弹性车轮动态刚度测试及阻尼特性分析

宁 烨 侯传伦

(中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 江苏 常州 213011)

随着我国交通建设的快速发展，轨道交通凭借其快速、准时、运量大等优点成为越来越多城市交通建设的首选。但轮轨系统的噪声和振动问题对轨道交通沿线的居民生活和工作造成了较大影响[1]。弹性车轮通过在轮箍和轮心间嵌入橡胶弹性元件，能降低簧下质量，减少车轮和钢轨的磨耗，降低车轮振动冲击和噪声辐射。目前，我国城轨车辆的最高运行速度一般在80～100 km/h，区间运行速度在60 km/h左右，相关研究认为速度在60～200 km/h时轮轨噪声为车辆噪声的主要来源[2]。刘玉霞、韩建等人通过仿真计算方法对弹性车轮降噪特性进行分析[3]，主要对弹性车轮在降噪频段、声辐射场分布等方面与钢轮振动噪声辐射水平进行对比，由于橡胶件的非线性特性，部分参数在仿真计算过程中进行优化处理，计算结果与真实运用情况可能存在一定偏差。因此，本文基于相关台架试验开展弹性车轮相关动态特性试验，通过分析弹性车轮实际运用工况下速度、轴重等参数与阻尼特性的关系，了解弹性车轮产品的相关降噪机理，对分析产品在实际运用工况下的减振降噪效果具有重要意义。

1 车轮动态刚度测试及阻尼特性分析

1.1 试验方法

为掌握弹性车轮的动态特性，对某型号压剪复合型弹性车轮的动态刚度进行测试。试验过程中将车轮轮心进行固定(见图1)，径向刚度测试时如图所示在车轮踏面上加载径向载荷Fz1，在图示位置记录径向变形dz1；……