城市轨道交通微穿孔板式声屏障的研究

研究了适合于城市轨道交通噪声频谱特性的微穿孔板式声屏障，通过计算分析确定了孔径、板厚、穿孔率、腔厚等设计参数，并采用驻波管法进行了吸声系数的试验，验证了吸声效果和共振频率并修正了腔厚，给出了微穿孔板式声屏障的完整设计参数。     

上海轨道交通3号线北延伸段高架车站的噪声控制技术

针对城市轨道交通车站噪声较高的问题,提出了基于低矮声屏障的降噪方案,在站台挡墙内侧安装吸声屏障,在轨道的上、下行线之间安装具有双面吸声性能的隔声屏障。所研制的微孔泡沫双面吸声型超薄声屏障,在上海轨道交通3号线北延伸段9个车站进行了工程应用,具有厚度小、质量轻、吸声隔声性能好、无纤维等优点,可降低噪声2~4dB(A)。     

吸声材料布局对铁路声屏障降噪效果影响研究

为研究吸声材料布局对铁路声屏障降噪效果的影响,以3 m直立型声屏障为研究对象,通过有限元和声学边界元相结合的方法进行建模,分析6种非全吸声屏体布局声屏障的降噪效果,并与全吸声和全反射型声屏障进行对比分析。结果表明：吸声屏体在上部、中部、下部分别对高频(1 000 Hz左右)、中频(630～800 Hz)和低频(100～500 Hz)噪声的插入损失影响较大;在水平方向上,随着下部吸声屏体面积增加,声屏障总的插入损失逐渐增大,声屏障下部屏体2 m范围内吸声对插入损失的改善起主要作用;竖直方向上,受声点7.5 m以上时,声屏障中上部屏体1.5～2.25 m范围内吸声对插入损失的改善起主要作用;随着距离增加,非全吸声屏板布局与全吸声、全反射布局之间的降噪效果差值逐渐变小。当受声点高度为1.5 m,距离声屏障2 m时,非全布局与全吸声和全反射工况的降噪效果相差8.6 dB(A),距离20 m位置时相差2.6 dB(A),距离30 m位置时相差为1.1dB(A)。     

北京市轨道交通房山线声屏障板的安装设计

北京市轨道交通房山线工程在高架桥沿线不同的噪声敏感区域设置不同类型的隔声屏障,阐述吸声隔声板、隔声窗及PC耐力板等3种不同类型屏障板的不同安装固定方式,合理的结构及安装设计是提高隔声屏障整体安全性能、隔声性能及方便安装的前提,也是满足隔声屏障设计初衷的根本保证。     

不同面密度吸声板对声屏障结构影响研究

针对吸声板面密度为40 kg/m~2和60 kg/m~2的2种直立插板式声屏障,基于有限元法计算声屏障结构的模态,并在台风荷载为8 000 Pa条件下,研究声屏障的稳态结构响应。研究结果表明:(1)这2种声屏障的1阶振动频率和2阶振动频率各不相同,3阶到6阶模态相差不大;(2)当吸声板面密度为60 kg/m~2时,声屏障结构具有较好的稳定性。并提出建议:(1)在保证吸声降噪效果的前提下,建议吸声板面密度选择60 kg/m~2;(2)在台风载荷作用下,声屏障结构会发生破坏,建议结构设计时在H形支座底部合理布置一定数量的加强筋板或将H形支座材料改为Q275钢。     

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。     

高速铁路宽带复合吸声结构设计

针对高速铁路车外噪声频带宽的特征,设计了一种第1层为铝纤维板、第2层为铝微穿孔板的新型复合吸声结构。通过理论研究和试验测试优化调整其结构参数,利用多模态耦合获得了与以往的共振吸声结构相比更宽频带的高吸声性能。经测试,该结构总厚度为100 mm时,吸声系数在250~5000 Hz频段均不小于0.8,降噪系数为0.92,可覆盖高速铁路环境噪声的主要频率成分;总厚度继续增大,低频吸声系数和降噪系数可进一步提高。所设计的宽带复合吸声结构不仅吸声性能佳,选用的材料还具有良好的耐候性和物理、化学性能,绿色、环保、可回收利用。将其应用于我国高速铁路噪声控制工程,有助于推动我国绿色铁路建设。     

高速铁路声屏障降噪效果及其影响因素分析

根据我国高速铁路（客运专线）声屏障降噪效果实测结果及高速铁路列车运行噪声特性,就声源构成、频率特性、桥面系及防护墙对声屏障降噪效果的影响进行分析。结果表明,随着速度提高,声屏障总体降噪效果呈下降趋势;铁路声屏障对500Hz以上的中高频噪声具有较好的降噪效果,但对250Hz以下的中低频噪声效果不大;桥面系及防护墙可起到一定的声屏障降噪作用。因此,在铁路声屏障设计中应根据高速铁路声源特性进行声学设计计算;在环境影响评价中,也应采用合理的声屏障降噪效果并考虑桥面系及防护墙的屏障作用;同时,应加强提高声屏障构件的低频隔声性能和吸声性能。     

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。     

北京市轨道交通房山线工程隔声屏障安装

北京市轨道交通房山线工程1标段声屏障类型主要有直立式和全封闭式2种,均为在高架桥上安装。声屏障安装主要包含钢框架(含立柱、弯梁、檩条、斜拉撑等)安装、吸声隔声板+隔声窗的安装及PC耐力板的安装。其中苏庄大街站前隔声屏障为全封闭式声屏障,由于跨距大(15~23 m),周围环境复杂,不利于安装的客观因素多,在安装难度上创造了同类型声屏障安装的新纪录。重点阐述直立式及全封闭式声屏障的安装方案及研究确定过程,方案成功指导了声屏障的安装,效果及外观等均符合设计要求,方案的成功实施为同类型声屏障的施工安装提供了宝贵的经验。     

铁路无砟轨道吸声板降噪效果分析

铁路无砟轨道区段的噪声辐射比有砟轨道区段严重,常采用轨道表面铺设吸声板来降低轮轨噪声对周边环境的影响。为了控制铁路无砟轨道区段的轮轨噪声辐射,根据微穿孔板吸声理论建立多孔吸声板吸声系数计算模型,并将计算得到的吸声系数输入到轮轨噪声预测系统中,得出轨旁噪声的频谱和等效声级,分析多孔吸声板的空隙率、厚度和孔径对降低轮轨噪声的影响规律。研究结果表明:多孔吸声板的空隙率越大,对轮轨噪声的吸声效果越好,但太大的空隙率会降低对中高频轮轨噪声的吸收,建议空隙率应该控制在0.4%～0.6%之间为宜;多孔吸声板厚度越大,对轮轨噪声的吸声效果越好,但板厚过大会影响到其他行车安全问题,板厚应控制在既能高效降低噪声、又能保证行车安全的限值之内;多孔吸声板的孔径越大,对轮轨噪声吸声效果越差。     

城市轨道交通近轨吸声矮墙的设计研究

声屏障在我国被广泛应用于治理城市轨道交通噪声,但其体积较大,遮挡视线以及破坏了周边景观。为此,设计一种新型的近轨吸声矮墙来替代声屏障。对我国城市轨道交通噪声的来源以及频率特性进行分析,选用自研陶粒混凝土为设计材料。参考国外相关实例,结合我国城市轨道交通的相关标准,对近轨吸声矮墙的高度、位置、声学厚度的设计公式进行推导。初步设计近轨吸声矮墙单元板,并对其降噪量进行理论计算。结果表明:我国轨道交通噪声以轮轨噪声为主,自研陶粒混凝土的吸声频率特性与轮轨噪声频率特性基本吻合,以其为原材料设计的近轨吸声矮墙,在500~1 000 Hz频段具有10 d B(A)左右的降噪能力。研究所得结论对于后期进一步设计优化和推广近轨吸声矮墙具有参考价值。     

金属声屏障用陶粒吸声板制备及性能实验研究

陶粒吸声板耐候性好、对环境影响小,是一种极具潜力的吸声材料,应用于金属声屏障需要深入研究其吸声、隔声性能。基于多孔材料的声学机理,通过振动加压成型技术,制备了陶粒吸声板,研究不同因素对其吸声、隔声性能的影响。测试结果表明：不同工况陶粒吸声板吸声系数、隔声量曲线趋势基本一致,中低频区段吸声系数逐渐增加,1 000 Hz左右达到峰值,1 000～5 000 Hz吸声系数曲线存在波动及第二峰值;隔声量曲线基本呈先降低后增加趋势,区间存在波动,5 000 Hz达到峰值;陶粒吸声板采用的陶粒粒径越小,吸声系数、隔声量越高;骨胶比由3.5提升至5.0,吸声系数、隔声量降低;降低水胶比,高频区段吸声系数增加明显,中高频隔声量降低明显;板厚增加,中高频段吸声系数曲线有向低频平移趋势,隔声量整体变化不大;陶粒吸声板放入金属外壳形成单元板后,吸声系数、隔声量较单一陶粒板整体提升显著。经过设计配比陶粒吸声板可以达到Ⅱ级吸声要求,同时兼具一定的隔声效果,放置入金属外壳组成声屏障单元板后,满足TB/T 3122—2019《铁路声屏障声学构件》标准要求,将陶粒吸声板用于金属声屏障吸声材料是可行的。     

内燃机车水阻试验站排气消声器设计

通过对水阻试验站内燃机车排气噪声的分析 ,充分吸收阻性和抗性消声结构的优点 ,设计了阻抗复合式排气消声器 ,其中抗性部分是双节内插管扩张室结构 ,阻性部分为吸声片、吸声材料和微穿孔板。通过阻性和抗性部分的优化组合 ,达到最佳的消声效果。     

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。     

城市轨道交通公轨合建钢箱梁桥辐射噪声的影响规律研究

列车经过钢箱梁桥时引起噪声辐射问题相比混凝土桥更为突出,对沿线居民造成的影响更大,严重影响沿线居民的日常生活。基于车辆-轨道-桥梁耦合振动理论,并结合统计能量法(SEA)建立钢箱梁结构噪声与轮轨噪声预测模型,分析钢箱梁桥的结构噪声与轮轨噪声衰减规律,明确典型及敏感场点处的噪声分布情况;定量预测分析不同轨道减振措施对钢箱梁桥周边敏感场点的噪声辐射大小。分析结果表明：钢箱梁轮轨噪声与结构噪声随水平距离的衰减规律基本一致,衰减率均为随着距离变远而变小,150 m内总衰减率轮轨噪声大于结构噪声;普通轨道结构及普通轨道结构+全封闭声屏障工况下,敏感位置处综合噪声不满足噪声增量在1 dB(A)以内的环评要求,减振垫浮置板与全封闭声屏障组合及钢弹簧浮置板与全封闭声屏障组合工况下,敏感位置综合噪声均能满足噪声增量在1 dB(A)以内的环评要求。     

基于遗传算法与边界元理论的声屏障优化

针对由高速铁路、高速公路等引起的交通噪声,运用成本效益分析法对声屏障的组合结构形式进行优化,并进行模型试验。结果表明:声功率插入损失随着声屏障高度的增加而增大,当声屏障高度达到2.8 m时,其效益价值比达到最大;复合型声屏障内外侧均出现插入损失极值区,优化后的复合型声屏障插入损失比吸声型声屏障高2 dB(A);T形折壁型声屏障降噪效果优于直壁型声屏障,其插入损失比直壁型声屏障高1.1 dB(A)。试验实测声屏障的插入损失分布规律与理论计算基本一致,复合型声屏障实测插入损失较最大值偏离1.3 dB(A),离散程度为1.89%,T形声屏障实测插入损失较最大值偏离1.6 dB(A),离散程度为2.28%。     

朔黄铁路声屏障设计探讨

通过对朔黄铁路噪声监测,发现朔黄铁路有不同程度的噪声超标现象,因此对朔黄铁路噪声治理进行研究。针对朔黄铁路古月车站黑河口村路段的地形、环境特点,选择确定了声屏障试验段设计的技术条件、材料和安装要求等,提出了朔黄铁路噪声控制方案,并对该路段声屏障措施的适用性及声屏障形式、材料、排水方式等进行设计探讨,为朔黄铁路全线声屏障设计提供经验和参考。     

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。     

干涉型声屏障结构的研究

干涉型声屏障基于声波干涉消声原理并依据铁路噪声源特点设计制造而成。声学模型试验测试结果表明,干涉装置的降噪作用主要体现在位于声影区和亮区之间的过渡区域(亦称灰色区域),干涉装置附加降噪效果为3.0～5.6dB,与同高度的直立形声屏障相比,降噪效果提高2.0～3.2dB。与其它顶部吸声体相比,干涉型声屏障更适宜于控制铁路噪声。因此,在铁路噪声控制工程中具有良好的应用前景。