Vestnik of Don State Technical University Vestnik of Don State Technical University Вестник Донского государственного технического университета 1992-5980 578 10.12737/1292 Технические науки Technical sciences Технические науки Rail corrugation effect on vibroacoustic properties under stock operation Влияние волнообразного износа рельса на виброакустические характеристики при движении подвижного состава Подуст Сергей Федорович Podust Sergey Федорович 15 10 2013 15 10 2013 13 5 137 143 https://naukaru.ru/en/nauka/article/578/view

По данным работ специалистов Германии и Франции волнообразный износ рельса способствует повышению интенсивности звукового излучения рельса. Кроме этого, учёт волнообразного износа фактически объясняет высокочастотный спектр шума рельса. Волнообразный износ рельса характеризуется двумя основными параметрами — амплитудой и шагом волнистости. Наличие волнистости приводит к высокочастотному воздействию на рельс при движении состава, так как частота воздействия представляет собой отношение скорости движения к шагу волнистости. Для определения силового воздействия на рельс при движении подвижного состава использованы уравнения Лагранжа. Скорости колебаний рельса получены из дифференциальных уравнений изгибных колебаний для различных способов укладки рельса: на сплошном основании, на деревянных и железобетонных шпалах. Показано, что при наличии волнообразного износа скорость движения в большей степени оказывает влияние на увеличение уровней шума.

According to the papers of the German and French specialists, the rail corrugation stimulates increasing the rail sound radiation intensity. Besides, the consideration of the rail corrugation actually explains the high-frequency noise spectrum. The rail corrugation is characterized by two key parameters — the corrugation amplitude and spacing. The corrugation occurrence leads to the high-frequency impact on the rail under the rolling stock operation, since the influence frequency represents motion speed/corrugation spacing ratio. Lagrange equations are used to define the force impact on the rail under the rolling stock operation. Rail vibration velocities are obtained from the differential equations of the bending oscillations for various methods of the rail laying: on the slab track, on timber and concrete sleepers. It is shown that the motion speed effects to a greater extent on the noise level increase involving the corrugation.

 подвижной состав волнообразный износ рельса модели виброакустической динамики скорости колебаний rolling stock rail corrugation vibroacoustic dynamics models vibration velocities

ВведениеНаличие волнообразного износа рельса оказывает значительное влияние на шум и вибрацию при движении поездов. Например, по данным работы [1] при увеличении микронеровностей от 30 до 50 мкм уровни шума возрастают на 6 дБ. Эти данные получены экспериментальным путём. Следует отметить, что теоретические исследования процессов виброакустической динамики при движении подвижного состава по рельсам, имеющим волнообразный износ, не проводились. Кроме этого, волнистая поверхность характеризуется не только амплитудой отклонений, но и шагом волнистости, что, в свою очередь, определяет частоту силового возмущения на элементы колебательной системы.Результаты исследованийПри движении состава по рельсам, имеющим волнообразный износ, зададим профиль поверхности следующим образом:

Климпел, Т. Шум качения и методы борьбы с ним / Т. Климпел, К. Кносэ // Железные дороги мира. - 2003. - № 12. - С. 47-52. Klimpel, T. Shum kacheniya i metody bor'by s nim / T. Klimpel, K. Knose // Zheleznye dorogi mira. - 2003. - № 12. - S. 47-52. Подуст, С. Ф. Моделирование виброакустической динамики рельса на шпалах / С. Ф. Подуст, Д. А. Куклин // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2013. - № 1. - С. 106-112. Podust, S. F. Modelirovanie vibroakusticheskoy dinamiki rel'sa na shpalakh / S. F. Podust, D. A. Kuklin // Vestnik Don. gos. tekhn. un-ta. - 2013. - № 1. - S. 106-112. Подуст, С. Ф. Анализ закономерностей шумообразования электропоездов / С. Ф. Подуст // Вестник Рост. гос. ун-та путей сообщения. - 2012. - № 4. - С. 42-45. Podust, S. F. Analiz zakonomernostey shumoobrazovaniya elektropoezdov / S. F. Podust // Vestnik Rost. gos. un-ta putey soobshcheniya. - 2012. - № 4. - S. 42-45.