基于精密仪器的轨道交通减振方法、系统、设备及介质与流程

本发明涉及轨道交通减振，尤其涉及一种基于精密仪器的轨道交通减振方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、随着半导体制造、生物医药、精密光学等高端产业的快速发展，其对微振动环境的要求已达到纳米级甚至亚纳米级。光刻机、电子显微镜等精密仪器对环境振动极为敏感，任意频率下振动超出容许标准将严重影响产品良率和设备使用寿命。与此同时，城市轨道交通网络日益密集，线路不可避免地近距离穿越或邻近这些高精尖产业园区。

2、现行轨道交通减振设计规范主要以人体舒适度为衡量目标，采用z振级作为评价指标。而z振级是1~80hz宽频带经全身振动z计权因子加权后的综合值，能够较好地反映人对振动的感知程度。然而，这种评价体系与精密仪器的需求存在根本性错配：一个z振级达标的振动环境，其能量可能在某一特定窄频段（例如4-8hz）内显著超出仪器容许标准，而这个频段恰好是精密仪器最敏感的频段之一。现有的减振设计方法无法针对仪器的敏感频段进行靶向减振，导致减振措施的针对性不足，效果不佳，甚至可能因不当选型而造成工程浪费。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种基于精密仪器的轨道交通减振方法、系统、设备及介质，旨在解决上述技术问题的至少之一。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种基于精密仪器的轨道交通减振方法，包括：

3、获取轨道交通列车运行在目标区段产生的振动源强频谱特性曲线；

4、获取拟保护的精密仪器在安装位置的容许振动标准，确定所述精密仪器的一个或多个敏感频段；

5、将所述振动源强频谱特性曲线与所述容许振动标准进行匹配比对，识别振动源强能量在所述敏感频段内超过所述容许振动标准的一个或多个重合风险频段；

6、根据所述重合风险频段进行轨道减振措施的选型或参数优化。

7、在一些实施例中，所述获取轨道交通列车运行在目标区段产生的振动源强频谱特性曲线，包括：

8、构建车辆-轨道-隧道-土体耦合系统模型，求解所述车辆-轨道-隧道-土体耦合系统模型得到隧道内振源振动响应频谱；

9、根据所述隧道内振源振动响应频谱得到轨道交通列车运行在目标区段产生的振动源强频谱特性曲线。

10、在一些实施例中，所述构建车辆-轨道-隧道-土体耦合系统模型，求解所述车辆-轨道-隧道-土体耦合系统模型得到隧道内振源振动响应频谱，包括：

11、根据列车动力学模型参数构建列车动力学模型；

12、根据轨道结构设计参数构建轨道-扣件系统模型；

13、基于2.5d有限元方式构建隧道模型；

14、基于2.5d基本解方法构建土体模型；

15、根据所述列车动力学模型、轨道-扣件系统模型、隧道模型及土体模型耦合得到车辆-轨道-隧道-土体耦合系统模型；

16、求解所述车辆-轨道-隧道-土体耦合系统模型，得到轨道交通隧道内振源振动加速度频谱；

17、根据所述轨道交通隧道内振源振动加速度频谱得到隧道内振源振动响应频谱。

18、在一些实施例中，所述根据所述列车动力学模型、轨道-扣件系统模型、隧道模型及土体模型耦合得到车辆-轨道-隧道-土体耦合系统模型，包括：

19、基于轮轨接触关系、扣件处力平衡条件、隧道与土体边界处的位移连续与受力平衡条件，将所述列车动力学模型、轨道-扣件系统模型、隧道模型以及土体模型进行耦合，得到车辆-轨道-隧道-土体耦合系统模型。

20、在一些实施例中，所述获取拟保护的精密仪器在安装位置的容许振动标准，包括：

21、获取拟保护的精密仪器对应的以1/3倍频程频带的速度有效值或加速度有效值表示的振动限值曲线；

22、将所述振动限值曲线作为容许振动标准。

23、在一些实施例中，所述根据所述重合风险频段进行轨道减振措施的选型或参数优化，包括：

24、从减振扣件、弹性轨枕、减振垫道床、浮置板道床、调谐质量-惯容减振器中，基于轨道减振措施的减振特性曲线选取在所述重合风险频段内具有最优减振效果的目标减振措施方案；

25、或，

26、选取目标减振措施方案，对所述目标减振措施方案的参数进行优化调整，使减振峰值频率与所述重合风险频段吻合。

27、在一些实施例中，所述选取目标减振措施方案，对所述目标减振措施方案的参数进行优化调整，使减振峰值频率与所述重合风险频段吻合，包括：

28、选取目标减振措施方案；其中，所述目标减振措施方案采用带有调谐质量-惯容减振器的隔振结构；

29、调节所述调谐质量-惯容减振器的质量块质量、飞轮转动惯量、铰接连杆传动比以及钢弹簧刚度，使所述调谐质量-惯容减振器的反共振频率与所述重合风险频段一致，以定向吸收所述重合风险频段的振动能量。

30、第二方面，本发明实施例提供了一种基于精密仪器的轨道交通减振系统，包括：

31、源强频谱获取模块，用于获取轨道交通列车运行在目标区段产生的振动源强频谱特性曲线；

32、仪器标准获取模块，用于获取拟保护的精密仪器在安装位置的容许振动标准，确定所述精密仪器的一个或多个敏感频段；

33、频谱匹配分析模块，用于将所述振动源强频谱特性曲线与所述容许振动标准进行匹配比对，识别振动源强能量在所述敏感频段内超过所述容许振动标准的一个或多个重合风险频段；

34、减振措施设计模块，用于根据所述重合风险频段进行轨道减振措施的选型和/或参数优化。

35、第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：

36、一个或多个处理器；

37、存储器，用于存储一个或多个程序；

38、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上文中任一所述方法。

39、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文中任一所述方法中的步骤。

40、本发明提供了一种基于精密仪器的轨道交通减振方法，包括：获取轨道交通列车运行在目标区段产生的振动源强频谱特性曲线；获取拟保护的精密仪器在安装位置的容许振动标准，确定所述精密仪器的一个或多个敏感频段；将所述振动源强频谱特性曲线与所述容许振动标准进行匹配比对，识别振动源强能量在所述敏感频段内超过所述容许振动标准的一个或多个重合风险频段；根据所述重合风险频段进行轨道减振措施的选型或参数优化。本发明中，将轨道交通振动源强频谱特性与精密仪器敏感频段进行精准匹配，识别重合风险频段，并根据重合风险频段指导减振措施选型与参数优化，实现基于频谱匹配的轨道交通精密仪器减振设计，从而解决相关技术中以z振级为单一指标导致的减振措施与仪器敏感频段错配的问题。

1.一种轨道交通精密仪器减振方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取轨道交通列车运行在目标区段产生的振动源强频谱特性曲线，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构建车辆-轨道-隧道-土体耦合系统模型，求解所述车辆-轨道-隧道-土体耦合系统模型得到隧道内振源振动响应频谱，包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述列车动力学模型、轨道-扣件系统模型、隧道模型及土体模型耦合得到车辆-轨道-隧道-土体耦合系统模型，包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取拟保护的精密仪器在安装位置的容许振动标准，包括：

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述重合风险频段进行轨道减振措施的选型或参数优化，包括：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述选取目标减振措施方案，对所述目标减振措施方案的参数进行优化调整，使减振峰值频率与所述重合风险频段吻合，包括：

8.一种轨道交通精密仪器减振系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一所述方法中的步骤。