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公路隧道内噪声声场的有限元仿真及试验研究
| 论文题名： | 公路隧道内噪声声场的有限元仿真及试验研究 |
| 关键词： | 公路隧道;有限元法;噪声控制;声场特性 |
| 摘要： | 随着我国公共交通行业的快速发展，其中的隧道建设愈发迅猛，公路交通噪声也成为了城市噪声污染的重要组成部分，同时公路隧道内的噪声问题也引得市民百姓及相关从业人员的高度关注。 本文针对公路隧道内的交通噪声问题，采用了声学有限元方法，建立了公路隧道内的噪声有限元模型，同时进行了公路隧道内的噪声试验，对公路隧道内的交通噪声问题进行了多方面的研究。首先通过地下试验隧道的噪声扬声器试验，得出了针对不同声源属性的隧道声场特性。在此基础上，利用所得成果，应用Virtual.Lab噪声分析软件的有限元计算模块完成隧道内同等情况下的模拟声场分析，并对曲线隧道的声场特性进行了专项研究。对比实测与模拟结果，验证了隧道声场仿真与实际测试的一致性。之后，在某公路隧道内完成了一些不便于仿真的试验测试，分析了不同真车速度、不同路面材料、是否喷涂吸声材料等情况下的隧道声场。最后，利用统计学编程语言R对已有成果进行统计、挖掘，寻找其中的规律与联系，为隧道内的噪声主动控制打下理论基础。 在本文的测试与仿真条件下，通过研究得到如下结论。噪声源距离地面越高，则测声点处的噪声越小。针对125Hz的噪声而言，机动车驾驶员位置处的噪声比路肩位置处的噪声高约9dB。对于500Hz及以下频率，当噪声源位于隧道横向中央时，其产生的噪声相比较噪声源位于隧道横向两侧时的要大约4dB。吸声材料对于路肩位置处的吸声效果优于道路位置处约2dB。吸声材料对于低频噪声的吸声效果较差，而对于所选取的其他频率，均有明显的降噪效果。随着公路隧道平面曲线半径的变化，相应的声压级并没有产生明显变化。对于在公路隧道内行驶的车辆来说，当车速在30km/h至70km/h之间变化时，每增加20km/h，测声点处的声压级增加4-6dB。沥青路面的噪声等效A声级要比混凝土路面低大约3dB。 |
| 作者： | 和启星 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 魏庆朝 |
| 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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