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车辆噪声多普勒效应与声屏障优化方法研究
| 论文题名： | 车辆噪声多普勒效应与声屏障优化方法研究 |
| 关键词： | 车辆噪声;多普勒效应;声屏障;延伸长度;优化设计 |
| 摘要： | 当前，道路交通噪声给沿线居民的生活带来了严重的影响，在道路旁建造声屏障是控制交通噪声的主要措施，但声屏障较高的建设成本制约了其大面积应用。另外，车辆行驶噪声具有多普勒效应，使声屏障的声学设计变得更为复杂。为使声屏障参数设计更合理，降低声屏障建设成本，有必要对车辆行驶噪声多普勒效应及声屏障优化方法做进一步研究。 根据多普勒效应原理和声学理论研究了车辆行驶噪声多普勒效应对受声点声压级的影响。通过研究多普勒频移与车辆行驶参数的关系，建立了多普勒效应车辆行驶噪声模型，基于该模型分析车辆噪声多普勒效应对受声点声压级的影响因素。研究表明：多普勒频移引起的A计权频率响应和受声点声压级的变化，是导致车辆迎面驶来和背离驶去时受声点声压级差异的主要因素；车速越高，多普勒效应对受声点声压级的影响越明显，经计算，轻型车以120 km/h迎面驶来比背离驶去时受声点声压级高2.3dB(A)，重型车以70 km/h驶来比驶去时受声点声压级高1.5 dB(A)。 研究了基于车辆噪声多普勒效应的声屏障优化设计方法。通过考虑交通车流的有效长度，以及把昼、夜间交通噪声源视为线声源和点声源分别进行计算，使交通噪声预测模型更符合实际交通状况；以声屏障的建造位置、声屏障的高度和车辆驶来端和驶去端声屏障的延伸长度为设计变量，以声屏障建设成本为目标函数，以声屏障几何参数和受声区域噪声指标为约束条件，进行基于车辆噪声多普勒效应的声屏障优化设计。研究表明：相比声屏障设计规范中的传统方法，采用该优化方法进行设计可使声屏障建造成本降低5.13％。 利用声学仿真软件 Raynoise对基于车辆噪声多普勒效应的声屏障优化设计方法进行验证。通过软件模拟交通车流、车辆噪声多普勒效应、声屏障及其他声环境建立声学仿真模型，计算仿真环境下声屏障的降噪效果，对声屏障优化设计方法进行验证。仿真结果显示，采用该优化方法进行声屏障声学设计，受声区域昼、夜间等效声压级及峰值噪声均能满足声环境质量标准。通过 Raynoise对声屏障降噪问题的仿真，可为研究声屏障优化设计控制交通噪声提供参考。 |
| 作者： | 李磊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 马心坦;徐洪良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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