本文關(guān)鍵詞：公路隧道內(nèi)噪聲聲場(chǎng)的有限元仿真及試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)公共交通行業(yè)的快速發(fā)展,其中的隧道建設(shè)愈發(fā)迅猛,公路交通噪聲也成為了城市噪聲污染的重要組成部分,同時(shí)公路隧道內(nèi)的噪聲問題也引得市民百姓及相關(guān)從業(yè)人員的高度關(guān)注。本文針對(duì)公路隧道內(nèi)的交通噪聲問題,采用了聲學(xué)有限元方法,建立了公路隧道內(nèi)的噪聲有限元模型,同時(shí)進(jìn)行了公路隧道內(nèi)的噪聲試驗(yàn),對(duì)公路隧道內(nèi)的交通噪聲問題進(jìn)行了多方面的研究。首先通過地下試驗(yàn)隧道的噪聲揚(yáng)聲器試驗(yàn),得出了針對(duì)不同聲源屬性的隧道聲場(chǎng)特性。在此基礎(chǔ)上,利用所得成果,應(yīng)用Virtual. Lab噪聲分析軟件的有限元計(jì)算模塊完成隧道內(nèi)同等情況下的模擬聲場(chǎng)分析,并對(duì)曲線隧道的聲場(chǎng)特性進(jìn)行了專項(xiàng)研究。對(duì)比實(shí)測(cè)與模擬結(jié)果,驗(yàn)證了隧道聲場(chǎng)仿真與實(shí)際測(cè)試的一致性。之后,在某公路隧道內(nèi)完成了一些不便于仿真的試驗(yàn)測(cè)試,分析了不同真車速度、不同路面材料、是否噴涂吸聲材料等情況下的隧道聲場(chǎng)。最后,利用統(tǒng)計(jì)學(xué)編程語(yǔ)言R對(duì)已有成果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、挖掘,尋找其中的規(guī)律與聯(lián)系,為隧道內(nèi)的噪聲主動(dòng)控制打下理論基礎(chǔ)。在本文的測(cè)試與仿真條件下,通過研究得到如下結(jié)論。噪聲源距離地面越高,則測(cè)聲點(diǎn)處的噪聲越小。針對(duì)125Hz的噪聲而言,機(jī)動(dòng)車駕駛員位置處的噪聲比路肩位置處的噪聲高約9dB。對(duì)于500Hz及以下頻率,當(dāng)噪聲源位于隧道橫向中央時(shí),其產(chǎn)生的噪聲相比較噪聲源位于隧道橫向兩側(cè)時(shí)的要大約4dB。吸聲材料對(duì)于路肩位置處的吸聲效果優(yōu)于道路位置處約2dB。吸聲材料對(duì)于低頻噪聲的吸聲效果較差,而對(duì)于所選取的其他頻率,均有明顯的降噪效果。隨著公路隧道平面曲線半徑的變化,相應(yīng)的聲壓級(jí)并沒有產(chǎn)生明顯變化。對(duì)于在公路隧道內(nèi)行駛的車輛來(lái)說(shuō),當(dāng)車速在30km/h至70km/h之間變化時(shí),每增加20km/h,測(cè)聲點(diǎn)處的聲壓級(jí)增加4-6dB。瀝青路面的噪聲等效A聲級(jí)要比混凝土路面低大約3dB。
【關(guān)鍵詞】：公路隧道 曲線隧道 聲場(chǎng)測(cè)試與仿真 有限元法 噪聲控制
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U456
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 引言12-20
• 1.1 論文背景及意義12-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 長(zhǎng)空間聲場(chǎng)研究14-16
• 1.2.2 公路隧道內(nèi)交通噪聲研究16-17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與方法17-20
• 2 隧道內(nèi)聲場(chǎng)的仿真研究20-42
• 2.1 公路隧道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介20-21
• 2.1.1 隧道結(jié)構(gòu)20
• 2.1.2 隧道襯砌及吸聲材料20-21
• 2.1.3 隧道路面21
• 2.2 隧道有限元模型參數(shù)選擇21-25
• 2.2.1 建模軟件介紹21-23
• 2.2.2 隧道聲學(xué)邊界條件23-24
• 2.2.3 單元網(wǎng)格尺寸24
• 2.2.4 邊界及壁面吸聲屬性24-25
• 2.3 隧道有限元模型的建立25-30
• 2.4 不同噪聲源布置時(shí)隧道內(nèi)聲場(chǎng)分布特征30-41
• 2.4.1 噪聲源振幅大小對(duì)聲場(chǎng)影響的研究30-33
• 2.4.2 噪聲源橫向位置變動(dòng)對(duì)聲場(chǎng)影響的研究33-35
• 2.4.3 噪聲源豎向位置變動(dòng)對(duì)聲場(chǎng)影響的研究35-38
• 2.4.4 噪聲源縱向位置變動(dòng)對(duì)聲場(chǎng)影響的研究38-41
• 2.5 本章小結(jié)41-42
• 3 平面曲線半徑對(duì)隧道內(nèi)的聲場(chǎng)影響42-64
• 3.1 曲線隧道模型建立42-45
• 3.2 曲線隧道建模仿真結(jié)果45-54
• 3.2.1 曲線半徑為100米時(shí)的隧道建模結(jié)果46-48
• 3.2.2 曲線半徑為200米時(shí)的隧道建模結(jié)果48-49
• 3.2.3 曲線半徑為300米時(shí)的隧道建模結(jié)果49-51
• 3.2.4 曲線半徑為400米時(shí)的隧道建模結(jié)果51-52
• 3.2.5 曲線半徑為500米時(shí)的隧道建模結(jié)果52-54
• 3.3 曲線隧道內(nèi)的噪聲聲場(chǎng)分析54-61
• 3.3.1 曲線半徑與縱向方向上測(cè)聲位置處的噪聲關(guān)系54-56
• 3.3.2 測(cè)聲點(diǎn)位置之間的RMS聲壓級(jí)對(duì)比56-61
• 3.4 曲線隧道距聲源5米遠(yuǎn)處截面的聲壓云圖對(duì)比61-63
• 3.5 本章小結(jié)63-64
• 4 基于揚(yáng)聲器試驗(yàn)的隧道噪聲測(cè)試64-88
• 4.1 隧道噪聲測(cè)試設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)64-68
• 4.1.1 聲級(jí)計(jì)的主要性能64
• 4.1.2 測(cè)試設(shè)備簡(jiǎn)介64-66
• 4.1.3 測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)66-68
• 4.2 隧道噪聲測(cè)試內(nèi)容及方法68-74
• 4.2.1 試驗(yàn)隧道概況68-69
• 4.2.2 測(cè)試方法69
• 4.2.3 測(cè)試內(nèi)容69-72
• 4.2.4 測(cè)試成果72-74
• 4.3 噪聲測(cè)試數(shù)據(jù)處理74-86
• 4.3.1 處理流程簡(jiǎn)介74
• 4.3.2 使用MATLAB進(jìn)行數(shù)據(jù)處理74-80
• 4.3.3 使用Audition進(jìn)行數(shù)據(jù)處理80-83
• 4.3.4 引入效率軟件83-85
• 4.3.5 處理結(jié)果85-86
• 4.4 本章小結(jié)86-88
• 5 隧道噪聲試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析88-120
• 5.1 分析預(yù)處理88-90
• 5.1.1 R語(yǔ)言簡(jiǎn)介88
• 5.1.2 數(shù)據(jù)整理與驗(yàn)核88-90
• 5.2 仿真與測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比90-92
• 5.3 隧道實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)分析92-111
• 5.3.1 不同參數(shù)情況對(duì)比92-94
• 5.3.2 吸聲情況對(duì)比94-101
• 5.3.3 聲源位置情況對(duì)比101-109
• 5.3.4 測(cè)聲位置情況對(duì)比109-110
• 5.3.5 不同噪聲大小對(duì)比110-111
• 5.4 公路隧道隧道數(shù)據(jù)分析111-119
• 5.4.1 聲源位置情況對(duì)比111-115
• 5.4.2 混凝土隧道路面與瀝青路面對(duì)比115-116
• 5.4.3 不同車速情況下隧道內(nèi)的噪聲對(duì)比116-119
• 5.5 本章小結(jié)119-120
• 6 結(jié)論與展望120-124
• 6.1 結(jié)論120-121
• 6.2 展望121-124
• 參考文獻(xiàn)124-128
• 附錄A128-132
• 附錄B132-134
• 作者簡(jiǎn)歷134-138
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集138

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