列车荷载作用下常用跨度槽型梁噪声场分布特性研究

摘要

轨道交通系统引起的高架结构振动与辐射噪声的研究涉及到结构工程的许多研究领域。在理论上也有许多工作要做，在实际工程应用方面也有广泛的应用前景。槽形梁与箱梁、T梁相比，具有建筑高度低、噪声污染小、外形美观等诸多优点，其是适合于轨道交通高架桥的一种优秀的新型结构形式。本文正是适应这一需要，研究车辆荷载作用下槽型桥梁的辐射噪声在高架结构中的分布规律和特点。并与箱型梁及T型梁的辐射噪声分布进行比较。
　　首先综述了结构振动响应分析的理论基础、声场分析计算的理论基础以及声辐射计算的流程。提出利用有限元—边界元相结合的算法计算结构的声辐射噪声，并比较了边界元方法中的直接边界元和间接边界元的共同和不同之处，综合比较之后，提出利用间接边界元法计算振动辐射噪声和利用直接边界元法计算轮轨噪声辐射场。通过有限元程序ANSYS、声学软件Virtual.Lab Acoustics和Sysnoise的结合，对槽型梁、箱型梁及T型梁的结构振动声辐射特性进行仿真分析。比较车辆荷载作用下不同桥梁的动力响应及辐射声场，通过时程分析及频谱分析，对槽型梁振动辐射噪声的声压分布及传播规律进行分析研究。通过实测轮轨噪声源数据，利用声学软件Sysnoise模拟轮轨噪声，研究槽型梁和箱型梁及T型梁的轮轨噪声声场在频域和空间上的分布特性。通过改变列车的运行参数，研究其对桥梁振动辐射噪声和轮轨噪声的影响规律，为轨道交通的降噪研究提供有益的参考价值。

目录

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致谢

摘要

1 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．1．1 高架铁路系统的噪声组成

1．1．2 高架铁路系统噪声的危害

1．1．3 不同截面形式桥梁的特性研究

1．2 结构振动辐射噪声与轮轨噪声的研究现状

1．2．1 槽型梁研究现状

1．2．2 结构振动辐射噪声研究现状

1．2．3 铁路系统轮轨噪声研究现状

1．3 本文的主要研究内容

2 结构振动响应与声场分析理论基础

2．1 结构振动响应分析理论基础

2．1．1 结构动力分析理论基础

2．1．2 ANSYS软件瞬态动力分析功能介绍

2．2 声场分析理论基础

2．2．1 声学基本量

2．2．2 基于边界元法的声辐射计算

2．3 声辐射计算流程

2．4 本章小结

3 桥梁结构动力响应分析

3．1 桥梁有限元模型的建立

3．2 桥梁模态分析

3．3 桥梁瞬态动力分析结果

3．4 行车速度对桥梁结构动力响应的影响研究

3．5 本章小结

4 桥梁结构振动辐射声场分析

4．1 桥梁声场分布特性研究

4．1．1 结构振动辐射声场分析结果

4．1．2 声场频域分布特性研究

4．1．3 声场空间分布特性研究

4．2 行车速度对振动声辐射的影响研究

4．3 本章小结

5 轮轨噪声辐射声场分析

5．1 声源模拟

5．2 声场分布特性研究

5．2．1 轮轨噪声辐射声场分析

5．2．2 声场频域分布特性研究

5．2．3 声场空间分布特性研究

5．3 行车速度对轮轨噪声辐射的影响研究

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 本文得出的主要结论

6．2 有待进行的工作

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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