[发明专利]浮置板轨道及其振动控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及轨道领域，具体而言，涉及一种浮置板轨道及其振动控制方法和装置。

背景技术

目前，随着城市交通的快速发展，振动噪声问题日益严重，由于地铁的振动噪声对环境和居民生活都带来影响，成为人们关注地铁建设的焦点。为了有效治理地铁振动噪声问题，往往会在轨道结构上采取措施，比如，使用含有各类高分子材料的扣件、轨枕与道床系统等。目前，在城市地铁轨道的结构类型中，减振效果最好的是钢弹簧隔振浮置板轨道结构。近年来，随着新型智能化半主动减振材料(如电流变与磁流变材料等)的不断涌现，减振措施出现了多元化的发展趋势，陆续出现了磁流变阻尼浮置板轨道。磁流变阻尼基本属于库仑阻尼，必须与控制策略相结合，否则容易出现适得其反的效果，比如，增大振动噪声，进而导致浮置板轨道的低频减振效果不好，不能有效抑制浮置板轨道的低频振动响应。

针对现有技术中不能有效抑制浮置板轨道的低频振动响应的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种浮置板轨道及其振动控制方法和装置，以至少解决现有技术中不能有效抑制浮置板轨道的低频振动响应的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种浮置板轨道的振动控制方法。该浮置板轨道的振动控制方法包括：获取浮置板轨道的振动方向；根据振动方向，控制磁流变阻尼器产生与振动方向相反的阻尼力，其中，磁流变阻尼器部署在浮置板轨道上；根据阻尼力和浮置板轨道的结构参数建立动力学模型；根据动力学模型对浮置板轨道进行减振处理。

进一步地，获取浮置板轨道的振动方向包括：获取浮置板轨道的振动速度；如果振动速度为正数，确定振动方向为向下的第一振动方向；如果振动速度为负数，确定振动方向为向上的第二振动方向；如果振动速度为零，确定浮置板轨道不振动。

进一步地，在获取浮置板轨道的振动速度之后，根据振动速度构造符号函数；根据阻尼力和浮置板轨道的结构参数建立动力学模型包括：根据符号函数、阻尼力和浮置板轨道的结构参数建立动力学模型。

进一步地，根据符号函数、阻尼力和浮置板轨道的结构参数建立动力学模型包括：获取浮置板轨道的弹簧刚度、垂向振动位移、第一粘滞阻尼系数和垂向振动速度，其中，结构参数包括浮置板轨道的弹簧刚度、垂向振动位移、第一粘滞阻尼系数和垂向振动速度；根据浮置板轨道的弹簧刚度、垂向振动位移、第一粘滞阻尼系数、垂向振动速度、阻尼力和符号函数获取浮置板轨道的隔振器的支点力；获取浮置板轨道的钢轨扣件的刚度、垂向振动位移、第二粘滞阻尼系数和垂向振动速度，其中，结构参数包括钢轨扣件的刚度、垂向振动位移、第二粘滞阻尼系数和垂向振动速度；根据钢轨扣件的刚度、垂向振动位移、第二粘滞阻尼系数和垂向振动速度获取浮置板轨道的钢轨支点反力；根据隔振器的支点力和钢轨支点反力建立动力学模型。

进一步地，根据隔振器的支点力和钢轨支点反力建立动力学模型包括：通过如下第一预设公式建立动力学模型，其中，E_s用于表示浮置板轨道的弹性模量，I_s用于表示浮置板轨道的截面极惯性矩，Z_s(x_j,t)用于表示浮置板轨道的垂向振动位移，M_s用于表示浮置板轨道的轨道板质量，L_s用于表示浮置板轨道的轨道板长度，N_p用于表示钢轨扣件的数量，F_rsi(t)用于表示t时刻钢轨支点反力，δ(x-x_i)和δ(x-x_j)为Dirac函数，N_f用于表示隔振器的数量，F_ssj(t)用于表示t时刻隔振器的支点力。

进一步地，根据浮置板轨道的弹簧刚度、垂向振动位移、第一粘滞阻尼系数、垂向振动速度、阻尼力和符号函数获取浮置板轨道的隔振器的支点力包括：通过如下第二预设公式获取t时刻隔振器的支点力F_ssj(t)：其中，K_sj用于表示第j个隔振器的弹簧刚度，Z_s(x_j,t)用于表示浮置板轨道的垂向振动位移，C_sj用于表示第j个隔振器的第一粘滞阻尼系数，用于表示浮置板轨道的垂向振动速度，F_c用于表示阻尼力，用于表示符号函数。