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
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。
公路声屏障;顶端结构;弯折角度;降噪性能
重庆交通大学
硕士
交通运输工程；道路与铁道工程
韩西
2018
中文
U417.8
100
2018-09-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）