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声屏障的声学性能分析及其结构设计

刘玉喜  
【摘要】: 随着道路交通和城市道路建设的发展,交通噪声污染越来越严重。声屏障作为一种降低交通噪声的经济有效方法,已经在国内外得到了广泛的应用。如何有效地利用声屏障这一降噪措施,使其发挥出最大的经济效果,对于改善居民生活环境质量有很重要的意义。 本文通过深入分析声屏障主要降噪原理:绕射、透射、反射过程;对决定透射效果的隔声结构、决定反射效果的吸声结构、二者兼而有之的微穿孔吸声共振结构进行声学性能的理论分析和计算,研究对微穿孔吸声共振结构有影响的三个参数,得出合理取值范围和各自对微穿孔板的降噪效果影响特性。这些工作为更加深入和全面地研究声屏障的声学性能提供理论基础。 针对交通噪声频率范围宽广,建立几种不同基础结构的声屏障模型,采用大型声学测试分析软件SYSNOISE对其进行声学性能分析,得出声屏障的插入损失,在刚性表面情况下进行比较。比较结果表明:微穿孔吸声共振结构可以明显改善声屏障的降噪效果,其插入损失比现有直立型屏障高,其声屏障结构均能在设计频率范围内获得满意的插入损失,并在未使用任何吸声材料的情况下,表现出良好的吸声效果。 针对不同的工作环境,设计三种声屏障结构方案,并对两种进行声学计算、模态分析和风载校核。研究表明微穿孔吸声共振结构声屏障能够满足城市道路声屏障的降噪要求,与现有的声屏障相比,结构降噪效果显著,结构形式简单,为城市道路声屏障研发提供一个新的途径。


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