Aktiv reglering av kurvskrikljud
Forskningsprojekt , 2015 – 2017

Vi alla upplever kurvskrikljud vid olika tillfällen när vi åker tåg eller spårvagn. Oftast är ljudet ett starkt och tonalt ljud som vi upplever som mycket störande. Det finns ett antal möjligheter att minska skrikljud genom att t ex öka hjulets dämpning eller minska friktionen mellan räls och hjul med hjälp av vatten eller andra smörjmedel som är speciellt framtagna för att minska skrikljud. Tyvärr är dessa lösningar oftast otillförlitliga och fram till idag har man inte hittat en riktigt bra lösning för att undvika skrikljud. Generering av skrikljud är en extremt komplex process. I snäva kurvor uppkommer en relativrörelse mellan hjulet och rälsen. Rörelsen ger upphov till en kraft och kraften genererar svängningar hos hjulet och rälsen. Om timingen stämmer så uppstår en återkopplingsprocess där svängningar hos hjulet (eller rälsen) ökar och leder till större krafter, med resultatet att ett väldigt starkt och tonalt ljud uppstår. Oftast är ljudet högfrekvent vilket gör det ännu mer störande. Målet med projektet är att undersöka om aktiv reglering kunde vara en lösning för att bli av med kurvskrikljud. Vanlig aktiv reglering går ut på att man skapar en noggrann kopia av t ex ett ljudfält som man sen lägger med omvänt tecken till fältet som ska regleras. Genereringen av skrikljud ger dock en annorlunda möjlighet. Man behöver inte skapa en kopia av ett fält, vilket ofta kräver en mycket kontrollerad mät- och regleringsomgivning. I stället räcker det med att man stör återkopplingsprocessen i kontakten mellan hjulet och rälsen. Man kan göra detta genom att bara lägga till en högfrekvent signal som förändrar de verkande friktionsegenskaperna mellan hjul och räls. Processen kallas på engelska dither control. En avancerad modell för kurvskrikljud kommer användas för att undersöka vilken potential tekniken har och hur regleringen utformas på bäst sätt. Teoretiska resultat valideras i experiment i en mätrigg. Processerna i kontaktytan ger inte bara upphov till ljud, utan är också ansvariga för nötning och rullkontaktsutmattning. Dessa skademekanismer leder till att hjulet måste svarvas och rälsen slipas regelbundet, för att hålla dem i gott skick och garantera säkerheten. Det är en intressant fråga om den aktiva reglering som används i projektet också kommer att påverka nötning och utmattning.

Deltagare

Wolfgang Kropp (kontakt)

Professor vid Chalmers, Arkitektur och samhällsbyggnadsteknik, Teknisk akustik

Astrid Pieringer

Forskare vid Chalmers, Arkitektur och samhällsbyggnadsteknik, Teknisk akustik

Finansiering

Vetenskapsrådet (VR)

Finansierar Chalmers deltagande under 2015–2017

Relaterade styrkeområden och infrastruktur

Hållbar utveckling

Drivkrafter

Building Futures (2010-2018)

Styrkeområden

Mer information

Projektet på Chalmers webb

http://www.chalmers.se/en/projects/Pages/A...

Skapat

2015-06-08