地铁列车振动和噪声源分析及减振降噪措施

周晶

摘要：对于地铁列车所包含的振动以及噪声源的相关问题，所涉及的技术领域也非常的广泛。要想了解和分析地铁列车的振动和噪声源产生的原因，就需要清楚产生噪声以及振动的原因，之后对于列车振动和噪声的特征就能有所了解，针对其特征有效控制噪声的产生，从而减少地铁列车内振动和噪声所产生的污染。本文阐述了地铁列车振动和噪声产生的原因，并对地铁列车的减振降噪进行策略分析提出相关的解决措施。

关键词：地铁列车;振动;噪声测量;减振降噪

为了能更好的对于地铁列车振动和噪声有所削弱，相关技术部门就应该从地铁列车振动和噪声的源头出发，分析这些产生的原因和存在的问题，提出解决的措施和方法。

一、 地铁列车的振动和噪声源分析

（一） 列车外部分析

轮轨产生的噪声、列车牵引产生的噪声、行驶过程中空气摩擦产生的噪声等，这些都是地铁列车噪声污染的来源。根据地铁列车实际的行驶运行情况中可以发现，列车的速度与噪声有着很大的关系及影响。在行驶速度较低的区域中，列车噪声主要由于赫兹频率在800-2500Hz的轮轨噪声，行驶过程中与空气的摩擦产生的噪声主要来源于高速行驶的状况下。列车牵引产生的噪声主要由于列车牵引的电机系统以及冷却系统中的风扇，在列车行驶的过程中所产生的噪声污染。同时，还包括轮轨噪声以及气动噪声。其中轮轨噪声是因为列车车轮与铁路表面的摩擦产生的噪声，气动噪声依附于列车的的行驶速度，速度越快，噪声的幅度越强烈。例如，在地铁列车在隧道中行驶时，列车车头部分与隧道内空气产生摩擦，对空气有一定的压缩，形成压力波，这使得隧道内的噪声污染十分严重[1]。

（二） 列车内部分析

地铁列车的结构是一个非常复杂的整体，噪声在车体内的传播和产生对现如今的技术是很难分析和研究的，同时，对于噪声产生的原理和方法也很难进行描述和探究。因此，所有列车外部的振动和噪声源也有可能成为影响列车内部噪声产生的原因。在地铁列车的内部，机械设备与外部噪声会相互渗透产生内部的噪声污染，例如车厢内部的空调、风机、空气的变压器等，车厢外部的轮轨噪声、气动噪声等都会产生噪声污染。不仅如此，车厢外部的脉动压力也同样会使车厢内部产生一定的空气气动噪声。

二、 减振降噪的措施方法

对于列车的振动和噪声源的控制和削减上，不仅涉及到声学设计的学术问题，同时，和列车的轮轨之间的摩擦、列车行驶线路的质量、列车材质的选择、动力设备的安装使用、气密性研究、转向架的设计等设施技术相互关联，其中也会涉及到空气力学、流体力学、理论力学等相关学术技术知识，以及一些新兴的技术，包括能量分析、随机信号分析等。相比国内的地铁列车减振降噪的技术而言，国外在地铁列车的相关技术上的要求更加完善，比如会使用新的材料和结果对列车进行减振降噪，并且在列车密封性的设计上取得了不错的成效，我国在铁路列车技术方面还不太完善，但是政府等相关技术人员也在不断探索和发掘新的方法。

（一） 对于地铁列车的减振降噪

目前，地铁列车的振动和噪声源等相关问题受到了国家以及很多学者和技术人员的关注。研究发现，产生噪声的原因是由于车体结构传入到车厢内部，随着列车行驶速度的提升，辐射噪声受到气动噪声以及集电系统产生的噪声的影响，出现大幅度的增长。在地铁列车提高速度行驶后，与空气间摩擦产生的噪声成为主要的噪声污染源，如果对于空气噪声的污染不能合理的控制和削弱，地铁列车产生的噪声污染也不会得到减轻。当列车高速行驶时，实验是无法对于噪声声源的产生进行分析和捕捉的，这些所谓的随机噪声更需要利用合理的方法和设备进行收集和处理[2]。

（二） 对于轨道减振降噪

对于现有技术看来，对于地铁列车的减振降噪主要措施是在轨枕和铁路轨道之间加装隔振设备。在图一中，工人在加装隔振设备，在保护轨枕的同时，又可以做到轨道减振降噪的效果。同时，为了更好的削减列车线路中噪声的辐射，可以在安装铁路阻尼设备、减振的扣件以及新的阻尼材料。减振扣件不仅可以对噪声进行直接削减，还可以对铁轨表面产生的噪声辐射进行削减。对列车车轮进行阻尼处理可以更好的控制和削减车轮噪声的产生，在实验和现实实践的过程中，技术人员利用不同的轮对阻尼设备，有效的削减了车轮与轨道产生的噪声辐射。在地铁列车的研发工程中，更多采用形式单一的减振降噪方式和措施，如果可以在初期对于铁轨和列车的设计上多关注噪声的控制和减少，对于之后的产生的问题以及费用成本都会很大程度上减少。

三、 结束语

综上所述，对于地铁列车的振动和噪声源的分析需要结合实际进行全面的分析考虑，将技术与学术相结合，同时，加强对于噪声源、声学、减振降噪等技术方面的了解和深入的探究，在初期阶段可以将地铁列车所产生的噪声污染有所控制和削减，从而也能为相关的设施设备减少成本费用。对于减振降噪的最好方法是在初期阶段从噪声产生的源头进行削减，政府部门也应该加强对于地铁列车减振降噪等技术出台相关的法律法规，一同减少噪声污染的传播和破坏。

参考文献：

[1] 吴青松.地铁车辆段上盖物业开发综合减振降噪措施[J].山西建筑，2018，44（11）：162-164.

[2] 刘福金，王安斌，谢蓥松，etal.地铁小半径曲线段上列车车内振动测试与特性[J].噪声与振动控制，2019，39（2）：105-109.

[3] 吴刚. 地铁列车振动和噪声源分析及减振降噪措施[J]. 科技与创新， 2014（5）：28-29.

[4] 王宇. 地铁车站振动与噪声分析及减振降噪措施研究[C]// 2014铁路暖通年会. 0.

[5] 黃微波， 杨阳， 冯艳珠， et al. 轨道交通振动传播规律与减振措施研究进展[J]. 噪声与振动控制， 2016（6）.

（作者单位：苏州市轨道交通集团有限公司运营分公司）