地下車站是地鐵線路的車站的主要形式,地鐵列車進出站過程中產(chǎn)生的噪聲對車站站臺層空間的影響很大。因此十分有必要研究地鐵地下車站站臺層的噪聲場分布規(guī)律,并針對地鐵列車進出站的輪軌噪聲特性分析選用適宜的降噪措施,這些對于改善地下車站站臺層聲學(xué)環(huán)境有顯著意義。本文依托北京市自然科學(xué)基金項目(8172040),采用現(xiàn)場實測和仿真模擬兩種方法,開展了以下的研究:(1)獲得準(zhǔn)確的地鐵列車進出站輪軌噪聲特性信息,本文選取了北京地鐵2號線西直門站、6號線平安里站、6號線車公莊站、1號線古城站、1號線蘋果園站這5座車站進行了噪聲信號的采集測試。確定了測點位置處噪聲的頻譜特性、峰值頻率和聲壓級范圍,并對測點噪聲信號進行了交通噪聲指數(shù)、噪聲污染級、聲暴露級這3種交通噪聲評價指標(biāo)值的計算分析。(2)根據(jù)測試得到的地鐵列車噪聲特性,利用ANSYS有限元軟件建立了地鐵地下車站站臺層空氣腔體的流固耦合仿真模型,計算頻率基于三分之一倍頻程中心頻率及試驗數(shù)據(jù),選擇了 63.5Hz、80Hz、100Hz、125Hz、160Hz這5種頻率,其中噪聲峰值頻率為80～125Hz。并將計算結(jié)果與測試結(jié)果對比,驗證了建模方法的可靠性...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與方法
        1.2.1 現(xiàn)場實測
        1.2.2 數(shù)值仿真
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
    1.4 本章小結(jié)
2 地鐵車站站臺層噪聲控制原理
    2.1 聲學(xué)基本概念及聲學(xué)評價參數(shù)
        2.1.1 聲強與聲強級
        2.1.2 聲壓與聲壓級
        2.1.3 A聲級與等效連續(xù)A聲級
        2.1.4 頻程(或頻帶)、倍頻程及頻譜
        2.1.5 吸聲系數(shù)α
        2.1.6 噪聲污染級LNP
        2.1.7 聲暴露級LAE
        2.1.8 交通噪聲指數(shù)TNI
    2.2 聲音傳播規(guī)律
        2.2.1 聲波的反射和透射
        2.2.2 聲波的折射
        2.2.3 聲波的衍射/繞射
    2.3 噪聲來源及聲源特點
        2.3.1 地鐵車站噪聲主要來源
        2.3.2 城市軌道交通噪聲特征
        2.3.3 線聲源特征
    2.4 地鐵車站站臺聲場分析參數(shù)
        2.4.1 站臺類型
        2.4.2 站臺門類型
        2.4.3 站臺兩側(cè)同時/不同時經(jīng)過列車
        2.4.4 吸聲材料及其位置
    2.5 本章小結(jié)
3 地下車站站臺噪聲測試
    3.1 測試方法及測試內(nèi)容
    3.2 低站臺門島式站臺測試結(jié)果分析
        3.2.1 列車進出站噪聲聲壓時程圖
        3.2.2 站臺層噪聲頻譜分析
        3.2.3 站臺層噪聲評價
    3.3 高站臺門島式站臺測試結(jié)果分析
        3.3.1 列車進出站噪聲聲壓時程圖
        3.3.2 站臺層噪聲頻譜分析
        3.3.3 站臺層噪聲評價
    3.4 低站臺門側(cè)式站臺測試結(jié)果分析
        3.4.1 列車進出站噪聲聲壓時程圖
        3.4.2 站臺層噪聲頻譜分析
        3.4.3 站臺層噪聲評價
    3.5 高站臺門側(cè)式站臺測試結(jié)果分析
        3.5.1 列車進出站噪聲聲壓時程圖
        3.5.2 站臺層噪聲頻譜分析
        3.5.3 站臺層噪聲評價
    3.6 無站臺門側(cè)式站臺測試結(jié)果分析
        3.6.1 列車進出站噪聲聲壓時程圖
        3.6.2 站臺層噪聲頻譜分析
        3.6.3 站臺層噪聲評價
    3.7 噪聲評價對比分析
    3.8 本章小結(jié)
4 地鐵車站站臺有限元聲場模型
    4.1 ANSYS有限元模型聲學(xué)仿真原理
        4.1.1 求解聲學(xué)問題建模方法
        4.1.2 單元類型選擇
        4.1.3 在模型上施加載荷
        4.1.4 確定聲源類型
        4.1.5 參數(shù)選擇
        4.1.6 生成計算結(jié)果
    4.2 模型假設(shè)
    4.3 建立流固耦合有限元聲場模型
        4.3.1 建立地下車站站臺模型
        4.3.2 施加邊界條件和載荷
        4.3.3 仿真計算及結(jié)果輸出
    4.4 模型驗證
    4.5 本章小結(jié)
5 地鐵車站站臺層噪聲場的分布研究
    5.1 不同形式站臺的聲場分布規(guī)律分析
        5.1.1 矩形截面站臺聲場分布云圖
        5.1.2 圓弧形截面站臺聲場分布云圖
    5.2 乘客候車區(qū)噪聲水平對比分析
        5.2.1 島式站臺與側(cè)式站臺聲壓級差異
        5.2.2 單側(cè)過車與兩側(cè)同時過車聲壓級差異
    5.3 不同高度站臺門對聲場分布的影響
        5.3.1 島式站臺單側(cè)聲源低站臺門分析
        5.3.2 島式站臺單側(cè)聲源高站臺門分析
    5.4 不同高度站臺門在不同水平面上的噪聲水平
        5.4.1 站臺門高度對聲壓級的影響
        5.4.2 距地面1.5m和1.8m水平線上的噪聲差異
    5.5 不同吸聲材料對聲場降噪效果的作用
        5.5.1 不同壁面吸聲材料的降噪效果
        5.5.2 改變站臺門材料吸聲系數(shù)的影響
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3819347