DOI:10.3969/j.issn.2095-509X.2023.02.021基于车轮非圆化的振动噪声研究韩兴晋,周劲松,陈江雪,叶国靖(同济大学铁道与城市轨道交通研究院,上海201804)摘要:针对某地铁车辆运行振动噪声较大现象,首先测试该车辆车轮不圆度,然后对轴箱和构架测点全程垂向振动加速度进行频谱分析并基于ISO2631-1:1997对座椅测点进行舒适度指标计算,结果表明:该车辆车轮存在非圆化现象,轮轨激励频率范围为30~70Hz;频谱分析结果出现测量结果偏离实际值的频谱泄漏现象,镟轮后此现象消失;车辆运行时ISO2631-1:1997指标值接近限值0.315,镟轮后舒适度指标改善;分析运行时车厢内部噪声,发现镟轮后噪声A计权声压级下降2.4dB。最后得出结论:车轮非圆化磨耗产生的轮轨激励是该地铁车辆运行时振动噪声较大的原因。关键词:振动;车轮非圆化;时频分析;ISO2631-1:1997指标;A计权声压级中图分类号:U260.14+3文献标识码:A文章编号:2095-509X(2023)02-0103-04车轮非圆化现象一直是铁路界难以彻底解决的问题[1],常见的车轮非圆化形态有扁疤、剥离、车轮多边形等[2]。车轮非圆化所造成的轮轨动态响应及噪声,严重影响车辆轨道系统各部件的使用寿命及列车乘坐舒适度[3],严重情况下会对行车安全造成危害。随着我国轨道交通的不断发展,车轮非圆化的现象逐渐引起重视。崔大宾等[4]对高速车轮非圆化进行了跟踪检测,分析了非圆化形态形成机理,提出轮轨冲击会造成车轮周向材料的不均匀硬化,导致车轮非圆化,对轮轨垂向动力学特性影响较大。张雪珊等[5]分析了车轮椭圆化对高速列车运行横向稳定性的影响。陈光雄等[6]分析了车轮多边形磨耗的形成机理,并提出了控制建议。本文针对国内某地铁车辆运行时振动噪声较大现象,对其车轮不圆度进行测试,采集运行时车辆关键部位的振动加速度信号和运行时的噪声信号,并基于测试结果分析该地铁车辆运行时振动噪声较大的原因。1车辆测试试验设计1.1车轮不圆度测试为分析该地铁车辆的车轮状况,本文使用车轮粗糙度测量仪采集车轮不圆度信息,车轮粗糙度测量仪分辨率为1μm,车轮转动扫描单位为1mm。测试采用接触测量方法完成,测试现场如图1所示,传感器1位于车轮踏面上,测试点位于车轮踏面名义滚动圆处,用于记录车轮的不圆度(径向跳动)信息,旋转传感器2用于测量车轮的周长信息,以便准确记录传感器1所测不圆度的相位信息,使得所测车轮不圆度数据可以表示成圆周长度的函数r(x)。图1车轮不圆度测试图1.2车...