为什么高铁动车组起动时轨道会响，并且车开走后还会响上几秒?
这问题问到点子上了！咱们坐高铁动车组，起步那会儿，特别是刚启动，甚至是还没完全启动，一股子“嗡嗡嗡”或者“咔啦咔啦”的声响，甚至车头都还没挪动多少，轨道就响上了。最奇妙的是，车头都开出去好一段了，后头的车厢可能还在原地，但轨道上的声响还在持续个几秒，好像车没完全走干净，但又好像有东西还在那儿“哼哼唧唧”。这到底是怎么回事呢？
首先，得明白一点，高铁动车组这东西，可不是像汽车那么简单，一脚油门就往前冲。它是一整套复杂系统的组合，牵一发动全身。那个响声，说白了，就是各个部件在工作时互相摩擦、碰撞、传递振动产生的。
咱就来拆解一下，看看都有哪几样“家伙”在里面捣鼓：
1. 接触网和受电弓的“第一次亲密接触”：
高铁动车组跑起来，得有电啊。这电从哪儿来？就是头顶上那根长长的接触网。动车组上头有个叫“受电弓”的东西，像个带着轮子或者滑靴的胳膊，它会伸上去，紧紧地顶着接触网，把电给“吸”上来。
刚启动时： 当列车开始启动，电力系统开始供电，受电弓会有一个往上抬升、调整姿态的过程，确保它能稳稳地接触到接触网。这个过程中，受电弓上的滑靴（通常是铜基复合材料，有些是石墨的）和接触网的导线之间会产生 摩擦。虽然设计上会尽量平滑，但你想象一下，在几百公里每小时的运行速度下，这摩擦力可不是盖的。刚启动时，受电弓可能还在微调角度，跟接触网上“试探性”地接触，这摩擦声就会比较明显，而且是持续性的，直到受电弓找到一个最佳的接触点。
高速运行中： 即便是高速运行，受电弓和接触网之间也不是完全静止的。它们会因为列车运行中的颠簸、风的影响，还有接触网本身的微微晃动，导致受电弓有一个上下、左右的 微小位移，这种位移会不断地引起接触和摩擦，产生一种持续的“嘶嘶”或者“沙沙”声。
2. 轮轨之间的“摩擦与舞蹈”：
这可是最主要的声源之一！高铁的轮子和铁轨，虽然看起来接触面很小，但它们之间的互动可复杂了。
轮轨接触： 列车的车轮和钢轨的接触，就像是一对在赛道上狂奔的滑轮。在启动过程中，电机开始传递动力，驱动车轮旋转。这个旋转是 “滚动摩擦”。但是，完美纯粹的滚动几乎不存在。由于轮轨接触面并非绝对平滑，而且会因为各种原因（制造精度、使用磨损、灰尘污垢等）存在微小的 不规则性，这就导致了在滚动的同时，会有一些 “滑动摩擦” 夹杂在里面。
初期加速的“啃轨”： 刚启动时，列车从静止开始加速，轮轨之间要克服惯性，传递巨大的驱动力。这时候，轮子和钢轨的“结合”没那么紧密，或者说，轮子的滚动与钢轨的静止之间，为了产生前进的推力，会有一个 “爬行” 或者 “啃食” 的动作。你可以想象成，轮子在“抓住”钢轨，然后往前“推”自己。这个过程会产生一种比较明显的，有时是“咔啦咔啦”或者“咯吱咯吱”的声响，这就是轮子在轨道上 “咬合” 和 “滑动” 的混合效应。
动态响应： 动车组的转向架（就是连接车轮和车体的那个部分），还有车体的悬挂系统，在启动时会有一个 “沉降” 和 “调整” 的过程，车体和车轮在轨道上的受力会发生变化。这些动态的力学变化，会传递到轮轨接触点，导致它们之间的摩擦声响发生变化。
车轮与轨道的“共振”： 动车组的车轮是有一定弹性的，轨道也是。当轮子在轨道上滚动时，它会引起轨道的 振动。如果这个振动的频率正好和车轮或轨道本身的固有振动频率接近，就可能发生 共振。启动时，各种力在变化，容易激发共振，从而产生一种持续性的“嗡嗡”声。
3. 驱动系统和机械传动的“工作汇报”：
动车组的动力不是直接从车轮来的，而是通过电机、齿轮箱等传动系统传递的。
电机运行： 电机在启动时，电流会逐渐增大，电机内部的转子开始加速旋转。这个过程中，电机的 电磁噪声 也会产生一定的声音，虽然不是直接的轨道声，但会通过车体传递出来。
齿轮传动： 驱动齿轮箱里的齿轮在高速啮合，虽然有润滑，但依然会有 机械摩擦声 和 齿轮啮合产生的嗡嗡声。这些声音也会通过车轴、转向架，传递到车轮，再到轨道上。
轴承和滚子： 车轮和车轴之间的轴承，以及转向架上的各种滚子，它们在高速运转时都会产生 运转声。
4. 减震和隔音系统的“效果反馈”：
咱们前面说了，动车组有各种振动和噪声，但它同时也有一套复杂的减震和隔音系统。
减震器的作用： 车体和转向架之间有各种弹簧和减震器，用来吸收和隔离振动。在启动过程中，这些减震系统也在工作，吸收着来自轮轨的冲击和传递的振动。
声音的传递： 并不是所有的声音都能被完美隔绝。有些振动和声波，会穿过减震系统，传递到车体，再通过车体传导到轨道上，或者直接在空气中传播。
那为什么车开走了，轨道还会响几秒呢？
这就涉及到 “惯性” 和 “振动衰减” 这两个概念了。
惯性： 咱们前面提到，轮轨在启动过程中有一个“啃轨”或者“爬行”的过程。即使车头已经开始往前移动，但轮子和轨道接触那一瞬间产生的 形变、摩擦和微小的滑动，它不是瞬间就消失的。即使列车整体在向前加速，但某些局部，比如车轮的滚动方式、轨道局部的振动，还可能 “滞后” 一点。
振动衰减： 很多声音，尤其是那种“嗡嗡”的低频声，是由于振动产生的。当动力源（比如电机、轮轨接触）停止瞬间发力，或者力量减小，振动并不会立刻停止。它会 持续一段时间，就像你拨动一个音叉，它会继续响一阵子才会慢慢消失。轨道和车轮本身都有一定的弹性，启动时产生的振动会残留在它们身上，然后慢慢通过材料本身的阻尼作用 衰减 掉。
后部车厢的“贡献”： 动车组是多节车厢组成的。当车头已经开出一段距离，但后部的车厢可能还在启动过程中，或者它的传动系统、轮轨接触仍在产生声音，这些声音会混合在一起，给人一种“还在响”的感觉。更进一步说，即便是车头已经开走了，但之前发生在轨道上的振动，会沿着轨道 向后传播 一段时间，或者在轨道上 “回荡”，直到能量完全耗散。
简单来说，那个声音是多种物理效应叠加的结果。刚启动时，是各种部件在“磨合”、“发力”，产生直接的声响。车开走后还在响，是因为一些振动和摩擦的 “尾巴” 还没有完全消散。你可以想象成，你踢了一下桌子，桌子晃了，即使你手已经松开了，但桌子还会继续晃动一阵子。
所以，下次坐高铁，听到那“起步的交响曲”，不妨想想，这背后是多少精密的设计和复杂的物理原理在共同作用！
首先，得明白一点，高铁动车组这东西，可不是像汽车那么简单，一脚油门就往前冲。它是一整套复杂系统的组合，牵一发动全身。那个响声，说白了，就是各个部件在工作时互相摩擦、碰撞、传递振动产生的。
咱就来拆解一下，看看都有哪几样“家伙”在里面捣鼓：
1. 接触网和受电弓的“第一次亲密接触”：
高铁动车组跑起来，得有电啊。这电从哪儿来？就是头顶上那根长长的接触网。动车组上头有个叫“受电弓”的东西，像个带着轮子或者滑靴的胳膊，它会伸上去，紧紧地顶着接触网，把电给“吸”上来。
刚启动时： 当列车开始启动，电力系统开始供电，受电弓会有一个往上抬升、调整姿态的过程，确保它能稳稳地接触到接触网。这个过程中，受电弓上的滑靴（通常是铜基复合材料，有些是石墨的）和接触网的导线之间会产生 摩擦。虽然设计上会尽量平滑，但你想象一下，在几百公里每小时的运行速度下，这摩擦力可不是盖的。刚启动时，受电弓可能还在微调角度，跟接触网上“试探性”地接触，这摩擦声就会比较明显，而且是持续性的，直到受电弓找到一个最佳的接触点。
高速运行中： 即便是高速运行，受电弓和接触网之间也不是完全静止的。它们会因为列车运行中的颠簸、风的影响，还有接触网本身的微微晃动，导致受电弓有一个上下、左右的 微小位移，这种位移会不断地引起接触和摩擦，产生一种持续的“嘶嘶”或者“沙沙”声。
2. 轮轨之间的“摩擦与舞蹈”：
这可是最主要的声源之一！高铁的轮子和铁轨，虽然看起来接触面很小，但它们之间的互动可复杂了。
轮轨接触： 列车的车轮和钢轨的接触，就像是一对在赛道上狂奔的滑轮。在启动过程中，电机开始传递动力，驱动车轮旋转。这个旋转是 “滚动摩擦”。但是，完美纯粹的滚动几乎不存在。由于轮轨接触面并非绝对平滑，而且会因为各种原因（制造精度、使用磨损、灰尘污垢等）存在微小的 不规则性，这就导致了在滚动的同时，会有一些 “滑动摩擦” 夹杂在里面。
初期加速的“啃轨”： 刚启动时，列车从静止开始加速，轮轨之间要克服惯性，传递巨大的驱动力。这时候，轮子和钢轨的“结合”没那么紧密，或者说，轮子的滚动与钢轨的静止之间，为了产生前进的推力，会有一个 “爬行” 或者 “啃食” 的动作。你可以想象成，轮子在“抓住”钢轨，然后往前“推”自己。这个过程会产生一种比较明显的，有时是“咔啦咔啦”或者“咯吱咯吱”的声响，这就是轮子在轨道上 “咬合” 和 “滑动” 的混合效应。
动态响应： 动车组的转向架（就是连接车轮和车体的那个部分），还有车体的悬挂系统，在启动时会有一个 “沉降” 和 “调整” 的过程，车体和车轮在轨道上的受力会发生变化。这些动态的力学变化，会传递到轮轨接触点，导致它们之间的摩擦声响发生变化。
车轮与轨道的“共振”： 动车组的车轮是有一定弹性的，轨道也是。当轮子在轨道上滚动时，它会引起轨道的 振动。如果这个振动的频率正好和车轮或轨道本身的固有振动频率接近，就可能发生 共振。启动时，各种力在变化，容易激发共振，从而产生一种持续性的“嗡嗡”声。
3. 驱动系统和机械传动的“工作汇报”：
动车组的动力不是直接从车轮来的，而是通过电机、齿轮箱等传动系统传递的。
电机运行： 电机在启动时，电流会逐渐增大，电机内部的转子开始加速旋转。这个过程中，电机的 电磁噪声 也会产生一定的声音，虽然不是直接的轨道声，但会通过车体传递出来。
齿轮传动： 驱动齿轮箱里的齿轮在高速啮合，虽然有润滑，但依然会有 机械摩擦声 和 齿轮啮合产生的嗡嗡声。这些声音也会通过车轴、转向架，传递到车轮，再到轨道上。
轴承和滚子： 车轮和车轴之间的轴承，以及转向架上的各种滚子，它们在高速运转时都会产生 运转声。
4. 减震和隔音系统的“效果反馈”：
咱们前面说了，动车组有各种振动和噪声，但它同时也有一套复杂的减震和隔音系统。
减震器的作用： 车体和转向架之间有各种弹簧和减震器，用来吸收和隔离振动。在启动过程中，这些减震系统也在工作，吸收着来自轮轨的冲击和传递的振动。
声音的传递： 并不是所有的声音都能被完美隔绝。有些振动和声波，会穿过减震系统，传递到车体，再通过车体传导到轨道上，或者直接在空气中传播。
那为什么车开走了，轨道还会响几秒呢？
这就涉及到 “惯性” 和 “振动衰减” 这两个概念了。
惯性： 咱们前面提到，轮轨在启动过程中有一个“啃轨”或者“爬行”的过程。即使车头已经开始往前移动，但轮子和轨道接触那一瞬间产生的 形变、摩擦和微小的滑动，它不是瞬间就消失的。即使列车整体在向前加速，但某些局部，比如车轮的滚动方式、轨道局部的振动，还可能 “滞后” 一点。
振动衰减： 很多声音，尤其是那种“嗡嗡”的低频声，是由于振动产生的。当动力源（比如电机、轮轨接触）停止瞬间发力，或者力量减小，振动并不会立刻停止。它会 持续一段时间，就像你拨动一个音叉，它会继续响一阵子才会慢慢消失。轨道和车轮本身都有一定的弹性，启动时产生的振动会残留在它们身上，然后慢慢通过材料本身的阻尼作用 衰减 掉。
后部车厢的“贡献”： 动车组是多节车厢组成的。当车头已经开出一段距离，但后部的车厢可能还在启动过程中，或者它的传动系统、轮轨接触仍在产生声音，这些声音会混合在一起，给人一种“还在响”的感觉。更进一步说，即便是车头已经开走了，但之前发生在轨道上的振动，会沿着轨道 向后传播 一段时间，或者在轨道上 “回荡”，直到能量完全耗散。
简单来说，那个声音是多种物理效应叠加的结果。刚启动时，是各种部件在“磨合”、“发力”，产生直接的声响。车开走后还在响，是因为一些振动和摩擦的 “尾巴” 还没有完全消散。你可以想象成，你踢了一下桌子，桌子晃了，即使你手已经松开了，但桌子还会继续晃动一阵子。
所以，下次坐高铁，听到那“起步的交响曲”，不妨想想，这背后是多少精密的设计和复杂的物理原理在共同作用！
网友意见
铁路都位移了还不响？
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原问题语病太多，改一下。
列车运行时，钢轨会下沉（满载货车最明显），轨枕也会被往下压进道砟，车轮过了之后再回弹。但是使用整体道床的无砟轨道板估计也会形变，但是不明显。而钢轨与轨道板中间有弹性垫片，既绝缘又缓冲。
钢轨在列车起动时也会形变，既然要形变就会有振动，有振动就有声音。这也许是起动时听到众多噪音里面轨道噪音的来源。
而列车运行到一定速度时，振动会向两个方向扩散，振动就会带着没承重的轨道扣件有节奏地响。无缝轨的焊缝其实也不一定就能对齐平面，过那里也会有噪音。
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