[发明专利]一种多阶剪切型钢轨动力阻尼吸振器

权利要求书

1.一种多阶剪切型钢轨动力阻尼吸振器，其特征在于，包括两个以上谐振质量块(2)和弹性阻尼层(3)形成的多阶谐振组合体(4)，所述的两个以上谐振质量块(2)平行排列于弹性阻尼层(3)内，所述的多阶谐振组合体(4)沿钢轨(1)的钢轨轨脚上面(10)及钢轨轨腰面(11)设置，并与钢轨轨脚上面(10)及钢轨轨腰面(11)形成密切连接；

所述的两个以上谐振质量块(2)形成多阶谐振频率，各阶谐振频率ω和弹性阻尼层(3)的等效模态刚度k及谐振质量块(2)的等效模态质量m的关系为

各谐振质量块(2)的谐振质量m与钢轨(1)的振动峰值相对应的模态质量m_m之比μ＝m/m_m满足0.1μ1；

每单个谐振质量块(2)的谐振质量m在其谐振频率ω以下增加钢轨(1)的参振质量，降低钢轨(1)的振动峰值；

所述的弹性阻尼层(3)为连接多个谐振质量块(2)的弹性弹簧，其刚度的等效模态刚度k＝ω²m，m是谐振质量块(2)的等效模态质量，ω是谐振频率；所述的弹性阻尼层(3)同时提供动力阻尼吸振器的阻尼功能，其弹性阻尼层(3)的阻尼损耗因子范围为0.05-0.5；弹性阻尼层(3)支撑谐振质量块(2)并在谐振频率以上的频率将谐振质量块(2)与钢轨(1)的振动隔离，弹性阻尼层(3)与谐振质量块(2)形成多自由度的弹簧质量谐振系统；

所述的两个以上谐振质量块(2)沿钢轨长度方向排列并由弹性阻尼层(3)连接，形成沿轨道方向的多自由度弹簧质量系统的多阶谐振组合体(4)；钢轨(1)横向和垂垂直方向振动时，各个谐振质量块(2)之间产生相对的剪切振动变形，该剪切振动变形沿轨道方向形成波动相位差与钢轨振动沿轨道方向波动振动方向相反，形成不同谐振的波动动力阻尼吸振器；

所述的谐振质量块(2)是一个单质量整体或者是由多个子质量体(20)与子弹性体(30)组成的质量单元；所述的多阶谐振组合体(4)的外侧布置有限位约束件(5)，该限位约束件(5)通过弹性扣件(7)与钢轨(1)连接定位。

2.根据权利要求1所述的一种多阶剪切型钢轨动力阻尼吸振器，其特征在于，所述的两个以上谐振质量块(2)之间由柔性连接件(6)相连，柔性连接件(6)的等效刚度小于弹性阻尼层(3)的等效刚度的1/2。

3.根据权利要求1所述的一种多阶剪切型钢轨动力阻尼吸振器，其特征在于，所述的弹性阻尼层(3)与钢轨(1)的轨脚上面(10)及钢轨轨腰面(11)的接触为非全部覆盖的局部接触方式，接触面带有沟槽(31)或网状或钉柱型。

4.根据权利要求1所述的一种多阶剪切型钢轨动力阻尼吸振器，其特征在于，所述的限位约束件(5)的材料是金属或其它有一定强度的弹性复合材料，限位约束件(5)的截面是板形、网状、圆形或长方形。

5.根据权利要求1所述的一种多阶剪切型钢轨动力阻尼吸振器，其特征在于，所述的谐振质量块(2)为高密度材质，其材料密度大于钢轨的材料密度，截面形状为圆形、椭圆形、长方形或多边形。

6.根据权利要求1所述的一种多阶剪切型钢轨动力阻尼吸振器，其特征在于，所述的弹性阻尼层(3)为由橡胶制成的弹性体或土工布或其它具有阻尼弹性特质的金属材料或非金属材料。

7.根据权利要求1所述的一种多阶剪切型钢轨动力阻尼吸振器，其特征在于，所述的多阶剪切型钢轨动力阻尼吸振器通过弹性扣件(7)固定在钢轨上，或采用粘接的方式与钢轨(1)连接。