基于相控阵列的噪声源识别及仿真研究

介绍了基于麦克风阵列进行噪声源识别的基本原理,采用相位延迟对噪声源空间进行扫描,确定声源的波达方向,进而识别声源的位置。利用计算机仿真技术模拟了空间两点声源产生的噪声,并利用该算法进行了声源位置识别。理论与仿真研究表明采用相控阵列能够识别噪声源的位置,同时能够获得不同噪声源的噪声大小和噪声贡献量,利用该方法可以对列车的运行噪声源进行分析。     

系列点声源模拟铁路噪声的误差分析

根据声学基本理论分析了采用3种指向特性的系列点声源,模拟铁路噪声线声源的误差问题,论证了点源模拟误差和长度模拟误差与各种影响参数的定量关系,给出声源模拟法预测铁路列车运行噪声中确定系列点声源的点源间距和总长的方法,解决了铁路建设项目环境影响评价中铁路噪声预测的一个重要技术问题。     

高速铁路噪声影响评价研究

在目前已运营高速铁路噪声源特性测试的基础上,对高速铁路声源组成、声场分布特性、频谱特性、距离衰减特性进行分析研究,提出高速铁路声环境影响评价与普通铁路的不同之处,对高速铁路声环境影响评价中声源位置的确定、高速铁路桥梁段噪声预测关注事项、距离衰减预测等提出了建议;另外,通过总结分析目前已运营高速铁路沿线噪声等效声级测试结果,结合中国高速铁路列车运行速度高、运营密度大等特点,提出中国高速铁路声环境影响评价宜执行的噪声标准。     

高速铁路沿线噪声的预测方法

从点声源的理论出发，对列车运动噪声进行预测计算，采用一列车通过时的单发暴露声级、时间特性的最大声压级和一定时间内的等效声级等作为噪声评价量，编制了相应的可视化软件，并将预测结果与日本预测方法进行对比，证明该软件预测计算的准确性及采用点声源理论进行预测评价的可行性。     

高速铁路声屏障声学计算模式研究

基于多通道阵列式声源识别系统和多通道噪声振动实时采集分析系统,对京津城际和京沪高速铁路列车运行状态下的噪声源、空间声场分布以及声屏障降噪效果进行测试和分析。将高速列车声源等效为下部噪声和上部噪声两部分:下部噪声以轮轨噪声和车体气动噪声为主,其声源等效位置确定为轨面以上0.6m处;上部噪声以弓网噪声为主,其声源等效位置确定为轨面以上3.3m处。由此提出基于双声源作为等效声源和以1250Hz作为等效频率的高速铁路声屏障声学计算模式,给出声屏障插入损失和加长量修正计算公式,所得到声屏障的声学计算结果与实测结果吻合。     

电力机车司机室空气传播噪声预测

试验分析了电力机车司机室噪声源的噪声特性和司机室各墙体的隔声性能。基于声源声功率的等效原理,将室外声源声功率级等效转换到室内声源声功率级,基于现有隔声设计的基本公式,对电力机车司机室内受声点的噪声进行了预测。结果表明:轮轨噪声、机械间设备噪声和司机室内空调、暖风机噪声是司机室噪声的主要来源;由于机械间内产生了足够的混响声,机械间内受声点声压级的大小与声源到受声点的距离无关;计算结果与测试结果存在一定的误差,但仍在可接受范围之内。预测方法能为电力机车司机室早期的声学设计和改进提供设计依据。     

城市轨道交通噪声预测方法

在对城市轨道交通的噪声源特点进行分析的基础上,用类比法、比例法、模式法、模型法比较了国内外比较成熟的铁路噪声预测方法,提出把城市轨道交通噪声作为一个线声源、噪声源分解为轮轨噪声和牵引噪声分别进行预测的方法,并给出了详细的计算步骤.结合曼谷机场连接线工程,实例证明了此方法的可操作性及科学性.     

铁路噪声预测计算方法

根据声学基本理论和有关有限长运动线声源指向性、等效时间等声学特性研究成果,结合铁路噪声的特点,总结了比例法和模式法两种主要的噪声预测方法,并给出了相应的计算公式,可供铁路建设项目环境影响评价中预测铁路噪声时参考。     

铁路噪声环境影响预测误差分析

简要介绍了铁路工程项目噪声回顾评价的工作方法，从车流变化、声源源强、鸣笛等方面分析了线路类和站场类铁路噪声的特征及预测误差产生的原因；论证了原预测结果的准确性，针对列车等铁路声源的测量、计算方法提出了改进建议，为铁路噪声环境影响预测方法的改进提供了思路。     

轮轨噪声预测与控制方法综述

通过建立轮轨噪声预测模型,给出了车轮、钢轨辐射噪声声压级谱计算式。利用有关文献中的数据,对轮轨噪声进行了预测。从轮轨接触表面的不平顺、车轮、钢轨和声源等角度讨论了轮轨噪声的控制。     

双声源模式下高铁声屏障降噪效果仿真分析

研究目的:高速铁路与普通铁路噪声源特性存在较大差异,按照传统方法计算设计的声屏障在高速铁路降噪应用中效果不理想。以武广客运专线某路基试验段为模型参照对象,基于高速铁路噪声源特性研究,建立双声源模式的高速铁路声屏障降噪模型,分别对不同声源模式下3 m高直立型声屏障的降噪效果进行仿真分析。研究结论:(1)将仿真结果与实测结果进行对比,发现双声源模式的预测噪声级与实测值较为接近,而单声源模式的计算值明显小于实测结果和双声源模式的仿真结果,偏差达到8 dB A左右;(2)单声源模式的噪声衰减计算结果达到10.7~13.1 dB A,比实测结果显著偏高;(3)针对铁路限界处的噪声超过了规定的限值70 dB A,提出了合理的声屏障优化设计方法以改善沿线的生态环境;(4)将弓网噪声单独考虑的双声源模式可为高速铁路声屏障的设计和应用提供可靠依据。     

350 km·h-1高速列车噪声机理、声源识别及控制

为了考察350 km·h-1高速列车在运行状态下的车外噪声水平、主要声源及其源强分布特性,根据国内外高速列车噪声理论和试验研究经验,在列车和线路状况满足ISO3095-2005标准相关要求的前提下,在京津城际铁路选取现场测试工点,采用多通道阵列式噪声数据采集分析系统,对京津城际铁路高速列车噪声进行现场测试.测试数据分析结果表明:350 km·h-1高速列车车外辐射噪声的主要声源为轮轨接触部位、转向架、受电弓及其底座以及车辆连接处的气动噪声;对车辆上不同位置测得的声暴露级按大小排序,前4名的依次为头车轮轨接触位置、第2节车辆受电弓位置、第2节车辆的轮轨接触位置、头车和第2节车辆上部的气动噪声.由此提出350 km·h-1高速列车噪声的控制策略及措施.     

高速铁路桥梁声屏障插入损失五声源预测模式研究

研究一种高速铁路桥梁声屏障插入损失的五声源预测模式,可应用于时速300 km以上高速铁路声屏障声学设计。对高速铁路噪声源进行现场辨识测试,分析其声源特性,将高速铁路噪声源简化为轮轨区、车体下部、车体上部、集电系统、桥梁结构5个等效噪声源。根据单声源模式的声屏障插入损失预测公式,结合不同车速下声源等效频率和噪声贡献量,同时考虑桥梁翼板对声传播的影响,形成五声源模式的声屏障插入损失预测公式。采用该方法计算2.15 m声屏障插入损失并与现场测试数据对比,结果显示距离线路25~50 m处受声点插入损失预测结果与实测结果吻合度最高。     

350km·h^-1高速列车噪声机理、声源识别及控制

为了考察350km·h^-1高速列车在运行状态下的车外噪声水平、主要声源及其源强分布特性,根据国内外高速列车噪声理论和试验研究经验,在列车和线路状况满足ISO3095--2005标准相关要求的前提下,在京津城际铁路选取现场测试工点,采用多通道阵列式噪声数据采集分析系统,对京津城际铁路高速列车噪声进行现场测试。测试数据分析结果表明：350km·h^-1高速列车车外辐射噪声的主要声源为轮轨接触部位、转向架、受电弓及其底座以及车辆连接处的气动噪声;对车辆上不同位置测得的声暴露级按大小排序,前4名的依次为头车轮轨接触位置、第2节车辆受电弓位置、第2节车辆的轮轨接触位置、头车和第2节车辆上部的气动噪声。由此提出350km·h^-1高速列车噪声的控制策略及措施。     

高速铁路噪声源区划及各区域声源贡献量分析

研究高速铁路噪声源区划方法并分析各区域声源贡献量,对高速铁路噪声治理有重要意义。基于高速铁路噪声源辨识现场测试,分析得到噪声源的位置和幅值。将噪声源按高度划分为轮轨区、车体下部、车体上部、集电系统和桥梁结构等5个区域,进一步将车体上部沿线路方向划分为车头区和非车头区,将集电系统区域沿线路方向划分为受电弓区和接触网区。根据声波能量叠加原理计算每个区域噪声源辐射功率,研究各个区域声源贡献量。分析结果表明,列车以300 km/h运行时,轮轨区噪声占48%,车体下部噪声占25%,合计占总噪声的73%,对高速铁路辐射噪声起主导作用。     

客运专线环境影响特性探讨

客运专线主体结构以桥梁为主,具有不同于普通铁路的工程建设特性,从而导致不同的环境影响特性。如生态环境影响特点为客运专线桥梁工程桩基施工弃土量、泥浆处置量大,制梁场等临时工程占地多;声环境影响具有声源位置高、声源成分复杂的特点,随着列车运行速度增加,空气动力噪声和集电系统噪声显著增加;电磁环境影响特点,高架线路对电磁的遮挡、反射影响不容忽视,电磁辐射影响与车速呈正比。     

列车运行噪声的几何发散损失

根据基本声学理论,分析具有单极子、中间和偶极子三种指向性的有限长线声源的几何发散损失特性。给出适合铁路列车运行噪声特点的几何发散损失计算方法。指出现行有关标准的计算方法存在声源指向性不明确、计算方法误差偏大和不适合铁路列车运行噪声等缺点。推荐铁路列车运行噪声几何发散损失计算采用偶极子指向性特性的理论计算公式或简化公式。     

基于麦克风阵列的列车走行部件故障诊断技术研究

针对传统的列车走行部件故障声学诊断方法仅可对故障进行判断、不能对故障声源进行定位的问题,提出利用麦克风阵列结合波束形成算法对噪声源进行定位的故障诊断方法。首先对列车运行时的噪声信号进行分析,确定走行部件故障信号的特征;其次仿真选择合适的阵列结构并完成双圆环阵列的结构和硬件设计;最后通过音箱播放故障声源信号验证此阵列可通过自适应波束形成算法对故障噪声信号进行定位,实现故障噪声的声学成像。     

高速动车组噪声源与传递路径分析

介绍高速动车组声学性能、各系统之间相互作用关系及噪声源分类,分析车辆自身噪声产生的机理以及各声源的贡献与总响应关系,通过对高速动车组声源噪声传递路径识别及车体、转向架区域噪声传递试验研究,总结转向架区域噪声变化的5项规律,提出对高速动车组噪声进行系统分析、统筹规划、分区域治理的观点。     

高架城市轨道交通的噪声特性分析

研究了上海轨道交通3号线的噪声特性,包括噪声的A声级时间历程、A声级频谱分析及时频分析,桥面、轨道振动加速度的频谱分析,主要声源的辨识,各声源对高架桥附近总噪声的贡献度分析.可为上海轨道交通3号线采取减振降噪措施方案提供参考数据.