小半径曲线钢轨波磨激扰下列车车内振动噪声特性

摘要

为探究小半径曲线钢轨波磨与车内振动噪声的关系，以高铁站区线路中出现的钢轨波磨为对象，开展了实车试验与轨面平直度现场测试；采用同步压缩小波变换提取了车厢内部振动与噪声信号的时频特征，并引入全局小波功率谱和小波能量比对信号进行量化分析；建立了波磨严重程度与车厢内振动噪声水平的关联关系，对比了车体与走行部构件之间动力响应的差异，探讨了波磨所在曲线半径对车内振动噪声的影响。研究结果表明：在小半径曲线地段，车厢内振动与噪声信号的优势频率为500～550 Hz,与钢轨波磨引起的轮轨冲击频率一致，且该频段的能量在波磨严重区段愈加显著；轴箱与转向架构架振动信号在500～550 Hz频带也存在能量峰值，而轴箱振动信号中出现的330、1 046 Hz等峰值频率被一系悬挂有效过滤，使得构架振动响应中未见此频率成分；在车厢内采集的各项信号中，车体垂向振动响应与钢轨波磨沿线路里程的分布特征最为相关，而车内噪声、纵/横向振动、侧滚运动的相关性次之，摇头运动的相关性最低；与直线和大半径曲线相比，小半径曲线区段的车体振动与噪声水平受钢轨波磨的影响更为显著。