高速铁路噪声源识别—津秦铁路客专试验研究

摘要

随着高速铁路的发展，列车对铁路沿线的噪声污染也日益加重。为了有效的进行噪声控制，必须对噪声源进行识别，对其各个部分声源的频率特性进行详细的分析。
　　本文首先研究了波束形成的一般原理和DAMAS算法，以及阵列的特性和主要参数;利用波束形成原理对线阵列进行了仿真，对比了各种不同参数下阵列的特性，同时对十字阵列进行对比仿真，给出不同频率下不等间距十字阵列和等间距十字阵列的特性对比。
　　通过研究传声器阵列理论，设计了传声器阵列，并且进行了实验室条件下的验证。最后搭载津秦客专铁路联调联试，采集了不同线路条件下、不同车型和不同速度等级下高速列车噪声源数据。通过对实验数据的处理得到了列车运行时的主要声源，得出以下一些结论:
　　声源主要分布在列车的轮轨区和受电弓区域;受电弓噪声主要频带集中在中低频区域，轮轨区噪声在整个频带内都比较明显;轮轨区域噪声贡献量最大。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 声源识别的发展

1．3．2 传感器阵列波束形成测试技术发展及现状

1．4 当前研究中存在的不足

1．5 论文主要内容

1．6 本章小结

2 理论基础

2．1 波束形成一般原理

2．2 阵列特性和主要参数

2．3 反卷积算法

2．4 本章小结

3 阵列的仿真

3．1 等间距线阵列仿真分析

3．1．1 阵列分辨率随着声波频率的变化关系

3．1．2 同等孔径阵列间距不同

3．1．3 间距相同阵列孔径不同

3．3 十字等间距和不等间距阵列对比

3．3 本章小结

4 阵列设计

4．1 阵列的硬件选择与设计

4．1．1 传声器类型选择

4．1．2 阵列结构形式的选择

4．1．3 阵列孔径的确定

4．2 阵元间距确定

4．2．1 遗传算法基本原理

4．2．2 遗传算法阵列优化实现

4．2．3 优化结果及仿真

4．3 阵列的实验验证

4．3．1 实验验证方法

4．3．2 实验过程

4．3．3 实验验证结果

4．4 本章小结

5 高速列车声源识别试验

5．1 列车噪声产生机理

5．2 试验设计

5．2．1 试验地点

5．2．2 试验设备

5．2．3 测点布置

5．2．4 数据采集

5．3 试验车型典型总噪声源强频谱特性分析

5．3．1 不同线路条件不同速度等级A计权三分之一倍频程

5．3．2 不同线路条件不同速度等级A计权等效连续声压级

5．4 主要声源定位

5．5 主要噪声源频谱分析

5．6 主要声源贡献量及其等效

5．6．1 主要声源贡献量

5．6．2 各部分最大值

5．6．3 主要声源等效

5．7 本章小结

6 总结与展望

参考文献

作者简历

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