Page 52 - 《应用声学》2024年第6期
P. 52

1228                                                                                2024 年 11 月


                                        表 8   优化后的组合式声屏障与 ECP 声屏障对比
                   Table 8 Comparison between optimized composite noise barrier and ECP noise barrier

                                         设计变量                                  目标函数
                       参数值
                                  x 1 /m  x 2 /rad  x 3 /m     建设成本/元       插入损失/dB(A)      顶端位移/mm
                      ECP 板                                      15120.0        15.4           42.6
                    组合式优化后        0.63     0.60    0.76          14222.4        21.7            1.6
                        对比                                        5.9%          40.9%          96.2%

                 优化后的组合式声屏障整体吸声性能见图 15,                        在1155∼1525 Hz 和2255∼3000 Hz 范围内,吸声复

             平均吸声系数 ¯α达到0.60。在200∼500 Hz频率范围                   合板吸声效果最好,吸声峰值达到0.97。
             内,组合式声屏障整体吸声系数高于0.80,在295 Hz                          (2) 优化后的组合式声屏障插入损失提高
             达到吸声峰值 0.99。因此,优化后的组合式声屏障                         了 6.3 dB(A), 提升 40.9%, 其中吸声附加值为
             对于低频噪声具有更好的吸声效果,而如果声屏障                            5.8 dB(A);声屏障建设成本减少了 5.9%;立柱
             能够更好地吸收低频噪声,那么降噪效果将大大提                            顶端位移减少了 96.2%,满足标准最大安全控制位
             高。在 200∼1000 Hz 频率范围内,组合式声屏障整                     移;整体平均吸声系数达到 0.60。在实际工程中,可
             体吸声系数高于 0.70,并且从图 15 中可以看出组合                      以根据设计偏好对 3 个目标选取不同的权重通过
             式声屏障具有多个吸声峰值,实现了宽频吸声。                             TOPSIS决策得到最优设计方案。

                  1.0
                                                                              参 考 文        献
                  0.8

                                                                 [1] 邓友生, 段邦政, 叶万军, 等. 基于遗传算法与边界元理论的
                  0.6
                 ծܦጇ஝                                              声屏障优化 [J]. 铁道学报, 2019, 41(6): 115–123.
                                                                   Deng Yousheng, Duan Bangzheng, Ye Wanjun, et al. Op-
                  0.4
                                                                   timization of noise barrier based on genetic algorithm and
                                                                   boundary element theory[J]. Journal of the China Railway
                  0.2                                              Society, 2019, 41(6): 115–123.
                                                                 [2] 卢洋. 屏体吸声性能布局对声屏障插入损失的影响 [J]. 噪声
                   0                                               与振动控制, 2014, 34(6): 121–125.
                    0      1000     2000    3000    4000
                                                                   Lu Yang. Influence of arrangement of sound absorptive
                                   ᮠဋ/Hz
                                                                   surface on insertion loss of noise barriers[J]. Noise and Vi-
                    图 15  优化后组合式声屏障的吸声系数                           bration Control, 2014, 34(6): 121–125.
                                                                 [3] 郑聪, 江理超, 罗锟, 等. 吸声材料布局对铁路声屏障降噪效
               Fig. 15 Sound absorption coefficient of the opti-
                                                                   果影响研究 [J]. 铁道标准设计, 2023, 67(1): 197–202.
               mized composite noise barrier
                                                                   Zheng Cong, Jiang Lichao, Luo Kun, et al. Study on the
                                                                   noise reduction effect of railway sound barrier with sound
             4 结论                                                  absorbing materials layout[J]. Railway Standard Design,
                                                                   2023, 67(1): 197–202.
                 本文设计了一种组合式声屏障,吸声结构包括                            [4] 杨菲, 沈新民, 王强, 等. 变参数分空腔单层微穿孔板低频
                                                                   降噪性能研究 [J]. 振动测试与诊断, 2022, 42(5): 952–957,
             吸声复合板、多重锥形吸声结构和 QRD 复合结构,
                                                                   1036–1037.
             隔声结构为双层亚克力板。以降噪性、安全性和经                                Yang Fei, Shen Xinmin, Wang Qiang, et al. Research on
             济性为目标进行多目标优化。主要结论如下:                                  low-frequency noise reduction performance of single-layer
                                                                   microperforated panel structure with variable parameters
                 (1) 在 265∼900 Hz、       1525∼1760 Hz 和
                                                                   and separated cavities[J]. Journal of Vibration, Measure-
             2215∼2255 Hz 范围内,QRD 吸声系数最高,均                         ment & Diagnosis, 2022, 42(5): 952–957, 1036–1037.
             高于 0.90,对于中低频和部分高频的噪声吸声效果                           [5] 吴佳康, 柳政卿, 王秋成. 复合微穿孔板吸声结构声学性能预
                                                                   测 [J]. 噪声与振动控制, 2022, 42(3): 203–208.
             很好;在 900∼1140 Hz 和 1770∼2070 Hz 范围内,多
                                                                   Wu Jiakang, Liu Zhengqing, Wang Qiucheng. Prediction
             重锥形吸声结构吸声效果最好,吸声峰值达到0.93;                             of acoustic properties of sound-absorbing structures with
   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57