水泥基復(fù)合吸聲材料對隧道內(nèi)噪音吸收效果的數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著交通運輸、工業(yè)生產(chǎn)和城市建筑的發(fā)展，噪聲污染已被人類社會認識為一大公害，尤其是與社會休戚相關(guān)的交通噪聲，是對人類生活環(huán)境污染最嚴重的一種噪聲公害。特別是在我國隧道噪聲處置還處于起步階段的當(dāng)下，進行交通隧道降噪相關(guān)研究是居民對于減少噪聲污染的迫切需要。當(dāng)前，新型降噪材料與聲學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計相結(jié)合，是提高吸聲材料的吸聲性能的主要發(fā)展趨勢。
　　對隧道進行壁飾吸聲處理以降低隧道內(nèi)噪聲水平，必須兼考慮材料吸聲能力和環(huán)境耐受能力，故選用剛性骨

2、架的無機降噪材料——水泥基復(fù)合吸聲材料為研究對象。
　　通過對隧道內(nèi)噪聲污染情況進行探討，尋找隧道內(nèi)交通噪聲產(chǎn)生的各因素貢獻大小。并通過分析影響隧道內(nèi)噪聲污染大小的因素，說明了隧道內(nèi)壁飾吸聲處置對消聲降噪的重要作用。
　　本文對比了數(shù)種常見的適用于多孔材料的聲學(xué)模型及其特征參數(shù);闡述了各聲學(xué)特征參數(shù)的試驗測試方法及理論估算方法;并找出最吻合本文所討論的水泥基混凝土復(fù)合吸聲材料的剛性多孔材料聲學(xué)模型——John-Allard模

3、型和Johnson-Lafarge模型。
　　基于有限元軟件COMSOLMultiphysics，建立隧道聲學(xué)有限元模型。將水泥基復(fù)合吸聲材料模擬布置在隧道壁，并通過仿真演算，得到該材料對隧道模型噪聲情況的影響。仿真計算結(jié)果表明，布置水泥基復(fù)合吸聲材料對隧道降噪確有良性影響。
　　選取多種建筑吸聲材料，對設(shè)置不同壁飾材料的隧道模型進行降噪仿真模擬及（通過A計權(quán)聲級、相對降噪量）對比分析，發(fā)現(xiàn)水泥基復(fù)合吸聲材料在500Hz和1

4、000Hz處的隧道模擬降噪能力較好。
　　通過對吸聲材料布置的面積及位置進行仿真模擬，發(fā)現(xiàn)考慮經(jīng)濟性的情況下，4/5面積加裝水泥基復(fù)合吸聲材料較全壁面加裝更佳;在加裝水泥基復(fù)合吸聲材料面積有限的情況下，考慮壁面中部加裝材料的降噪效果較好。
　　通過數(shù)字平臺，模擬駐波管試驗，對水泥基復(fù)合吸聲材料進行仿真模擬試驗。進行了水泥基復(fù)合吸聲材料孔結(jié)構(gòu)與聲學(xué)結(jié)構(gòu)研究。發(fā)現(xiàn)進行孔結(jié)構(gòu)改良，對于材料同頻率下的吸聲能力提升較大，但難于拓寬吸聲