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原文传递 基于干涉型声屏障顶端结构弯折方案设计及其降噪性能研究
论文题名: 基于干涉型声屏障顶端结构弯折方案设计及其降噪性能研究
关键词: 公路声屏障;顶端结构;弯折角度;降噪性能
摘要: 随着现代经济社会的发展,我国的道路建设逐渐完善,不仅实现了城市之间的道路连接,村村通的国家政策也在逐渐落实。道路的铺设给人民的生活带来了便利,但汽车保有量的增加,使道路周边的居民遭受着较大的噪音污染,影响了人们的日常生活,在道路与生活区之间设置声屏障,是当前工程中应用较多的降噪手段。声屏障的上部结构有很多种,本文提出一种新的声屏障上部结构——双弯折干涉型声屏障结构。利用理论分析和仿真分析两种方法验证双弯折结构的降噪特性,具体研究内容如下:
  (1)根据惠更斯——菲涅尔理论,从绕射、反射、透射三个方向分析了声屏障的降噪原理,介绍了声学的基本理论,从声波叠加原理推算出同等频率下声波发生干涉的条件,并利用声屏障等效高度理论,为双弯折声屏障结构设计提供理论依据。
  (2)进行材料拉伸实验,测量出亚克力板材料的弹性模量、密度、泊松比,进行材料拉伸实验,测量出亚克力板材料的弹性模量、密度、泊松比,以亚克力板作为声屏障材料进行仿真分析,测试双弯折声屏障结构的降噪效果。
  (3)基于LMS.Virtual.Lab软件,利用全刚性分析——散射结构建模方式与声振耦合分析建模方式进行对比,得出声屏障本身的振动对声屏障的吸声降噪数值造成影响,确定仿真分析需要采用声振耦合方式,可以反映出声屏障准确的降噪量。
  (4)对比单次弯折角度在30°、45°、60°时声屏障的插入损失,对比分析弯折角度在30°时,声屏障在500Hz的频率下插入损失最大,因此,选择30°作为声屏障上部结构的第一次弯折角度。声源在空间中由振动产生的声波传递具有不确定性,第二次弯折角度选择水平弯折作为实体模型结构进行仿真分析,与同等高度下的直立型声屏障和单次弯折声屏障结构做出对比,验证双弯折声屏障结构的降噪效果。
  (5)由微穿孔板声学降噪等效公式,利用MATLAB软件对微穿孔板板厚、腔体深度、穿孔率、孔径四种参数进行仿真分析,逐次确定四种参数对微穿孔板降噪效果的影响,经过对比分析微穿孔板的最佳降噪结构,利用阻抗公式算出最佳降噪结构下微穿孔板的声阻和声抗参数,代入仿真软件分析,对比双弯折结构与双弯折、微穿孔板复合型结构的插入损失,分析复合结构下声屏障的降噪效果,得出复合声屏障结构降噪效果的优劣性。
  (6)利用LMS.Virtual.Lab软件,对双弯折声屏障结构的模态进行分析,得出双弯折声屏障结构的共振频率,对双弯折声屏障的安全系数进行分析。
作者: 李青
专业: 交通运输工程;道路与铁道工程
导师: 韩西
授予学位: 硕士
授予学位单位: 重庆交通大学
学位年度: 2018
正文语种: 中文
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