The theoretical investigation of the noise and vibration of the rail as a line limited distance elastically mounted source is resulted. When installing the rail on sleepers, it is presented as a system of two-point sources simultaneously radiating the sound energy, and every section of the rail between the sleepers – as a line limited distance source. The dependences of the sound pressure produced by the rails are obtained for such a source. It permits to specify the noise emission pattern in low and high frequencies of the rated audio band. Two options for installing the rail on wooden and concrete sleepers are considered. In the first case, the differential equation is solved for the rail vibration pinning conditions, in the second – for the rigid fixing conditions. On the basis of the theoretically calculated vibration velocities at natural frequencies, the acoustical radiation spectra are defined. The obtained dependences consider both engineering data and stress-strain properties of the noise source, and the effective loss index of the vibration energy which allows choose theoretically the option of reducing the rail sound emission intensity.
Приведены результаты теоретических исследований шума и вибрации рельса как линейного источника ограниченной длины, установленного на упругих опорах. При установке рельса на шпалах он представлен как система двухопёртых источников, одновременно излучающих звуковую энергию, а каждый участок рельса между шпалами — как линейный источник ограниченной длины. Для такого источника получены зависимости звукового давления, создаваемого рельсами. Это позволяет уточнить закономерности шумообразования в области низких и высоких частот нормируемого диапазона звуковых частот. Рассмотрены два варианта установки рельса на деревянных и железобетонных шпалах. В первом случае дифференциальное уравнение колебаний рельса решено для условий шарнирного закрепления, во втором — для условий жёсткого закрепления. На основе теоретически рассчитанных скоростей колебаний рельса на собственных частотах колебаний определяются спектры звукового излучения. Полученные зависимости учитывают конструктивные и физико-механические характеристики источника шума, а также эффективный коэффициент потерь колебательной энергии, что позволяет теоретически выбрать вариант снижения интенсивности звукового излучения рельса.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.