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1、分類號(hào)______________________________密級(jí)______________________________ＵＤＣ______________________________編號(hào)______________________________碩士學(xué)位論文2.5維有限元—邊界元方法分析高速鐵路無(wú)砟軌道振動(dòng)及聲輻射特性學(xué)位申請(qǐng)人：羅賢能學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程指導(dǎo)教師：馮青松教授答辯日期：獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方
2、外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表和撰寫(xiě)的研究成果，也不包含為獲得華東交通大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)所使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人簽名_______________日期____________關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解華東交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱。學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。保密的論文在解密后遵守此規(guī)定，本論文無(wú)保密內(nèi)容。本人簽名_______
3、_____導(dǎo)師簽名__________日期___________摘要2.5維有限元-邊界元法分析高速鐵路無(wú)砟軌道振動(dòng)及聲輻射特性摘要本文在總結(jié)了大量國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于高速列車運(yùn)行時(shí)誘發(fā)軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲研究的基礎(chǔ)上，采用2.5維有限元-邊界元法，建立了鋼軌、軌道板及軌道結(jié)構(gòu)模型。其中，采用2.5維有限元模擬了鋼軌、軌道板及軌道結(jié)構(gòu)，采用2.5維邊界元模擬了鋼軌、軌道板及軌道結(jié)構(gòu)所接觸的大氣，探討了在單位諧荷載作下鋼軌、軌道板及軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性及聲輻射特性。同時(shí)也采取減振降噪的措施建立了阻尼鋼軌、動(dòng)力吸振式鋼軌、阻尼動(dòng)力吸振式鋼軌、隔聲裙軌道
4、結(jié)構(gòu)、減振面板軌道結(jié)構(gòu)，并分析了諧荷載作下動(dòng)特性及聲輻射特性。其主要的研究結(jié)論總結(jié)有如下幾點(diǎn)：（1）鋼軌動(dòng)力特性曲線表明扣件的剛度對(duì)其振動(dòng)及聲輻射的衰減有一定影響，并且在一定的范圍內(nèi)，隨著扣件的剛度的增加，對(duì)鋼軌振動(dòng)特性及輻射聲功率級(jí)減小較明顯，但對(duì)聲輻射效率效率基本不變。（2）扣件剛度的變化對(duì)鋼軌、軌道結(jié)構(gòu)輻射聲功率級(jí)影響較大，所以扣件剛度不應(yīng)太小，應(yīng)該在合理的范圍內(nèi)盡量選取較大剛度的扣件。CA砂漿層彈性模量的變化對(duì)軌道板、軌道結(jié)構(gòu)輻射聲功率級(jí)有一定的影響，對(duì)軌道整體結(jié)構(gòu)聲輻射效率在1000Hz以下頻段有一定影響，在1000Hz以后
5、頻段基本沒(méi)有影響。（3）軌道整體結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性曲線表明扣件剛度對(duì)其振動(dòng)的衰減有一定影響，并且在一定的范圍內(nèi)，隨著扣件的剛度的增加，對(duì)軌道整體結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性衰減較明顯。（4）軌道整體結(jié)構(gòu)輻射聲功率級(jí)曲線的頻率特性在不同頻段內(nèi)表現(xiàn)不同。在772.09Hz之前頻段內(nèi)，鋼軌與軌道板的輻射聲功率級(jí)在軌道整體結(jié)構(gòu)輻射聲功率級(jí)中所占分別為11%和89%，在772.09Hz之后頻段內(nèi)，鋼軌與軌道板的輻射聲功率級(jí)在軌道整體結(jié)構(gòu)輻射聲功率級(jí)中所占分別為68%和32%。（5）阻尼動(dòng)力吸振式鋼軌的聲輻射功率最大，表明了其聲源在單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的聲能較大。阻尼動(dòng)
6、力吸振式鋼軌的聲輻射效率最小，表明了其結(jié)構(gòu)振動(dòng)時(shí)，表面的振動(dòng)轉(zhuǎn)化為聲的效率較低。（6）三種措施下的鋼軌的衰減率均高于標(biāo)準(zhǔn)鋼軌，且在鋼軌噪聲占主導(dǎo)作用的頻率區(qū)段內(nèi)減振效果明顯，對(duì)其衰減率有所提高了。（7）從不同型式鋼軌的振動(dòng)特性圖分析可知：動(dòng)力吸振式鋼軌與阻尼動(dòng)力吸振式鋼軌相比于60鋼軌無(wú)論在振動(dòng)衰減內(nèi)還是頻率域內(nèi)的趨勢(shì)都可以看出在鋼軌的振動(dòng)衰減方面起到了較大作用，但從減振效果和工藝制作及安裝考慮，動(dòng)力吸振式鋼軌是比較適合作為鋼軌最有效的減振措施。（8）通過(guò)2.5維有限元-邊界元方法計(jì)算結(jié)果表明，減振面板軌道結(jié)構(gòu)對(duì)于軌道結(jié)I摘要構(gòu)振動(dòng)上
7、起到很好的減振作用，但對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的降噪方面效果很差。隔聲裙軌道結(jié)構(gòu)對(duì)于軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)方面效果很差，但對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的降噪方面效果很好，應(yīng)用于高速鐵路有較強(qiáng)的可行性，對(duì)于降低高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)輻射噪聲具有明顯作用。關(guān)鍵詞：2.5維有限元法-邊界元，減振降噪，聲輻射特性，振動(dòng)特性，無(wú)砟軌道IIAbstractAnalysisofVibrationandSoundRadiationCharacteristicsInducedbyBallastlessTrackofHighSpeedRailwayBasedon2.5DimensionalFinite
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