城市地铁吸声降噪分析及工程措施概述

研究目的:吸声降噪通过切断噪声的传播路径,能够有效控制噪声污染。为此,总结主要的吸声原理及吸声材料,综述吸声降噪的主要工程措施,为地铁噪声的控制提供建议。研究结论:(1)吸声降噪在噪声传播途径中对其进行控制,城市地铁噪声控制还需从轨道系统、机车车辆、隧道及高架桥结构等方面综合考虑,从不同的环境功能要求上对不同频段的噪声进行控制;(2)结合多孔吸声材料、共振吸声材料和特殊吸声结构的优势,研制多层吸声结构和新型吸声材料,可有效提高其吸声系数;(3)对轨道吸声板的表面结构进行处理可以改善吸声板的降噪效果,如开设沟槽、斜坡等;(4)钢轨外侧设置吸声板,临近轨道边和机车的地方设置吸声屏障,可以提高其整体吸声效果;(5)本研究结果可为城市地铁吸声降噪的研究提供参考。     

城市轨道交通车站轨行区降噪措施仿真分析

根据城市轨道交通的车站条件和轨道条件,建立某曲线站台有限元模型并进行站台区声学仿真,通过与既有轨道交通车站现场测试的结果对比,验证模型的可行性。对全铺道床吸音板和屏蔽门玻璃贴覆吸音膜两种降噪措施在单独和综合使用时的降噪效果进行了预测。结果表明:全铺道床吸音板可以降低站台50~4000Hz全频段内的噪声约1.5~5.2dB;屏蔽门玻璃贴覆吸音膜降噪主要针对1000Hz以下的低频噪声,可降低站台250~1000Hz频段内的噪声1.8~2.4dB;综合采用两种降噪措施可以使站台区50~4000Hz频段内的噪声降低2.0~7.0dB,其中道床吸音板的降噪贡献量为73%~84%,吸音膜的贡献量为16%~27%。     

地铁车辆辅助变流器降噪方案的仿真分析

为降低某地铁车辆辅助变流器的噪声,首先通过噪声测试得到了辅助变流器的噪声特性,然后利用基于统计能量分析法的VA One软件进行噪声仿真,得到了各主要传递路径对测点噪声的贡献量,对比分析了不同降噪方案的降噪效果,最后通过试验验证了仿真分析方法的可行性。结果表明TMT-PUF-2028吸声棉的吸声效果优于带铝箔的三聚氰胺棉,增加消声结构和导流板可以改善气动噪声,仿真分析方法可以为后续同类产品的噪声优化设计提供指导。     

多种吸声型声屏障降噪效果比较

高速铁路所辐射噪声对周围环境的危害通常采用吸声型声屏障来降低。吸声型声屏障降噪效果与吸声材料特性有关。为此选取了3种不同的声屏障吸声材料,利用绕射声衰减的理论计算方法和统计能量法,对比分析不同吸声型声屏障的降噪效果。研究结果表明:不同吸声材料的加入对于声屏障降噪的效果均有一定的影响,相互之间的差值约为5~6dB。     

高速铁路隧道壁吸声材料降噪效果仿真分析

应用SYSNOISE软件建立列车-隧道-隧道内壁吸音板结构的二维边界元模型,研究隧道内壁吸声结构不同铺设方案下的降噪效果。根据高速铁路列车通过时隧道内壁吸声结构不同铺设面积、铺设位置等因素,分析其对列车通过时噪声的降噪效果,并综合考虑工程经济性等因素,计算4个较为典型的隧道内壁吸声结构的铺设方案。计算结果表明:在隧道内壁全部铺设吸声材料的情况下,铺设隧道吸声结构对隧道内声压级的降噪效果约为14.3dB。随着隧道内壁吸声材料铺设面积的增加,隧道内的降噪效果越好。在计算选取的4个方案中,内壁整体铺设方案降噪效果最佳,内壁部分铺设方案降噪效果最差,两者的组合方案降噪效果适中,实际工程应用中应综合各方面因素对降噪方案进行选取。     

基于FE-SEA混合法的列车结构噪声降噪研究

基于声固耦合理论,采用有限元-统计能量(FE-SEA)混合法,建立高速列车车体-车内声腔耦合系统结构噪声预测模型,预测了20～500 Hz频段内垂向二系悬挂力激励下的车内结构噪声,并且分析了矿棉、毛毡和玻璃棉三种吸声材料对车内噪声的降噪特性;同时,分别分析了玻璃棉厚度、微穿孔板的孔径和穿孔率对车内噪声的影响。结果表明:在低频段内,微穿孔板对噪声有明显的降噪效果,且孔径小、穿孔率大的微穿孔板对车内噪声的降噪效果更明显;在高频段内,多孔吸声材料对噪声有明显的降噪效果,玻璃棉作为多孔吸声材料时,其厚度越大,降低车内噪声的幅值也越大。     

A型地铁车辆车内噪声预测与控制

利用VA One软件对某A型地铁车辆车内噪声进行预测,并根据预测结果提出减振降噪措施。建立某A型地铁车辆的统计能量分析模型,通过施加轮轨噪声源激励载荷,对该车辆车内噪声水平进行预测,为减振降噪提供依据。根据车内声场分布,利用对车辆地板面铺设阻尼减振材料以及多孔吸声材料等措施控制车内噪声。结果表明:阻尼减振材料和吸声材料分别可降噪2 d B(A)和5.17 d B(A),而混合两种材料的双层吸声降噪方式可降噪6.19 d B(A)。     

吸声型声屏障的频率特性对降噪的贡献研究

针对目前吸声型声屏障仅用平均吸声系数作为评价吸声性能指标的缺点,结合多种吸声材料,给出了两个不同路段的噪声频谱计算结果,分析了吸声型屏障各频程吸声系数对整体吸声降噪的贡献,得出了各频程吸声系数的改变对整体降噪的影响程度依赖于路段的噪声频谱分布情况的结论。     

地铁能馈变流器噪声特性及控制技术研究

针对地铁能馈变流器的噪声特性进行试验研究,分析其主要噪声源、噪声传播规律以及进/出口结构的声学性能,并针对性地进行出口阻性消声器设计及试验验证。研究结果表明,风机为主要噪声源,风机噪声由出口传播直接导致产品噪声超标;采用出口阻性消声器方案可有效降低出口噪声传播,风机出口测点降噪量达17.33 dB(A)。相关研究对改善能馈变流器及类似产品的声学性能,指导产品结构降噪设计具有参考价值。     

既有地铁轨道噪声过大的原因分析及对策

针对一地铁线路在运行过程中噪声过大的问题进行勘查,发现该线路原有的减振降噪设施安装不当,且部分老化失效,从而产生了额外的振动噪声,需增加吸声降噪设施来减少地铁噪声。提出在轨道中间设置吸声板+轨道两侧安装吸声矮墙的组合降噪方案,吸声板和吸声矮墙均由吸声性能良好的陶粒混凝土模压制成。分析了该方案的降噪原理,并对其降噪效果进行了预测计算,降噪量可达10~12 dB,降噪效果良好。