基于声辐射理论的声屏障插入损失研究

为进一步提升公路声屏障的降噪效果,在当前存在的公路声屏障插入损失计算公式的基础上,考虑公路声屏障受到激励后产生声辐射的现象,推导出考虑声辐射时公路声屏障插入损失计算公式。对计算结果进行分析可得,声屏障的插入损失比不考虑声辐射的情况下降低0.9~3.6 dB。因此在设计公路声屏障应当考虑声屏障声辐射对降噪效果的影响。

地铁出入线扩散体型声屏障降噪效果研究

针对城市轨道交通地上线运营引起的噪声污染问题,以郑州地铁5号线中州大道车辆段出入线为工程实例,对加装声屏障前后的噪声进行现场测试,采用Virtual Lab软件对声屏障的降噪过程进行仿真模拟,仿真模拟与实测声压级随声源频率的变化曲线具有较好的吻合性,验证了声学仿真模型与计算方法的准确性。采用声压级插入损失表征声屏障的降噪效果,进一步研究三角尖劈型、QRD序列和PRD序列、微穿孔板-PRDⅠ型复合结构等类型声屏障的降噪效果。结果表明:尖劈角度对三角尖劈型声屏障降噪效果的影响较为显著;较高不规则度有利于提高PRD型声屏障对绕射声的扩散作用,降噪效果比QRD型声屏障更佳;PRDⅠ型声屏障的整体降噪效果略高于PRDⅡ型声屏障,适当降低扩散体设计频率、增加阶数和扩大槽宽均能提升PRDⅠ型声屏障的降噪效果;在微穿孔板-PRDⅠ型复合声屏障扩散体端部凹槽中添加微穿孔板共振吸音结构,能进一步提高扩散体端部结构的降噪增益,对改善地铁出入线噪声环境具有理想的应用前景。

船用空调阻性消声器消声量计算方法优化的实验研究

在船用空调系统中,由于已有的阻性消声器消声量的经验公式忽视了高频失效效应的影响,使得原有的消声量计算方法在高频段不再适用,为了探究出一个符合船用空调阻性消声器消声量的计算公式,通过分析实验数据,选择一个与模型相适应的经验公式,最终在此基础上结合实际工况对经验公式进行修正与检验。结果表明:当频率处于中低频时,罗杰斯公式的消声量计算值与插入损失值的变化趋势十分接近,误差在4dB左右,但在高频段,由于高频失效效应,经验公式不再适用;其次拟合出来的经验公式修正式,在倍频程下的消声量值与实际工况相互一致,误差低于3dB,满足实验预期要求。

电动汽车地毯隔音垫的轻量化设计及其声学性能改进

对电动汽车的噪声源特性和车身架构的变化进行了分析,有针对性地提出了两种轻量化地毯隔音垫的设计方案,并从吸声隔声原理、方案设计、材料选型、制造工艺、吸声隔声试验、实车路试验证等方面进行了系统研究。设计出的耗散型轻量化地毯隔音垫能够代替传统重质层型地毯隔音垫,适用于电动汽车乘员舱地板区域,在实车路试中的噪声水平和车内语音清晰度都优于传统重质层型地毯隔音垫,减重效果明显;设计出的ABA型(Absorber-Barrier-Absorber)轻量化地毯隔音垫有较好的隔声性能,适用于电动汽车行李箱地板区域,能够有效控制电驱动系统产生的高频噪声,同时实现了轻量化目标。

公路项目环境影响评价中声屏障尺寸研究

通过对线源设置声屏障后插入损失的计算方法的研究,明确了公路项目设计降噪目标值的确定方法,推导出了声屏障尺寸计算公式,并通过实例进行了验算,计算结果与现行规范具有较好的适用性,可以作为环境影响评价过程中确定声屏障尺寸的依据。

考虑声源尺度的声屏障插入损失优化算法

声屏障与声源距离较近时,声源尺度对其插入损失计算结果有较大影响。将声源细化为多个子声源能提高准确度,但会导致计算过程复杂化。以靠近声屏障的线声源为研究对象,利用接收点至声屏障顶点的延伸线将声源划分为两部分,提出一种对声源动态划分的插入损失修正公式,从声屏障对噪声源不同区域的影响效果角度优化了插入损失计算方法。与将声源等效为单个线声源及划分为多个子线声源的计算结果对比表明,该优化算法的计算结果近似于将声源划分为无限个子线声源的计算结果,但计算复杂度并未显著增加,既解决了声影区边界处插入损失突变的问题,又提高了插入损失计算的准确度,对提升噪声预测的精度、规划适宜的声屏障结构、提出经济有效的噪声防护措施等具有重要意义。

基于数值仿真计算的高速铁路声屏障长度对插入损失的影响

在当前高速铁路降噪措施中,声屏障最为普遍和有效,其中声屏障设置高度是主要设计参数,而声屏障设置长度和位置,则一般根据经验结合简单计算选取,声屏障长度及预测点位置对插入损失变化的影响考虑较少。根据Kurze点声源绕射声衰减理论推导有限长声屏障对列车线声源插入损失的理论算法,对比分析声屏障长度、高度变化对不同位置预测点声屏障插入损失的影响。研究结论如下:(1)随着声屏障长度增加,各预测点位置尤其声屏障两端附近,声屏障插入损失变大;(2)采取加高、延长声屏障措施对于插入损失值及空间分布影响不同,应根据预测点位置情况合理选择声屏障优化措施;(3)半无限长声屏障端部加长50 m后,插入损失变化量较为明显的区域位于声屏障端部水平距离110 m、与线路中心线距离130 m范围内。

声屏障插入损失影响因素及降噪机理研究

为了分析高速铁路户外噪声的降噪机理和降噪效果,采用二维边界元法建立高架桥铁路声屏障噪声预测模型,分析不同因素对降噪性能的影响.基于试验结果,对有、无声屏障时的声场分布、场点声压时间历程及频谱特性、插入损失特性及其与速度的线性拟合关系进行探讨,分析声场分布特征和速度对降噪效果的影响.根据场点主要频率,采用边界元法和高速铁路户外噪声仿真模型对吸声系数、声屏障厚度、高度、倾角及面板结构形式等影响因素的降噪机理和降噪效果进行调查分析.分析中,分别考虑以上因素对声场分布、场点声压级及频率特性变化规律的影响.研究结果表明,声屏障采用鼻型结构、外倾30°时的降噪效果最好.

高速铁路声屏障插入损失影响因素及规律

为研究声屏障降噪的主要影响因素及规律,基于边界元理论,结合高速列车实测声源识别结果,建立了高速铁路声屏障降噪效果预测模型,研究了包括高速列车不同位置声源、声屏障高度、声屏障截面形状和吸声边界条件对插入损失的影响,并在此基础上提出了对现役声屏障结构的改进方案.研究结果表明,列车声源高度对声屏障插入损失有重要影响,现有2.15 m高声屏障只对车体下方噪声有降噪效果;随着声屏障高度增加,插入损失逐渐增大,声屏障高于6.15 m时,插入损失达到25 d B（A）以上;对于不同截面形式的声屏障,降噪效果从优到劣依次为Y型、倾斜型、T型、外折型、直立型和内折型,其中Y型比直立型插入损失高0.7～1.5 d B（A）;对于任一类型声屏障,吸声引起的具体降噪效果与声屏障形式有关,有吸声边界条件的降噪效果要优于＂刚性光滑＂边界条件,前者与后者相比,其插入损失可提高0.3～6.4 dB（A）。

电抗器隔声罩设计和试验研究

为降低电抗器向外辐射的噪声，针对电抗器设计了局部隔声罩及其消声器，并对局部隔声罩及其上下加装消声器后的隔声性能进行了理论分析和实验室试验．试验结果表明：局部隔声罩的隔声效果约为7-9dB，上下都装置消声器后整体消声隔声箱的降噪效果约为13-15dB．同时根据某型电抗器的噪声频谱特性对局部隔声罩进行了改进，理论计算表明改进后的局部隔声罩还可将隔声效果提高4dB左右．

闭孔泡沫铝声屏障的降噪效果研究

用闭孔泡沫铝板作为高速公路声屏障材料,以沈阳市东西快速干道珠林桥附近安装的几段声屏障为例,对高速公路安装声屏障前后噪声的声压级进行了实地测量,计算得出声屏障的插入损失,以此考察闭孔泡沫铝板声屏障的降噪效果.通过对闭孔泡沫铝声屏障和普通百叶声屏障降噪效果的对比分析,发现闭孔泡沫铝声屏障整体降噪效果优于普通百叶声屏障,在高速公路噪声较强的20～630 Hz频段降噪效果更佳.

填料对阻尼隔声材料的水中插入损失的影响

本文研究了空心玻璃微珠、粉煤灰 (煤胞 )、发泡聚合物等填料对阻尼隔声橡胶材料水中插入损失的影响 ,发现橡胶中加入隔声填料可以明显提高水中插入损失。其中玻璃微珠插入损失最大 ,其次是粉煤灰 ,再次为发泡聚合物 ,而前三者等量混合物略差。玻璃微珠用量以 3 0份为宜 ,水中插入损失随用量增加而降低 ,在3kHz、1 0kHz、2 0kHz三个频段 ,用量 3 0份至 5 0份时 ,插入损失降低幅度较大 ,5 0份以后降低幅度变缓 。

多腔穿孔消声器声学特性三维时域计算及评估

为有效降低涡轮增压器泄气声,改善声品质,设计了多腔穿孔消声器.基于三维计算流体动力学（CFD）计算无流条件单腔穿孔结构的传递损失,与有限元法（FEM）计算结果相吻合,验证准确性,并研究不同结构参数对声学性能的影响.采用CFD法分别计算无流、平均流条件下消声器的传递损失,频率小于2 000Hz消声性能良好,气流的存在使得高频区域传递损失有所增大,消声峰值及其对应频率无明显变化规律.安装消声器于压气机进气口侧,试验获得进气管口＂泄气＂噪声谱、声压级总值及插入损失,结果表明宽频泄气噪声成分得到显著降低.通过声品质参数后处理分析,3种工况下响度值降低幅度达19%~38%,而尖锐度变化不大.整车试验评估表明,所设计的多腔穿孔消声器消声效果显著,声品质改善明显.

高速铁路半封闭式声屏障降噪效果测试与分析

当前半封闭式声屏障逐渐在高速铁路工程中得到了应用,但其在运营状态下的实际降噪效果研究还极其有限.为此,以沪昆客专杭长段半封闭式声屏障为工程背景,分别在声屏障内、外表面,以及封闭侧和敞开侧不同距离处布置测点,监测高速列车通过时的噪声,并对场点的声压级频谱、声场分布、衰减规律、隔声量和插入损失等声学特性进行讨论.结果表明:多重反射造成的混响效应使得半封闭式声屏障内表面的噪声有所增大;距封闭侧线路中心7.5 m处,高位测点比低位测点声压级大,而其他位置不同高度测点在垂向的指向性不明显.半封闭式声屏障的隔声量随频率增加而增大,在1 000 Hz处最大约26 d B;距轨道中心线7.5 m和25 m处的插入损失均值为16.5 dB(A)和15.5 dB(A).

高速铁路声屏障几何形状声学性能数值模拟

为了弄清声屏障几何形状对高速铁路户外噪声的降噪机理和降噪效果,采用二维边界元法建立高架桥铁路声屏障噪声预测模型,分析不同几何形状结构参数对降噪性能的影响。分析中考虑列车运行速度、声源分布及频谱特性对插入损失的影响,根据车外声源识别结果建立符合我国高速铁路的声源模型;考虑车体-轨道-声屏障之间的多重反射,建立边界元计算模型;对顶部倾斜、T型、多重绕射边型、Y型、圆柱型等声屏障的结构参数的影响进行调查分析,分析中分别考虑插入损失、场点频谱及声场变化规律。研究结果表明,Y型声屏障降噪效果最好,平均插入损失提高3.4 dB(A)其次为圆柱型声屏障。

高架复合道路交通噪声的声屏障A计权声插入损失的计算

为解决高架复合道路声屏障的声插入损失的计算问题，本文阐述了高架复合道路在不同位置设立的声屏障．在车辆类型不同、车速不同及车流量不同的条件下对交通噪声Ａ计权声插入损失的计算方法．理论模型的计算结果与实测值基本相符，误差在１．５ｄＢ（Ａ）以内．该模型在车流量较低的夜间，对衡量设立声屏的高架复合道路噪声及其对环境的影响程度有重要实际意义．

声阻抗在管路柔性元件降噪效果评估中的应用

本文根据传递矩阵法,建立了管路柔性元件的固有特性声阻抗和声学性能参数插入损失之间的关系。根据已有的管路柔性元件声阻抗参数获得不受工作环境影响的插入损失,给出管路柔性元件降噪效果的评估方法。

机械激励下的板件声学包装中频段插入损失研究

提出了一种混合FE-SEA模型用于预测机械激励下声学包装的中频段插入损失,与验证试验进行对比,其准确性得到了验证。基于此模型,通过改变两种典型的声学包装的设计参数,得到了其插入损失随设计参数变化的规律,即决定插入损失峰谷值频率特性的敏感要素是对整体模态特性影响最大的参数;最后给出结论,当机械激励下的结构声传播为主要传播路径时,板件应选择覆盖层为均匀质量层的声学包装。

闭孔泡沫铝声屏障设计

为改变高速路两侧噪声污染严重,为设计性能更加优越的公路声屏障,结合沈阳市东西快速干道高架桥声屏障建设的工程要求,设计闭孔泡沫铝材的吸声共振型声屏障。使用噪声频谱分析仪实地测量噪声污染情况,利用驻波管法测试打孔闭孔泡沫铝板的吸声系数值。设计的声屏障主要吸声结构为密度0.3 g/cm3,厚度10 mm,打孔率3%的闭孔泡沫铝吸声板,背后设置30 mm厚空腔,其吸声特性为：吸声主频率为300~400 Hz,对500 Hz以下的低频噪声吸声率可达到60%~90%。

汽车前围板内隔音垫声学性能的试验方法

基于小型混响室法测量某汽车前围板内隔音垫的吸声系数,探究被测试件、声源及传声器布置形式对测量结果的影响规律,结果表明:三者均对低频结果有较大影响,对中高频结果的影响很小。要准确获得吸声系数,应采取尽可能多的配置并对所有结果取平均;该隔音垫的平均吸声系数约为0.45。进一步基于混响室-消声室声强法测量其插入损失,识别其隔声薄弱部位,结果表明:该隔音垫的平均插入损失约为12 d B,转向机构、空调鼓风机及转向机防尘罩安装位置为隔声薄弱部位。研究结果为该隔音垫声学性能的分析改进提供了依据,也为声学材料性能研究试验的实施提供了参考。