多点源声强等值线绘制程序的开发与应用

摘要

对于多点源噪声，研究其声强等值线的分布情况，是声环境预测工作中的一个关键环节。目前普遍采用的处理方法是：先绘出各单点源的声强等值线图，再将各等值线按近似规则进行连接、合并和外扩，这种方法产生的几何误差往往不能令人满意。随着CAD技术的发展，越来越多的人针对CAD进行二次开发，通过程序控制图形输出的方法也日益被推广。本研究将从CAD二次开发的角度出发，以提高等值线计算和绘制精度为目的，在声场的扩散模拟中主要针对多点源的几何衰减、线屏障和封闭屏障等三方面内容，开发出一套科学、严谨、实用的声场等值线绘制程序。本研究首次将CAD二次开发技术应用在声环境数值模拟领域。 本研究在建立节点声强数据库的过程中，在尊重《环境影响评价技术导则》的基础上，参照相关文献对个别参数进行了修正，使声场的模拟结果更符合实际。另外，本研究在等值线追踪算法的研究中，采用了一种利用线段关联生成等值线的算法。该算法的优点是计算效率高，避免了以往等值线追踪算法起始点选取困难、网格出口边判断复杂等问题。该算法的追踪结果取决于等值点的计算方法，其精度是可控的。这种算法原理可以扩展应用到三角网格的等值线算法中。

目录

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第一章前言

1.1引言

1.2噪声污染概述

1.2.1噪声的定义和分类

1.2.2噪声污染的危害

1.3城市环境噪声预测与评价的研究进展

1.3.1工业噪声预测模型的研究现状

1.3.2交通噪声预测模型的研究现状

1.4本课题研究意义

1.5研究关键问题及工作思路

第二章声强计算参数的选取

2.1声音的产生与传播

2.2波速

2.3频程

2.4声强和声功率

2.5声强级、声压级和声功率级

2.6声场及声场类型

2.7噪声基本评价量

2.7.1 A声级

2.7.2等效连续A声级

2.8本章小节

第三章节点声强计算模式介绍

3.1声传播中的发散规律

3.1.1点声源在自由空间的辐射

3.1.2半自由空间中的声辐射

3.2线屏障隔声量Aoctbar1

3.3封闭屏障隔声量Aoctbar2

3.4综合合成模式

3.5本章小节

第四章需求分析与算法详解

4.1使用者需求分类

4.1.1主需求内容

4.1.2次需求内容

4.2针对主需求进行开发

4.2.1调用AutoCAD环境

4.2.2录入声源信息

4.2.3在AutoCAD环境中显示声源位置

4.2.4定义计算区域

4.2.5区域网格划分的显示

4.2.6网格节点赋值与存储

4.3等值线的输出

4.3.1等值线追踪技术的现状

4.3.2优化后的NISO法的算法描述

4.3.3等值点的收集过程

4.3.4线段头尾连接法的可行性分析

4.3.5等值点的连接条件

4.3.6等值线输出精度的影响因素

4.4针对次需求开发

4.4.1处理线屏障影响

4.4.2处理封闭屏障

4.4.3封闭屏障与线屏障的关联关系

4.5窗口功能模块介绍

第五章应用模拟与验证

5.1模拟与验证

5.1.1多点声源无阻挡模拟与验证

5.1.2多点声源伴随封闭屏障的模拟与验证

5.1.3多点声源伴随线屏障与封闭屏障的模拟与验证

5.2模拟应用

5.3本章小结

第六章结论

参考文献

致谢

附图