机械工程学报

作者：文永蓬, 董昊亮, 徐祖翰, 周月, 吴俊汉

单位：1. 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室 成都 610031;2. 上海工程技术大学城市轨道交通学院 上海 201620;3. 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

关键词：曲线啸叫,轮轨噪声,温湿度,下降摩擦,摩擦振动；

基金：西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室开放课题(TPL2103)、国家自然科学基金(11472176)和上海市自然科学基金(15ZR1419200)资助项目。

地铁车辆在小半径曲线极易产生曲线啸叫噪声，轮轨间的下降摩擦机制被认为是产生曲线啸叫噪声的可能原因之一，然而，长期服役条件下不同温湿度的轮轨间蠕滑条件不同，轮轨接触状态受环境因素影响明显，环境对曲线啸叫噪声影响的机理有待进一步探索。为了探究环境因素对曲线啸叫产生的影响，建立考虑温湿变的地铁曲线啸叫噪声理论模型。基于对列车通过曲线行为的分析，利用实测噪声数据找出可能引发车轮曲线啸叫噪声产生的主导模态，指出产生曲线啸叫的车轮轴向振动模态与啸叫噪声关系。通过对上海全年温湿度变化的调研，分析温湿度变化对车轮横向振动和曲线啸叫噪声的影响，探讨曲线啸叫噪声的产生原因。研究结果表明，轮轨之间的下降摩擦条件是车轮横向自激振动产生的必要条件；当车轮横向振动速度接近蠕滑速度时，并且出现周期性横向力突变，系统周期性输入功率的不对称造成系统能量发生耗散，车轮的轴向模态被激发是产生曲线啸声的可能原因；相比于高温潮湿的夏天，低温干燥的冬季更容易发生曲线啸叫噪声，且产生的啸叫噪声更加尖锐，为了避免啸叫噪声引发的环境污染，建议在冬季更加注重轮轨之间的养护。研究工作对认识轨道车辆啸叫成因和进一步抑制啸叫噪声具有一定的参考价值。

来源：2025年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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