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://bakhtiniada.ru/0320-7919/article/view/134446
DOI: https://doi.org/10.31857/S0320791923600191
EDN: https://elibrary.ru/QRSQLX
ID: 134446

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

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