[发明专利]一种基于粒子阻尼器的浮置道床减振方法和减振装置

说明书

本发明涉及轨道交通领域，公开一种基于粒子阻尼器的浮置道床减振方法和减振装置，其中浮置道床减振方法包括如下步骤：S10，根据振动产生源，确定振动传递路径；S20，基于振动传递路径，确立阻尼安装槽在浮置道床上的目标安装位置，至少有一个粒子阻尼器安装在浮置道床的内部位置或外部边缘位置；S30，基于离散元法，建立基于粒子阻尼器的浮置道床结构中粒子能量耗散模型；S40，基于所述离散元法建立的粒子能量耗散模型，统计耗能情况得到最佳减振效果，并确定与粒子阻尼器相关的阻尼粒子的粒径、填充率与材质参数；通过本发明的方法能够快速的确定最佳阻尼粒子的粒径、材质和填充率，应用本方法的减振装置也具有较高的抗振效果。

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，特别是一种基于粒子阻尼器的浮置道床减振方法和减振装置。

背景技术

目前，随着国家低碳出行的号召，地铁出行已成为市民必不可少的选择方式，越来越多的城市计划建设或增加城市的地铁路线，同时考虑到市民出行的便利性，其每一站地铁站口的设计通常尽可能靠近居民小区位置。而当地铁列车在运行过程当中，会受到来自轮轨等一系列激励而产生振动，包括列车自身重量载荷对钢轨的冲击。最终振动以能量的方式通过轨道系统，经过轨道基础、土层，再传递至周围的建筑物，进一步产生噪音影响人们的正常生活。作为城市重要的轨道交通系统，地铁负责着城市内部的大部分客流量，一旦轨道结构长期受到振动而引起疲劳破坏，影响数百万人的出行，严重时使得交通瘫痪。

目前应用在地铁上常用的减振方式为设计不同形式的减振扣件，降低竖向刚度以提供较大的垂向位移，使得弹性衰减较快，使用寿命随之缩短。

发明内容

为此，需要提供一种基于粒子阻尼器的浮置道床减振方法和减振装置，解决现有轨道结构减振效果较差等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于粒子阻尼器的浮置道床减振方法，应用于轨道交通的浮置道床，所述减振方法包括如下步骤：

S10，根据振动产生源，确定振动传递路径，所述传递路径为所述振动产生源至所述浮置道床至与所述浮置道床连接的路基至安装所述路基的隧道基础；

S20，基于振动传递路径，确立阻尼安装槽在浮置道床上的目标安装位置，至少有一个粒子阻尼器安装在浮置道床的内部位置或外部边缘位置；

S30，基于离散元法，建立基于粒子阻尼器的浮置道床结构中粒子能量耗散模型；

S40，基于所述离散元法建立的粒子能量耗散模型，统计耗能情况得到最佳减振效果，并确定与粒子阻尼器相关的阻尼粒子的粒径、填充率与材质参数；

所述步骤S20中，包括如下步骤：

S21，建立浮置道床的三维模型；

S22，基于有限元法对浮置道床结构进行有限元分析，建立相应的有限元模型；

S23，根据模态分析结果确定浮置道床模态响应最大的区域；

S24，利用动力学分析方法，对所述的浮置道床结构进行谐响应分析，确定阻尼安装槽在所述浮置道床上的目标安装位置。

进一步，所述振动产生源包括以下几种：

(1)列车自重载荷对安装在所述浮置道床的铁轨冲击；

(2)同一时刻，所述列车各车轮与所述铁轨之间不同的相互作用力；

(3)所述列车各车轮的偏心周期性激励；

(4)安装在所述浮置道床的铁轨由于不平顺性引起激励。

进一步，所述步骤S40中通过控制变量法确定达到最佳减振效果的阻尼粒子的粒径、填充率与材质。