Sound Generation by Metro Trains during Braking and Its Suppression Method

S. G. Suchkov; Сучков С. Г.; V. Ya. Yavchunovsky; Явчуновский В. Я.; A. I. Timofeev; Тимофеев А. И.; V. A. Nikolaevtsev; Николаевцев В. А.; D. S. Suchkov; Сучков Д. С.; V. V. Tretinnikov; Третинников В. В.

doi:10.31857/S0320791923600191

О генерации звука поездами метро при торможении и метод его подавления

Авторы: Сучков С.Г.¹, Явчуновский В.Я.², Тимофеев А.И.², Николаевцев В.А.¹, Сучков Д.С.¹, Третинников В.В.²
Учреждения:
1. Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
2. НПФ Этна Плюс
Выпуск: Том 69, № 3 (2023)
Страницы: 367-373
Раздел: АКУСТИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ. ШУМЫ И ВИБРАЦИЯ
URL: https://vestnik.nvsu.ru/0320-7919/article/view/648335
DOI: https://doi.org/10.31857/S0320791923600191
EDN: https://elibrary.ru/QRSQLX
ID: 648335

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация

Проанализированы причины акустического шума, возникающего при торможении электротранспорта, в частности, метро. Измерен спектр такого шума и показано, что высокочастотные дискретные тоны возбуждаются тормозными резисторами, применяемыми для электродинамического торможения электротранспорта. Рассмотрены три возможных механизма электромеханического взаимодействия в фехралевой пластине, являющейся элементом тормозного резистора: сила Ампера, линейная и нелинейная магнитострикция. Показано, что преобладание нечетных гармоник свидетельствует о наличии у фехралевого сплава значительного пьезомагнитного эффекта и обратного к нему эффекта линейной магнитострикции. На основе феноменологического подхода рассчитаны элементы пьезомагнитного тензора фехраля. Проведенные методом конечных элементов расчеты показали, что введение в пластину несимметричных разрезов может привести к значительному снижению интенсивности возбуждаемых тормозным резистором акустических колебаний.

Ключевые слова

тормозной резистор, акустический шум, пьезомагнитный эффект, магнитострикция, сила Ампера, фехраль

Список литературы

Комплект электрооборудования асинхронного тягового привода вагонов метрополитена КАТП-4: Руководство по эксплуатации 7651.39.00.001 РЭ, 2018. 274 с.
Каталог фирмы Avek Global (URL: https://avglob.org/spiral-fehral-h23yu5t.html. Дата обращения 18.03.2023 г.)
Тимофеев А.И., Машков И.В., Корнев И.А., Соколов М.А., Бессонова Н.С. Силовой резистор // Патент России № 2685224C1. 2019. Бюл. № 11.
Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1986. 512 с.
Fletcher H., Munson W.A. Loudness, its definition, measurement and calculation // J. Acoust. Soc. Am. 1933. V. 5. № 5. P. 82–108. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1933.tb00403.x
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982. 621 с.
Davino D., Giustiniani A., Visone C., Adly A. Experimental analysis of vibrations damping due to magnetostrictive based energy harvesting // J. Appl. Phys. 2011. V. 109. № 7. 07E509. https://doi.org/10.1063/1.3545798
Colussia M., Bertoa F., Morib K., Naritac F. Strain Energy Density Based Assessment of Cracked Terfenol-D Specimens Under Magnetic Field and Different Loading Rates // Procedia Structural Integrity. 2016. V. 2. P. 1837–1844. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2016.06.231
Balke H., Suchaneck G. Commentary: On the linear coupling of mechanical and magnetic fields in magnetoelectrical composites // AIP Advances. 2017. V. 7. 060901. https://doi.org/10.1063/1.4986212
Dapino M.J. Magnetostrictive Materials: Their Use in Smart Structure Applications. Chapter in book: Encyclopedia of Smart Materials, 2002. 39 p. https://doi.org/10.1002/0471216275.esm051