橋梁噪聲
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2022-04-27
橋梁噪聲的實例教程
之后，西南交通大學(xué)教授韋凱博士首先作了題為《高分子材料真實動力性能及其對軌道交通環(huán)境振動噪聲的影響機(jī)制》的主題發(fā)言，詳細(xì)介紹了他對高分子材料扣件墊板頻變特性和溫變特性及其對振動預(yù)測的影響，并介紹了磁流變阻尼減振軌道的研究進(jìn)展。
接下來，中南大學(xué)教授朱志輝博士作了題為《軌道交通環(huán)境振動的三維隨機(jī)振動分析方法研究》的主題發(fā)言，介紹了其為了提高環(huán)境振動三維動力有限元計算效率所做的計算改進(jìn)工作。
重慶交通大學(xué)副教授薛富春博士作了題為《輪軌三維滾動接觸初步研究》的發(fā)言，從車輛軌道模型的簡化研究現(xiàn)況出發(fā)，介紹了精細(xì)化輪軌分析的建模研究。
同濟(jì)大學(xué)副教授李奇博士作了題為《鐵路噪聲預(yù)測中的軌道結(jié)構(gòu)力學(xué)模型和參數(shù)估計》的發(fā)言，分別介紹了車軌橋耦合分析的頻域力法原理、軌道衰減率和扣件剛度的間接測量、輪軌組合粗糙度的間接測量以及高架軌道交通振動和噪聲的應(yīng)用實例。
東南大學(xué)副教授宋曉東博士作了題為《軌道交通橋梁噪聲預(yù)測與減振降噪研究》的發(fā)言，詳細(xì)介紹了橋梁振動噪聲正向預(yù)測、聲學(xué)逆運算與橋梁噪聲聲源重構(gòu)方法以及橋梁減振降噪的措施研究。
在上午的論壇演講和討論中，各位專家圍繞如何更加有效模擬列車通過振動和噪聲、如何提高預(yù)測準(zhǔn)確度、如何解決計算結(jié)果與實測結(jié)果之間的偏差進(jìn)行了激烈的討論和充分的交流。
論壇下午共安排7場主題演講，由西南交通大學(xué)韋凱教授和同濟(jì)大學(xué)金浩博士主持。
同濟(jì)大學(xué)副研究員李莉博士作了題為《不同剛度扣件對地鐵車輛車內(nèi)噪聲的影響研究》的發(fā)言，從實車實驗、測試數(shù)據(jù)分析和理論計算幾個方面對該問題多年來的研究歷程進(jìn)行了闡述。
展開 案例分享
西南交通大學(xué)依據(jù)ISO 3095 標(biāo)準(zhǔn)在高架橋開展通過噪聲測量（傳聲器距軌道中線7.5m/25m、高度 3.5m），并采用HBK 78 通道輪式傳聲器陣列（直徑 4m，距軌中線 7.5m，高度2m）和軌道車輛移動聲源波束成形技術(shù)BZ-5939進(jìn)行聲源識別。
結(jié)果表明：轉(zhuǎn)向架和受電弓區(qū)域是噪聲最強(qiáng)的聲源（350km/h時轉(zhuǎn)向架對總聲功率貢獻(xiàn)達(dá) 31.8%）；車廂區(qū)域聲源對通過噪聲的貢獻(xiàn)隨測量距離增加而上升，轉(zhuǎn)向架和車頭則下降；列車速度 200-350km/h 范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)向架與下部區(qū)域的貢獻(xiàn)隨速度升高而降低，車廂中部則升高。研究最終為高速列車外部噪聲控制提供了依據(jù)，同時指出未考慮軌道/ 橋梁噪聲、車身聲源貢獻(xiàn)可能被高估等局限。
更多信息請參閱Zhang, Jie, Xiao, Xinbiao, Wang, Dewei, Yang, Yan, Fan, Jing, Source Contribution Analysis for Exterior Noise of a High-Speed Train: Experiments and Simulations, Shock and Vibration, 2018, 5319460, 13 pages, 2018.
總結(jié)
通過“精確測量+ 精準(zhǔn)定位 + 定量分析”為降噪設(shè)計提供直接依據(jù)，HBK移動聲源波束形成系統(tǒng)可實現(xiàn)核心能力包括：
噪聲源排序：可定義受電弓、輪對、轉(zhuǎn)向架、車廂間通道等小區(qū)域，計算各區(qū)域的聲功率貢獻(xiàn)量，按“噪聲重要性”對區(qū)域排序（例如明確轉(zhuǎn)向架是主要噪聲源）。
多維度特性分析：輸出噪聲源的位置信息（疊加車輛圖像，直觀顯示部件噪聲級）、頻率成分（明確高噪聲對應(yīng)的頻率范圍）、聲功率輻射特性（量化噪聲源的貢獻(xiàn)）。
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</div><p><br></p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31); background-color: rgb(255, 255, 255);">立即體驗：</span><a href="https://www.simapps.com/v/175225.html" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(9, 64, 142); background-color: rgb(255, 255, 255);">www.simapps.com/v/175225.html</a></p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(25, 27, 31); background-color: rgb(255, 255, 255);">04 直立式聲屏障立柱強(qiáng)度校核仿真APP</strong></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31); background-color: rgb(255, 255, 255);">聲屏障，主要用于公路、高速公路、高架、橋梁和其它噪聲源的隔聲降噪，是一種重要交通設(shè)施。
展開 <p class="ql-align-justify">聲屏障，主要用于公路、高速公路、鐵路、高架、橋梁和其它噪聲源的隔聲降噪，是一種重要交通設(shè)施。道路工程中應(yīng)用較廣泛的聲屏障有三種：直立式聲屏障、微弧式聲屏障和折板式聲屏障。</p><p class="ql-align-justify">聲屏障主要由支撐結(jié)構(gòu)、吸聲板及連接構(gòu)件組成。工程上多采用H型立柱作為支撐結(jié)構(gòu)，以確保聲屏障具備良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并便于安裝和維護(hù)。由于聲屏障迎風(fēng)面積大，為保其安全可靠，需進(jìn)行抗風(fēng)計算。其中，支撐結(jié)構(gòu)風(fēng)載荷下的強(qiáng)度與穩(wěn)定性尤為關(guān)鍵，已成為聲屏障設(shè)計的主要內(nèi)容和基本要求。根據(jù)《聲屏障結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51335-2018）和《公路聲屏障 第2部分：總體技術(shù)要求》(JT/T 646.2-2016) 的規(guī)定，聲屏障結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮聲屏障材料本身結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度、支撐結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，以及聲屏障連接系統(tǒng)的強(qiáng)度及耐久性。</p><p class="ql-align-justify">傳統(tǒng)的聲屏障結(jié)構(gòu)設(shè)計主要依賴經(jīng)驗公式和理論計算，存在估算較為粗略、主體設(shè)計保守而關(guān)鍵部位設(shè)計不足等缺陷。隨著科技的進(jìn)步，有限元仿真技術(shù)的應(yīng)用使得聲屏障結(jié)構(gòu)計算更加快速、直觀、科學(xué)和準(zhǔn)確，仿真技術(shù)在聲屏障結(jié)構(gòu)形式、材料應(yīng)用、風(fēng)載模擬、抗風(fēng)性能和安全性能分析等方面可以發(fā)揮巨大作用。
展開 NVH分析，即噪聲、振動和聲振一體化分析，是指通過仿真軟件對結(jié)構(gòu)、流體、材料等多物理場耦合系統(tǒng)進(jìn)行分析，以評估系統(tǒng)的噪聲、振動和聲振一體化特性。
NVH分析主要應(yīng)用領(lǐng)域：
§ 機(jī)械設(shè)計：用于分析和優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)的噪聲、振動和聲振一體化特性，如汽車、飛機(jī)、船舶等結(jié)構(gòu)。
§ 航空航天：用于分析和優(yōu)化航空航天器的噪聲、振動和聲振一體化特性，如飛機(jī)發(fā)動機(jī)、航天器等。分析和減少飛機(jī)、航天器和其他航空航天設(shè)備的振動和噪聲，以提高性能和乘客舒適度
§ 汽車制造：用于分析和優(yōu)化汽車零部件的噪聲、振動和聲振一體化特性，如發(fā)動機(jī)、變速箱等。評估和改進(jìn)汽車的噪聲和振動性能，提高駕駛舒適性
§ 建筑工程：用于分析和優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的噪聲、振動和聲振一體化特性，如橋梁、建筑物等。分析建筑物和橋梁的振動和噪聲，以確保其結(jié)構(gòu)安全和附近居民的生活質(zhì)量。
§ 電子產(chǎn)品：評估電子設(shè)備的振動和噪聲，以確保它們在運行時不會產(chǎn)生不希望的聲音或振動
§ 其他領(lǐng)域：用于分析和優(yōu)化各種結(jié)構(gòu)的噪聲、振動和聲振一體化特性，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)、醫(yī)療設(shè)備等。
NVH分析常用的仿真軟件：
§ ANSYS Workbench：用于NVH分析，主要用于機(jī)械產(chǎn)品、航空航天產(chǎn)品、汽車產(chǎn)品等的設(shè)計和分析。它們提供了廣泛的建模和分析工具，用于評估結(jié)構(gòu)和流體系統(tǒng)的振動和噪聲性能
§ COMSOL Multiphysics：用于NVH分析，主要用于機(jī)械產(chǎn)品、航空航天產(chǎn)品、汽車產(chǎn)品等的設(shè)計和分析。可用于分析結(jié)構(gòu)、流體和聲學(xué)相互作用，適用于多種NVH應(yīng)用。
§ LMS Virtual.Lab：用于NVH分析，主要用于汽車、航空航天、建筑等領(lǐng)域的設(shè)計和分析。
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如何精確定位和量化高鐵外部噪聲？6個月前
研究最終為高速列車外部噪聲控制提供了依據(jù)，同時指出未考慮軌道/ 橋梁噪聲、車身聲源貢獻(xiàn)可能被高估等局限。
: rgb(25, 27, 31); background-color: rgb(255, 255, 255);">04 直立式聲屏障立柱強(qiáng)度校核仿真APP</strong></p><p><br></p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31); background-color: rgb(255, 255, 255);">聲屏障，主要用于公路、高速公路、高架、橋梁和其它噪聲源的隔聲降噪
<p class="ql-align-justify">聲屏障，主要用于公路、高速公路、鐵路、高架、橋梁和其它噪聲源的隔聲降噪，是一種重要交通設(shè)施。道路工程中應(yīng)用較廣泛的聲屏障有三種：直立式聲屏障、微弧式聲屏障和折板式聲屏障。</p><p class="ql-align-justify">聲屏障主要由支撐結(jié)構(gòu)、吸聲板及連接構(gòu)件組成。
分析建筑物和橋梁的振動和噪聲，以確保其結(jié)構(gòu)安全和附近居民的生活質(zhì)量。
§ 電子產(chǎn)品：評估電子設(shè)備的振動和噪聲，以確保它們在運行時不會產(chǎn)生不希望的聲音或振動
§ 其他領(lǐng)域：用于分析和優(yōu)化各種結(jié)構(gòu)的噪聲、振動和聲振一體化特性，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)、醫(yī)療設(shè)備等。
圖1 鋼軌粗糙度測試
試驗方法
首先需要建立鋼軌粗糙度與車內(nèi)噪聲之間的量化關(guān)系，鋼軌粗糙度直接作用于輪軌系統(tǒng)，輻射輪軌噪聲，而地鐵運行于隧道內(nèi)時，車內(nèi)噪聲主要受輪軌噪聲的影響，因此，以輪軌噪聲為橋梁，建立鋼軌粗糙度與車內(nèi)噪聲之間的量化關(guān)系。
仿真結(jié)果噪聲分布云圖
由于高鐵聲源的復(fù)雜性，在仿真模型中需要定義數(shù)量非常多的線聲源用來模擬分布在列車兩側(cè)和橋梁腹板外側(cè)的噪聲源。使用Actran的API語言可以方便的通過命令行或者腳本文件快速定義多聲源。
仿真結(jié)果噪聲分布云圖
由于高鐵聲源的復(fù)雜性，在仿真模型中需要定義數(shù)量非常多的線聲源用來模擬分布在列車兩側(cè)和橋梁腹板外側(cè)的噪聲源。使用Actran的API語言可以方便的通過命令行或者腳本文件快速定義多聲源。
采用Actran API腳本語言快速生成線聲源，采用Loadcases命令，避免聲源干涉效應(yīng)，實現(xiàn)聲源不相干疊加。
東南大學(xué)副教授宋曉東博士作了題為《軌道交通橋梁噪聲預(yù)測與減振降噪研究》的發(fā)言，詳細(xì)介紹了橋梁振動噪聲正向預(yù)測、聲學(xué)逆運算與橋梁噪聲聲源重構(gòu)方法以及橋梁減振降噪的措施研究。
在上午的論壇演講和討論中，各位專家圍繞如何更加有效模擬列車通過振動和噪聲、如何提高預(yù)測準(zhǔn)確度、如何解決計算結(jié)果與實測結(jié)果之間的偏差進(jìn)行了激烈的討論和充分的交流。
