高速动车组端墙铝型材减振特性研究

高速动车组端墙铝型材减振特性研究

彭垒张文敏

（中车唐山机车车辆有限公司河北唐山063035）

摘要基于模态、阻尼损耗因子试验，系统测试分析了高速动车组端墙不同组合方式的铝型材振动及阻尼特性。研究结果表明端墙铝型材光板一阶垂向弯曲频率为130.2Hz，端墙铝型材一侧喷涂4mm阻尼浆工况下的一阶垂向弯曲频率为122.6Hz，端墙铝型材喷涂4mm阻尼浆，并在阻尼浆上面粘贴0.8mm隔音毡工况下的一阶垂向弯曲频率为117.5Hz，对比三种工况情况下的固有频率可知，端墙铝型材固有频率随着阻尼、隔音毡的增加，频率逐渐减小。在100-1000Hz范围内，阻尼浆及隔音毡均对端墙铝型材有很好的减振效果，315-1000Hz范围内，减振效果尤其明显。

关键词模态；阻尼损耗因子；端墙铝型材；减震降噪

中图分类号：XXXXXX文献标识码：A文章编号：

引言

随着动车组速度的提升，轮轨激励及空气动力激励随着增加，车体端墙振动随着增大，车端旅客及乘务员明显感觉不适，减少车体振动已经成为高速动车组持续发展亟待解决的问题。随着列车轻量化的发展，铝型材已经成为高速动车组的主体材料。为减少车体振动，改善车内环境，对铝型材进行减振特性研究具有重要的现实意义。本文基于模态、阻尼测试原理，对不同组合方式的端墙铝型材模态及阻尼进行测试，研究阻尼浆、隔音毡对端墙铝型材减振效果的影响。

1试验概述

试验以端墙铝型材为研究对象，分析不同组合方式端墙铝型材模态及阻尼特性，具体组合方式为：试件1端墙铝型材，参数1225X1075mm；试件2端墙铝型材+3mm厚阻尼浆，参数1225X1075mm；试件3端墙铝型材+4mm厚阻尼浆+0.8mm隔音毡，参数1225X1075mm。

1.1模态测试

试验在半消声室内进行，地面平整坚固，周围悬挂吸声尖劈。试件四角由橡胶绳悬挂在空中。本次模态试验采用单点激扰多点测量（MIMO）方法。

如图1所示，在100-1000Hz范围内，样件2的阻尼损耗因子大于样件1，说明阻尼浆对铝型材有减振效果。样件3的阻尼损耗因子大于样件2，说明阻尼浆外层增加0.8mm的隔音毡能够进一步提高样件的减振效果，此结论与阻尼比结果保持一致。在400-1000Hz范围内，样件2和样件3阻尼损耗因子均明显高于样件1，说明阻尼浆及隔音毡对400Hz以上频率减振效果较好。

4结论

为评价阻尼浆及隔音毡的减振效果，分别将端墙铝型材光板、喷涂阻尼浆的端墙铝型材、喷涂阻尼浆+隔音毡的端墙铝型材进行模态及阻尼损耗因子测试分析，得到主要结论如下：

阻尼浆及隔音毡不会改变铝型材模态振型，但随着阻尼浆及隔音毡的粘贴，各阶频率值均向下偏移。

（1）横向对比三种样件的阻尼比，得出阻尼浆及隔音毡对端墙铝型材均能提高减振效果。

（2）通过衰减率法进行铝型材阻尼损失因子的测试。得出在100-1000Hz范围内，阻尼浆及隔音毡均对端墙铝型材有很好的减振效果，315-1000Hz范围内，减振效果尤其明显。

（3）参考文献

[1]结构阻尼的声衰减时间测量方法.张教超，2013.

[2]金属材料阻尼测试研究.姚千斌，2007.

[3]基于MATV的高速列车车体铝型材振动声辐射预测.姚丹,伏蓉,2015.