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多普勒效应对高速列车声场重构影响的研究
| 论文题名： | 多普勒效应对高速列车声场重构影响的研究 |
| 关键词： | 高速列车;声场重构;波叠加理论;多普勒效应;噪声源配置 |
| 摘要： | 近几年来，我国的高速列车与高铁线路都有着迅猛发展，高铁线路里程及动车组水平都居世界前列。而由高速铁路所带来的噪声污染问题也受到人们越来越多的重视，随着高速铁路运营速度的加快，噪声污染对沿线的环境影响也就越严重，为了给高速列车提供减振降噪依据，各科研院所对高速列车进行了声源辨识和声场重构研究，但是高速列车的噪声源与固定声学测试阵列间的相对运动，导致了声学信号的多普勒效应现象，进而得到失真的声场数据。本文首次提出高速列车声场重构的多普勒效应校正技术，通过多普勒校正后的声场与原声场进行比较分析，得出多普勒效应对高速列车声场重构的影响。 本文从高速列车传统声场重构的基础理论出发，分析高速列车复杂的噪声源配置与基于波叠加方法的声场重构过程，得出高速列车整车的等效声场重构方法，进而分析声波信号的多普勒效应，进行多普勒时域校正和多普勒频域校正的研究分析，最后将多普勒校正方法植入到基于波叠加方法的声场重构算法中，计算得出多普勒校正后的声场云图，通过两种计算结果的对比分析，得出多普勒效应对高速列车的影响。本文的主要内容如下: 首先是高速列车声场重构的理论分析及MATLAB语言软件编程。包括高速列车复杂的噪声源配置分析，波叠加理论在声场重构中的应用，多普勒校正理论等，采用MATLAB语言进行软件编程，分别就基于波叠加算法声场重构编程和多普勒校正算法植入编程。 其次是建立验证性试验，包括户外固定双声源的声场重构试验和户外运动声源的声场重构试验，分别验证波叠加方法声场重构的有效性和声场多普勒校正的有效性，结果表明波叠加方法的声场重构效果和多普勒校正效果都很好。 最后是实际线路上高速列车的声场测试试验。试验中对两种型号的高速列车进行多速度测试，分析各列车在不同速度下的声场重构并进行多普勒校正，最后对比分析多普勒效应对高速列车声场重构的影响，结果表明多普勒效应对距离列车面越近的声场重构点影响越大，对远场的声场重构也有一定影响，这种影响在远场会随着列车运行速度的增加而增加。 |
| 作者： | 杨阳 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 宋雷鸣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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