噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (6): 247-255.

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城市轨道车辆负刚度非线性吸振器减振方法

徐硕1, 3，文永蓬1, 2, 3，张晨4，宗志祥4   

  1. （1. 上海工程技术大学城市轨道交通学院，上海201620；2. 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031；
    3. 上海工程技术大学上海市轨道交通振动与噪声控制技术工程研究中心，上海201620；4. 上海地铁维护保障有限公司车辆分公司上海200235 ）
  • 收稿日期:2021-10-13 修回日期:2021-12-01 出版日期:2022-12-18 发布日期:2022-12-18

Vibration Reduction Method of Urban Railway Vehicles with Nonlinear Negative Stiffness Absorbers

  • Received:2021-10-13 Revised:2021-12-01 Online:2022-12-18 Published:2022-12-18

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摘要： 为减小城市轨道车辆垂向振动、提高乘客舒适性，利用负刚度机构的系统刚度呈非线性变化的特点，建立包含负刚度吸振器的城市轨道车辆垂向动力学模型，提出适用于城市轨道车辆的基于负刚度非线性吸振器的减振方法。针对城市轨道车辆车速以及载客量变化频繁的特点，研究负刚度非线性吸振器在不同工况下的减振效应。考虑车体端部的点头振动，揭示负刚度非线性吸振器可以对车体端部的合振动进行有效地抑制。通负刚度非线性吸振器与传统被动式吸振器的减振效果对比分析，对负刚度非线性吸振器的减振机理进行探讨，最后验证了负刚度非线性吸振器减振能力。结果表明：负刚度非线性吸振器可以抑制不同工况下的车体垂向振动；不同速度下，安装负刚度非线性吸振器的车辆垂向减振效果优于传统被动式吸振器；负刚度非线性吸振器可以在较宽的振动频段上实现车体不同位置处的垂向振动抑制，有关结论可为负刚度非线性吸振器在城市轨道车辆上的进一步应用提供参考依据。

关键词: 振动与波, 垂向振动, 负刚度, 吸振器, 减振, Sperling指标