铁路轨道 双稳 振动吸收器：弹性波控制的实验研究
应用物理
2025-06-24 v1
摘要
地铁轨道振动在城市铁路系统中引发严重问题，包括结构损坏、噪声污染以及乘客不适。本文旨在对动态振动吸收器（DVA）应用于减小不必要轨道振动的实验研究进行阐述。通过对 UIC60/60E1 轨道进行实验模态分析（EMA）和随机振动分析评估了各种 DVA 配置的效果。研究结果显示，经过良好设计的 DVA 可将振动降低最高 74%，而以 1 m 间隔的定期安装可创建类网格结构，显示出金属材料的行为，使抑制效果提升至最高 98%。这种周期性安排导致关键频段的衰减，由于屈曲波干涉效应。进一步进行随机振动分析以评估 DVA 在随机激励下的实际性能，结果显示均方根（RMS）降低率平均为 12%。研究结果表明，DVA 是一种便携式、非侵入式且非常高效的系统，可用于铁路振动管理，以及减少对环境的影响并增强基础设施的强度。
引用
@article{arxiv.2506.18801,
title = {Metamaterial Bi-stable Vibration Absorbers for Railway Tracks: Experimental Study of Flexural Wave Control},
author = {Ali Jafari and Aref Afsharfard},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.18801},
year = {2025}
}
备注
21 Pages, 9 Figures, 8 Tables