車輛噪聲多普勒效應(yīng)與聲屏障優(yōu)化方法研究.pdf

1、當(dāng)前，道路交通噪聲給沿線居民的生活帶來(lái)了嚴(yán)重的影響，在道路旁建造聲屏障是控制交通噪聲的主要措施，但聲屏障較高的建設(shè)成本制約了其大面積應(yīng)用。另外，車輛行駛噪聲具有多普勒效應(yīng)，使聲屏障的聲學(xué)設(shè)計(jì)變得更為復(fù)雜。為使聲屏障參數(shù)設(shè)計(jì)更合理，降低聲屏障建設(shè)成本，有必要對(duì)車輛行駛噪聲多普勒效應(yīng)及聲屏障優(yōu)化方法做進(jìn)一步研究。
　　根據(jù)多普勒效應(yīng)原理和聲學(xué)理論研究了車輛行駛噪聲多普勒效應(yīng)對(duì)受聲點(diǎn)聲壓級(jí)的影響。通過(guò)研究多普勒頻移與車輛行駛參數(shù)的關(guān)系，

2、建立了多普勒效應(yīng)車輛行駛噪聲模型，基于該模型分析車輛噪聲多普勒效應(yīng)對(duì)受聲點(diǎn)聲壓級(jí)的影響因素。研究表明：多普勒頻移引起的A計(jì)權(quán)頻率響應(yīng)和受聲點(diǎn)聲壓級(jí)的變化，是導(dǎo)致車輛迎面駛來(lái)和背離駛?cè)r(shí)受聲點(diǎn)聲壓級(jí)差異的主要因素；車速越高，多普勒效應(yīng)對(duì)受聲點(diǎn)聲壓級(jí)的影響越明顯，經(jīng)計(jì)算，輕型車以120 km/h迎面駛來(lái)比背離駛?cè)r(shí)受聲點(diǎn)聲壓級(jí)高2.3dB(A)，重型車以70 km/h駛來(lái)比駛?cè)r(shí)受聲點(diǎn)聲壓級(jí)高1.5 dB(A)。
　　研究了基于車輛噪

3、聲多普勒效應(yīng)的聲屏障優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。通過(guò)考慮交通車流的有效長(zhǎng)度，以及把晝、夜間交通噪聲源視為線聲源和點(diǎn)聲源分別進(jìn)行計(jì)算，使交通噪聲預(yù)測(cè)模型更符合實(shí)際交通狀況；以聲屏障的建造位置、聲屏障的高度和車輛駛來(lái)端和駛?cè)ザ寺暺琳系难由扉L(zhǎng)度為設(shè)計(jì)變量，以聲屏障建設(shè)成本為目標(biāo)函數(shù)，以聲屏障幾何參數(shù)和受聲區(qū)域噪聲指標(biāo)為約束條件，進(jìn)行基于車輛噪聲多普勒效應(yīng)的聲屏障優(yōu)化設(shè)計(jì)。研究表明：相比聲屏障設(shè)計(jì)規(guī)范中的傳統(tǒng)方法，采用該優(yōu)化方法進(jìn)行設(shè)計(jì)可使聲屏障建造成本降低

4、5.13％。
　　利用聲學(xué)仿真軟件 Raynoise對(duì)基于車輛噪聲多普勒效應(yīng)的聲屏障優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)軟件模擬交通車流、車輛噪聲多普勒效應(yīng)、聲屏障及其他聲環(huán)境建立聲學(xué)仿真模型，計(jì)算仿真環(huán)境下聲屏障的降噪效果，對(duì)聲屏障優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行驗(yàn)證。仿真結(jié)果顯示，采用該優(yōu)化方法進(jìn)行聲屏障聲學(xué)設(shè)計(jì)，受聲區(qū)域晝、夜間等效聲壓級(jí)及峰值噪聲均能滿足聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò) Raynoise對(duì)聲屏障降噪問題的仿真，可為研究聲屏障優(yōu)化設(shè)計(jì)控制交通噪聲