高速铁路V字型减载式声屏障减载特性实验研究
高速铁路的发展日新月异，随之而来的噪音污染问题也越来越严重，给沿线居民的生活造成严重困扰。普通形式的声屏障虽有一定的降噪作用，但是当高铁列车通过时的列车风致气动载荷对其结构的稳定性和可靠性造成威胁，危害行车安全。V字型减载式声屏障具有较好的降噪和减载综合性能，成为解决上述问题的重要技术途径。本文针对V字型减载式声屏障的减载特性进行实验研究，可为准确评价其减载特性以及进一步优化设计提供依据。主要的研究内容如下: 搭建测试系统。针对测试的具体内容并根据相关的测试理论，对测试系统的软、硬件进行选型和调试，验证测试系统的可靠性，以满足现场测试的要求; 确定减载式声屏障减载特性现场测试的方案。为了有效地考察减载声屏障的减载特性，对测试方案进行了论证和修改，最终确定了能够达到实验目的测试方案，并基于此测试方案完成了现场测试; 从脉动压力角度研究了减载式声屏障减载特性。在时域范围内，定义“冲击强度”以及“压力减载率”作为评价指标，从声屏障表面脉动压力“头波”和“尾波”的波峰、波谷以及峰-谷差值角度研究了压力减载特性随车速、车型、空间距离等因素变化的规律及其沿垂直方向的变化规律。 从应变角度研究了减载式声屏障减载特性。在时域范围内，定义“应变变化率”和“应变减载率”作为评价指标，从声屏障H型钢立柱根部应变的“头波”、“尾波”角度对应变减载特性随车速、车型等参数的变化规律进行了研究;对比分析了普通声屏障与减载声屏障单元板根部应变波的形态与数值大小;研究了声屏障高度增加后减载率的变化规律;探究了空间距离对应变减载特性的影响。 从位移角度研究了减载式声屏障的减载特性。在时域范围内，定义“位移减载率”作为评价指标，研究了声屏障H型钢立柱顶部以及单元板中心处的位移量以及位移减载率随车速、车型等因素的变化规律;结合脉动压力以及应变减载率对减载式声屏障的减载特性进行了全面的对比分析。 在频域范围内，研究了脉动压力频谱随车速、车型以及空间位置的变化规律，确定了脉动压力影响较大的频率范围;对加速度信号进行了频谱分析，确定了声屏障立柱及其单元板的一阶固有频率，并与脉动压力的频谱特性进行了对比分析，判断了声屏障的振动情况，为减载特性的研究提供了必要的支持和补充。
高速铁路;声屏障;减载特性;降噪作用
北京交通大学
硕士
动力机械及工程
宁智
2017
中文
U238.94
139
2018-02-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）