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高铁高架车站候车厅声场预测及降噪方法研究
| 论文题名： | 高铁高架车站候车厅声场预测及降噪方法研究 |
| 关键词： | 高铁高架车站候车厅;声固耦合;声场预测;降噪方法;有限元分析 |
| 摘要： | 随着科学技术的不断进步以及我国高速铁路建设的快速发展,高铁高架车站候车厅所带来振动噪声问题越来越受到人们的重视。高铁高架车站候车厅规模巨大、声场特性复杂、声学频率范围大,国内外关于其声场特性的研究较少。本文采用有限元、边界元以及统计能量法结合的方式对候车厅内声场进行预测,并对其声学影响因素进行分析,最后对主要影响区域采取不同的降噪方法,研究不同降噪方法的特点,为候车厅降噪提供指导。 本文对候车厅内声场预测数值方法进行了研究,推导了候车厅内声场计算的边界元方程,给出了能量法三个主要参数的求解方法。通过计算候车厅各结构子系统的模态密度,划分了边界元法与统计能量法各自计算频段。提出了候车厅声场的全频预测方法。 建立了候车厅结构的有限元模型以及候车厅内声腔的边界元模型。计算了候车厅的结构模态以及声腔的声模态,研究了候车厅的声固耦合特性。基于边界元法计算候车厅内20~200Hz声场分布以及场点的声压曲线。建立了候车厅的统计能量法分析模型,计算200~2000Hz内候车厅声腔声压曲线。将边界元以及统计能量法计算结果与文献实测声压结果进行了比较,验证了模型建立的准确性。 通过声学传递向量分析了候车厅声腔表面振动速度与场点声压之间的关系,将此作为板块贡献度分析的基础。通过声学板块贡献度分析出对候车厅场点贡献度大的声学板块,确定了场点降噪的主要贡献板块。基于噪声传递路径分析确定场点主要噪声传递路径,结合模态参与因子确定了噪声贡献大的主要模态,通过模态振型找到候车厅结构对场点噪声贡献的主要影响因素。采用统计能量法分析了候车厅声腔子系统的板块贡献度以及激励到声腔的主要传递路径,确定了高频时候车厅噪声的主要贡献区域。从而确定噪声控制的主要区域。 针对分析的噪声主要贡献区域。对比了吸声降噪、隔声降噪、阻尼降噪以及结构控制降噪在不同频率段的降噪效果,分析了不同降噪方法的应用特点,为候车厅内综合降噪提供了指导。 |
| 作者： | 汤旭 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 焦映厚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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