基于轮轨高频振动非线性接触模型的轮轨噪声研究

在国内外现有的轮轨噪声理论模型研究基础上，建立轮轨高频振动非线性接触模型。该模型中的车轮采用有限元车轮模型；轨道视为钢轨与垫层、轨枕及道床组合在一起的两层连续支承模型，其中钢轨模型视为由轨头和轨底组成的两层结构，轨底为支承在连续弹性基础上的无限长梁，轨头是一个考虑了剪力和旋转的Timoshinko梁，轨腰作为联系轨头与轨底的弹簧和阻尼；轮轨接触关系采用赫兹非线性弹性接触理论。根据结构振动引起的噪声辐射理论，把单个车轮视为一个点声源，钢轨视为以列车速度运动着的有限长度线声源，由几何声学理论考虑地面对噪声反射的影响，对我国铁路及城市轨道交通轮轨噪声预测方法进行研究。该研究对于提高轮轨噪声预测精度，了解轮轨各组成部件对于噪声辐射的影响程度，以及进一步从噪声产生的根源上来寻求有效控制和降低轮轨噪声的方法提供新的理论工具。