸橋品質的必要前提。岸橋工作過程中，車輪、軌道在輪軌粗糙度激勵下相互作用產(chǎn)生輪軌激勵力，進而引起輪軌箱梁振動并產(chǎn)生噪聲輻射。本文在國家自然科學基金“大型復雜組合系統(tǒng)參數(shù)不定性動態(tài)影響的量化研究”(51175300)和山東

2、省自然科學基金“工程肋板結構的近高頻振動特征及噪聲傳遞特性研究”(ZR2011EEM009)資助下，以岸橋輪軌箱梁系統(tǒng)為研究對象，以岸橋輪軌箱梁系統(tǒng)噪聲控制為研究目標，綜合應用輪軌耦合動力學、隔振系統(tǒng)動力學和結構聲輻射理論，建立了岸橋輪軌箱梁系統(tǒng)噪聲預計模型。通過與已有文獻計算結果和現(xiàn)場試驗結果的比較，驗證了本文所建模型的有效性，并提出岸橋輪軌箱梁噪聲的控制方案。
　　本文主要研究工作和結論如下:
　　(1)通過綜合分析國內(nèi)

3、外聲功率測量標準，研究適合岸橋的聲功率測量方案。通過分析岸橋各運行階段的發(fā)聲特性和利用麥克風陣列技術辨識岸橋主要噪聲源和主要發(fā)聲頻段。
　　(2)針對岸橋輪軌箱梁系統(tǒng)的組成形式，建立岸橋輪軌箱梁系噪聲預計的理論模型。首先，建立由輪軌粗糙度作為激勵源引起的輪軌激勵力計算模型以及接觸斑濾波效應;其次，建立軌道-膠墊-箱梁隔振系統(tǒng)動力學模型，計算出車輪、軌道和箱梁受力;最后，利用Virtual.Lab（邊界元法）建立車輪噪聲輻射預計模型

4、，利用VA-1(SEA)建立軌道和箱梁的噪聲輻射預計模型。
　　(3)選擇典型岸橋，根據(jù)岸橋輪軌箱梁系統(tǒng)噪聲預計模型，利用試驗法獲取該岸橋軌道粗糙度和車輪、軌道、膠墊、箱梁導納，計算出岸橋輪軌激勵力，并與典型火車輪軌激勵力比較，驗證其正確性;計算出車輪、軌道、箱梁受力，并作為其噪聲預計模型的輸入激勵，分別計算出車輪、軌道和箱梁在50～2000Hz頻帶內(nèi)的輻射聲功率，并現(xiàn)場試驗結果比較，驗證該輪軌箱梁噪聲預計模型的有效性。本文研究工

5、作發(fā)現(xiàn)車輪的輻射聲功率相對于軌道和箱梁可忽略不計。
　　(4)根據(jù)輪軌箱梁噪聲預計模型，預計靜負載、輪軌粗糙度、膠墊剛度、阻尼對軌道箱梁噪聲輻射的影響。負載越大，輪軌箱梁噪聲越小，但靜負載的影響較小，對輪軌箱梁聲功率影響范圍僅有2～3dB;軌道粗糙度減小一半，引起的輪軌激勵力減小一半，從而輪軌箱梁噪聲降低6dB;降低膠墊剛度一半對軌道噪聲輻射影響不大，可顯著降低箱梁噪聲輻射達4dB;粘貼阻尼片能有效降低輪軌箱梁噪聲，軌道、箱梁噪聲