摘要:轨道交通具备载客量大、行车速度高、可靠性高等特性而备受大众青睐。随着我国科技和经济实力的不断增强，政府对轨道交通建设愈加重视，并投入了大量人力、物力、财力，不仅促进了城市化进程加快，并且便捷了大众出行方式。然而由于轨道交通车速较快，因此轨道交通运行过程中会伴随着较大的噪声，很容易让乘客感觉到不安和疲倦。基于此背景，本文深入分析了轨道交通车辆的振动和噪声源，接着分析了噪声和振动的测试方法，及降噪技术的应用，最后对减震降噪技术进行了展望，以期为轨道交通减振减噪提供一定的经验指导。
关键词:轨道交通;减振降噪;应用;展望
1 轨道交通车辆的振动与噪声源分析
1.1振动的产生与传播机理
在城市轨道交通运行过程中，车轮和铁轨之间会产生冲击振动，该振动经过轨枕和轨道床，然后传递到隧道或桥梁基础，然后再传递到地面，从而在周围产生振动区域，并进一步传播到周围的建筑物。这种振动干扰不仅会对地铁沿线的房屋，学校，医院等环境产生不利影响，而且还会对沿线地基差的建筑物造成破坏。
土壤介质中的振动波传播过程，作用机理和传播特性与地震基本相同。当这些振动波遇到自由界面时，它们会在一定条件下重新结合以形成弹性的表面过渡。随着与振动源的距离的增加，它们之间的能量也会改变，并且传播速度和衰减率也是距离。功能。根据振动传播理论，振动是从地面进入建筑物的，结构不同的建筑物的振动衰减也不同。
1.2噪声的产生和传播机制
大量的研究结果表明，火车产生的噪声可分为四个部分。轮轨噪声，集尘器噪声，车厢的空气动力学噪声以及桥梁结构的二次振动噪声。随着火车速度的变化，铁路运输的主要噪声源也会变化。中国城市轨道交通列车的运行速度一般为60-80km / h，因此主要的噪声源是车轮和铁路噪声。分析车轮和铁路噪声的几种机制是找到城市轨道交通振动和降低噪声的关键。
城市轨道交通轨道结构的轮轨噪声的振动源是千条轨道的不规则性。轨道与行驶中的火车车轮相互作用，刺激轨道和轨道下方的地基的振动，并且轨道向外散发噪声。振动通过地基在轨道下方传递到周围。或引起振动，或引起结构的“二次噪声”。
2 轨道交通车辆的减振降噪技术应用
2.1 减振降噪方式
(1)吸音降噪:在狭窄的空间内布置吸声材料。常用的吸声材料是吸声棉。吸声原理是，吸声棉具有由无数空气组成的微孔，可以缓冲并吸收噪音和振动。除了特殊的吸音棉以外，还可以使用棉，海绵泡沫等作为吸音材料，从而减少噪音和振动。
(2)隔音和降噪:在噪声源周围安装障碍物以降低噪声。如果屏障可以将声源完全隔离到墙壁中，则降噪效果取决于墙壁的隔音性能。隔音量越大，噪音越低；隔音板离声源越近，隔音效果越好。
(3)减振降噪:在振动源上添加子系统以控制一定频率振动源的振动称为动态振动吸收。常用的动态吸振器主要使用动态吸振器吸收振动能量。动态吸振器主要包括四种类型的非线性动态吸振器，阻尼动态吸振器，无阻尼动态吸振器和复合动态吸振器。非线性动态吸振器的吸振效果通常要好于线性吸振器，主要是因为它采用了具有非线性刚度设计和阻尼非线性设计的隔振和减振装置来实现吸振。阻尼动态吸振器不受频带的影响，其适用范围比无阻尼动态吸振器宽，因此也称为宽带吸振器。复合动力吸振器是通过将多组动力吸振器合理组合而成的。它具有吸振频率带宽的特性。通过合理分配各组的共振频率和适当的设计参数，可以减少振动。
(4)隔振降噪:是在振动源与抗振体之间加弹性连接的过程，通过减弱固体声的传播来衰减振动能量。
通常，在地铁，高铁和轻轨等轨道交通中使用的隔振材料主要是橡胶，软木和毛毡。此外，还使用液压减震器和空气弹簧。国内外大多数铁路运输(地铁，铁路，高铁等)都使用金属弹簧和橡胶作为弹性元件，而轻轨则使用空气弹簧和金属橡胶来达到减振的目的。
2.2 减振降噪措施
(1)车身侧壁的减振降噪:首先，减振。轨道交通车辆侧壁的振动主要是由于薄金属板的激发引起的振动现象，金属板本身的阻尼很小，所以声辐射的效率很高。为了减少这种振动和噪声，通常使用的方法是在薄板上喷涂具有高内阻的粘弹性材料，例如橡胶，沥青或聚合物材料。当车身侧壁上的金属板振动时，一部分能量转化为热能，从而在阻尼作用下阻尼振动，从而降低了振动和噪音。另外，在选择高阻尼材料时，不仅应考虑降低中低频振动和吸声效果的材料，而且还应考虑材料的隔热性和防潮性。第二，降噪。为了减少车身侧壁的噪声，不仅必须考虑侧壁的隔音和吸声特性，而且还必须考虑门窗的密封性。为了减少这种噪声，在中国的轨道交通车辆中，根据车身上轻质吸声材料的定量要求，在侧板上涂上阻尼胶，并在其中填充海绵和泡沫，从而形成复合阻抗效应，使侧壁的振动和噪声衰减。另外，在选择材料时，还应考虑材料的防潮性，隔热性和耐火性。
(2)车用设备的减振降噪:车用设备的降噪主要来自车体下方的大型设备，如牵引变流器，变压器，空压机等。总体上，主要的降噪措施是车下设备的噪音正在改善车身结构。您也可以在这些大型设备上使用新型的减震器，并使用隔音或吸音材料来屏蔽这些大型设备的声音。车辆下的振动和噪声主要来自动态噪声以及轮轨，主电机，齿轮和转向架周围的振动。首先，改善轨道的平整度可以大大降低滚动噪音。在日本的新干线火车的轨道下铺设了一层类似于镇流器的吸音材料。它主要由垃圾焚烧残渣组成。它是一种非常便宜的降噪材料。降噪约为3分贝。其次，在轨枕和混凝土填料之间的缝隙中添加弹性材料也可以减少噪音和振动。轨道车辆行驶时，车轮高速旋转，履带表面不平整，轮轨中仍存在一定缺陷，会引起滚动噪声。
(3)降低转向架的振动和噪音:为了确保车辆在转向时具有更大的稳定性，同时确保转向架的可靠性和耐用性，必须降低转向架的振动和噪音，例如尽可能地。在实际应用中，第一和第二系列弹簧悬架，三向液压减震器和技术通常用于高速列车上，以减少转向架的振动和噪音。同时，为了减少横向振动，高速列车还使用轴向间隙较小的圆锥滚子轴承。另外，为了提高列车通过曲线的稳定性和舒适性，在转向架上还安装了非线性空气弹簧，使列车直行时空气弹簧较软，而空气弹簧较硬。以提高火车的整体舒适度。另外，通过增加空气弹簧的左右安装之间的距离，还可以有效地提高列车的抗侧倾能力。
3 减振技术发展方向
未来，轨道交通减振的方向主要从主动控制和被动控制开始。主动减振控制主要是通过优化轨道结构，提高轨道尺寸计算的准确性。通过控制振动源和噪声源以减少轨道噪声，可以优化车轮的结构。车轮是无缝连接的，并定期磨削钢轨等，以减少来自源头的钢轨振动噪声。降低噪声的被动控制是轨道交通未来发展的重要方向之一。被动控制主要使用振动，噪声隔离或噪声吸收技术等，从根源吸收噪声或切断噪声波，并通过控制轨道振动来降低噪声。同时，在轨道上开挖减震沟，安装隔振槽，安装隔音屏障也是轨道减振技术未来发展的主要方向。
结论
随着科学技术的发展，轨道交通已经渗透到人们的生产和生活中，改变了人们的出行方式。然而，由于存在较大的振动和噪声，因此对人们的乘坐舒适性提出了更高的要求。减少振动和噪声已成为铁路运输行业当前的研究重点之一。因此，行业人士需要深入发现和研究轨道交通的噪声和振动源，并不断改进汽车和转向架内外的振动和降噪技术，以提供足够的振动和振动经验指导。
参考文献
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