[發明專利]浮置板軌道及其振動控制方法和裝置

有效

• 申請號: 201611162758.0
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106843306B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 杜香剛;肖俊恒;司道林;趙勇;韋凱;王平
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所
• 主分類號: G05D19/02
• 分類號: G05D19/02;G06F17/50
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;張永明

技術領域

本發明涉及軌道領域，具體而言，涉及一種浮置板軌道及其振動控制方法和裝置。

背景技術

目前，隨著城市交通的快速發展，振動噪聲問題日益嚴重，由于地鐵的振動噪聲對環境和居民生活都帶來影響，成為人們關注地鐵建設的焦點。為了有效治理地鐵振動噪聲問題，往往會在軌道結構上采取措施，比如，使用含有各類高分子材料的扣件、軌枕與道床系統等。目前，在城市地鐵軌道的結構類型中，減振效果最好的是鋼彈簧隔振浮置板軌道結構。近年來，隨著新型智能化半主動減振材料(如電流變與磁流變材料等)的不斷涌現，減振措施出現了多元化的發展趨勢，陸續出現了磁流變阻尼浮置板軌道。磁流變阻尼基本屬于庫侖阻尼，必須與控制策略相結合，否則容易出現適得其反的效果，比如，增大振動噪聲，進而導致浮置板軌道的低頻減振效果不好，不能有效抑制浮置板軌道的低頻振動響應。

針對現有技術中不能有效抑制浮置板軌道的低頻振動響應的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種浮置板軌道及其振動控制方法和裝置，以至少解決現有技術中不能有效抑制浮置板軌道的低頻振動響應的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種浮置板軌道的振動控制方法。該浮置板軌道的振動控制方法包括：獲取浮置板軌道的振動方向；根據振動方向，控制磁流變阻尼器產生與振動方向相反的阻尼力，其中，磁流變阻尼器部署在浮置板軌道上；根據阻尼力和浮置板軌道的結構參數建立動力學模型；根據動力學模型對浮置板軌道進行減振處理。

進一步地，獲取浮置板軌道的振動方向包括：獲取浮置板軌道的振動速度；如果振動速度為正數，確定振動方向為向下的第一振動方向；如果振動速度為負數，確定振動方向為向上的第二振動方向；如果振動速度為零，確定浮置板軌道不振動。

進一步地，在獲取浮置板軌道的振動速度之后，根據振動速度構造符號函數；根據阻尼力和浮置板軌道的結構參數建立動力學模型包括：根據符號函數、阻尼力和浮置板軌道的結構參數建立動力學模型。

進一步地，根據符號函數、阻尼力和浮置板軌道的結構參數建立動力學模型包括：獲取浮置板軌道的彈簧剛度、垂向振動位移、第一粘滯阻尼系數和垂向振動速度，其中，結構參數包括浮置板軌道的彈簧剛度、垂向振動位移、第一粘滯阻尼系數和垂向振動速度；根據浮置板軌道的彈簧剛度、垂向振動位移、第一粘滯阻尼系數、垂向振動速度、阻尼力和符號函數獲取浮置板軌道的隔振器的支點力；獲取浮置板軌道的鋼軌扣件的剛度、垂向振動位移、第二粘滯阻尼系數和垂向振動速度，其中，結構參數包括鋼軌扣件的剛度、垂向振動位移、第二粘滯阻尼系數和垂向振動速度；根據鋼軌扣件的剛度、垂向振動位移、第二粘滯阻尼系數和垂向振動速度獲取浮置板軌道的鋼軌支點反力；根據隔振器的支點力和鋼軌支點反力建立動力學模型。

進一步地，根據隔振器的支點力和鋼軌支點反力建立動力學模型包括：通過如下第一預設公式建立動力學模型，其中，E_s用于表示浮置板軌道的彈性模量，I_s用于表示浮置板軌道的截面極慣性矩，Z_s(x_j,t)用于表示浮置板軌道的垂向振動位移，M_s用于表示浮置板軌道的軌道板質量，L_s用于表示浮置板軌道的軌道板長度，N_p用于表示鋼軌扣件的數量，F_rsi(t)用于表示t時刻鋼軌支點反力，δ(x-x_i)和δ(x-x_j)為Dirac函數，N_f用于表示隔振器的數量，F_ssj(t)用于表示t時刻隔振器的支點力。

進一步地，根據浮置板軌道的彈簧剛度、垂向振動位移、第一粘滯阻尼系數、垂向振動速度、阻尼力和符號函數獲取浮置板軌道的隔振器的支點力包括：通過如下第二預設公式獲取t時刻隔振器的支點力F_ssj(t)：其中，K_sj用于表示第j個隔振器的彈簧剛度，Z_s(x_j,t)用于表示浮置板軌道的垂向振動位移，C_sj用于表示第j個隔振器的第一粘滯阻尼系數，用于表示浮置板軌道的垂向振動速度，F_c用于表示阻尼力，用于表示符號函數。