Выпуск: 2 , Том: 53 , Год издания: 2026

В статье представлены результаты численного моделирования эффективности вибробарьеров для защиты от вибрационного воздействия объектов рельсовой транспортной инфраструктуры, а именно - трамвайного полотна и тоннелей метрополитена. Исследование охватывает три типа конструкций: горизонтальные, вертикальные и комбинированные барьеры из каменной ваты (Rockwool), вспененного (EPS) и экструзионного (XPS) пенополистирола. Методология основана на решении уравнений упругости в частотной области с использованием конечно-разностной схемы, учитывающей свободную поверхность и поглощающие граничные слои (PML). Результаты показали, что горизонтальные барьеры наиболее эффективны при использовании XPS (до 70% снижения вибраций), но подвержены резонансам при определенных геометрических размерах. Вертикальные конструкции оказались менее склонны к резонансным явлениям, а вибробарьер из EPS продемонстрировал возможность снижения вибраций на величину до 90%. Наилучшие результаты показали комбинированные системы, обеспечивающие широкополосную защиту (1-250 Гц) с эффективностью до 97%. Ключевыми факторами эффективности стали свойства материалов (долговечность, демпфирующие свойства каменной ваты, жесткость XPS), геометрия (ширина более 0.6 м, глубина более 3 м) и частотный диапазон. Практические рекомендации включают использование горизонтальных барьеров для высокочастотных вибраций, вертикальных барьеров - для низкочастотных, а комбинированных конструкций - для виброзащиты в широком диапазоне частот. Исследование открывает перспективы для разработки многослойных и нестандартных геометрических решений, а также для проведения натурных испытаний.