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地铁直立反射型声屏障声场及降噪效果研究
| 论文题名： | 地铁直立反射型声屏障声场及降噪效果研究 |
| 关键词： | 地铁线路;声屏障;列车噪声;插入损失;吸声系数 |
| 摘要： | 地铁在城市中运行时产生的噪声对城市居民的生活质量影响很大，因此有必要着手解决地铁噪声问题。声屏障作为有效的降噪方式，在铁路及道路噪声防治中得到了广泛应用。但因为地铁噪声以低频噪声为主，使现有声屏障的降噪效果不理想。因此针对地铁噪声特性，研究适合于地铁的声屏障结构参数，增强其降噪效果，对改善城市居民生活有显著意义。所以，本文针对地铁列车噪声特性，开展了以下的研究: (1)因为声源的频谱特性及声压级强度会影响声屏障的降噪效果，所以在研究之前必须获得准确的地铁列车噪声信息。本文选取北京地铁13号线的地面线路进行噪声信号多点同步采集，在立水桥至北苑区间内某线路横断面上进行了自由声场测试，在光熙门至柳芳区间内某线路横断面上进行了声屏障声场测试。对测点处采集的等效声压级、频谱、交通噪声指数，噪声污染级，声暴露级等进行了分析。 (2)针对测试得到的地铁列车噪声特性，基于有限元理论，建立了地铁声屏障空间模型，并分别对自由声场及有声屏障声场进行了仿真模拟，计算频率基于三分之一倍频程及试验数据，取20H～400Hz进行计算，其中噪声峰值频率为160Hz。并将计算结果与测试结果对比，验证了有限元方法计算声屏障插入损失的可靠性。并对噪声源声压级大小对自由声场及有声屏障声场的分布影响进行了研究。 (3)仿真模拟不同位置受声点处，因声屏障高度、声屏障与声源的距离、声屏障靠近声源一侧壁面的吸声系数等因素改变对声屏障降噪效果(即插入损失值)的影响，以确定提高降噪效果的方法。 在本文的测试与仿真计算下，有以下结论:地铁列车车外噪声频谱主要集中在50Hz～160Hz，其中峰值频率为160Hz;当声屏障高度增加时，声影区面积随之增加，低于城市环境噪声限值的区域也增大;声屏障距声源3m时插入损失值随着高度增加而变大，但高于4.5m这一临界点后插入损失变化很小，而随着声屏障与声源距离增大，临界点呈现减小趋势;声屏障插入损失随着受声点与声屏障距离增大而减小，但当增大到20m时，插入损失值有抬高趋势，但峰值小于靠近声屏障区域的峰值;受声点距声屏障1m至25m处的插入损失大于4dB，说明声影区大致宽度在声屏障至声屏障后25m位置;随吸声系数增大，声屏障的插入损失值有先增加后降低的趋势，在吸声系数为0.65附近达到最大值，此时最大降噪量在12.0dB;改变路面材料对声屏障的插入损失值总体影响不大，仅对200Hz以下频段有相对明显效果。 |
| 作者： | 刘鹏飞 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 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： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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