基于随机游走算法的TMD减振轨道参数优化

噪声与振动控制 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (3): 196-202.

基于随机游走算法的TMD减振轨道参数优化

黄星1，何光辉2，王森荣3，彭子腾1，圣小珍1

( 1. 上海工程技术大学城市轨道交通学院，上海201620；
2. 上海科创职业技术学院智能建造学院，上海201600；
3. 浙江天铁实业股份有限公司，浙江台州317200 )

收稿日期:2024-10-28 修回日期:2025-02-14 出版日期:2026-06-18 发布日期:2026-06-10

Parameter Optimization of TMD Vibration-reducing Track Based on RandomWalk Algorithm

Received:2024-10-28 Revised:2025-02-14 Online:2026-06-18 Published:2026-06-10

摘要/Abstract

摘要： 轨道结构参数对轨道的减振性能有重要影响。为了选取调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper，TMD)轨道结构的最佳参数，建立车辆-轨道动力相互作用模型与隧道-大地有限元模型，预测隧道壁的振动响应；采用随机游走法(Random Walk)，以隧道壁的振动加速度总值作为目标函数，对TMD的宽度、厚度、TMD板下刚度、阻尼以及道床板下刚度进行分析，在工程许可的范围内开展参数全局优化，使目标函数最小，从而得到最佳轨道结构参数。结果表明：当列车时速为160 km、道床板下为橡胶垫板时，TMD减振轨道的隧道壁振动总值相比于普通浮置板轨道下降3.3 dB；当道床板下为橡胶弹簧时，TMD减振轨道的隧道壁振动总值相比于普通浮置板轨道下降4.1 dB；并且相比于普通浮置板轨道，TMD减振轨道道床板的垂向振动响应在主板固有频率处产生分叉现象，形成两个波峰，分叉后，峰值变小，使得道床板在16 Hz附近频段内的共振都被明显抑制。由此得出结论，优化后的TMD减振轨道相比普通浮置板轨道具有3～4 dB的减振效果，并且在低频处能有效抑制共振。

关键词: 振动与波, 轨道减振性能, 调谐质量阻尼器(TMD), 隧道壁振动, 随机游走法

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