高速列车车厢壁板尺度对隔声量影响的研究

摘要

通常，用于隔声量测量的材料或构件，因实际条件的限制，尺寸选择千差万别，其中很多情况并不符合ISO或国家标准中关于构件隔声量实验室测量的要求。显然，由于不同尺寸的构件其隔声量一般是不同的，按非标准尺寸或非实际尺寸测得的隔声量值往往不能作为构件实际隔声能力的评价依据，该尺寸下的测量值的可信度和有效性应受到质疑。因此，构件尺度如何影响隔声量便成为一个急需解决的关键问题。解决这一问题，不仅可以了解隔声量受尺度因素影响的变化规律，找到隔声量特性可以相互等价的尺度范围，对实际测量值的可靠性有所判断和修正，同时也有望通过建立隔声量-尺度模型，对不同尺度下的隔声量进行变换和预测，提高测量方法的灵活性和测量值的利用价值。
　　对隔声量各种影响因素的研究已经相当丰富，然而对尺度因素的影响规律目前尚少有涉及。本文主要通过弯曲振动隔声理论和模态振动辐射理论两种思路，分析了四边简支的矩形单层均匀薄板的隔声量，重点研究了其中尺度因素的影响作用，从而得到壁板尺度对隔声量的影响规律，并阐释其物理意义。利用得到的结论，提出不同尺度构件进行隔声量实验室测量的评价和修正方法。通过混响室对具体板材进行隔声量测量，并与计算值进行对比分析，对其尺度的影响作用给予解释。对具体型号高速列车车厢壁板，依据已有的某尺度隔声量值，对其它尺度隔声量值进行了尝试性地预测。另外，对双层、复合、组合等其它形式的构件应用此结论的可行性也进行了简要说明。
　　本文通过解析方法，研究了板构件的面幅、形状、厚度等尺度特征，分析了尺度影响作用与频率影响作用的区别和内在联系，得到了板尺度对隔声量的一般影响规律。重点提出了通过声辐射效率来研究不同尺度下隔声量的变化规律。提供了隔声量测量的一种评价和修正方法，并提出不同尺度下隔声测量值的转化和预测可行性。进行了混响室隔声测量，通过测量结果与计算值的对比，对尺度影响理论进行分析和评价。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容和方法

2 隔声基本理论

2.1 隔声量定义

2.2 无限大均匀薄板隔声量

2.3 有限大均匀薄板隔声量

3 模态振动与声辐射效率

3.1 模态振动密度

3.2 声辐射效率

4 混响场隔声量测量实验

4.1 测量实验

4.2 实验计算方法

4.3 测试结果

4.4 理论计算与实验对比

4.5 结果分析

5 理论扩展

5.1 弯曲、复合、双层板隔声

5.2 组合结构隔声量

6 隔声量的测量

6.1测量要求及方法

6.2 修正计算

7 高速列车壁板隔声量预测

7.1 理论模型构建

7.2 相关参数近似

7.3 变尺度隔声量预测

8 结论与展望

8.1 弯曲振动

8.2 模态声辐射

8.3 尺度影响本质

8.4 后续研究展望

致谢

参考文献

附录

附I 混响室板材隔声量测量数据

攻读硕士期间的研究成果