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    广东福利彩票36选7走势图分析:轻轨车辆噪声特点及降低策略

    来源:原创论文网 添加时间:2019-01-30

    南粤风釆36选7开奖结果 www.a8cp01.com   摘    要: 在对轻轨车辆噪声特性展开分析的基础上, 本文开展了轻轨车辆噪声测试实验, 发现车内噪声主要来自于轮轨噪声和空调噪声, 噪声声压级将随着车速提高而增大, 能够通过替换车板夹层隔音材料达到降噪优化治理的目的。

      关键词: 轻轨车辆; 噪声特性; 降噪优化治理;

      1 引言

      作为重要的城市公共交通工具, 轻轨需要在城市内部运行, 所以车辆噪声容易引发人们的关注。在轻轨车辆降噪优化治理方面, 还要根据车辆噪声特性采取有效措施, 使车辆噪声得到有效控制。因此, 还应加强对轻轨车辆噪声特性及降噪优化治理问题的分析, 继而更好的推动城市交通运输行业的发展。

      2 轻轨车辆噪声特性分析

      轻轨车辆的噪声, 主要来自于车辆的轮轨系统和动力系统。在车辆行驶期间, 车轮和钢轨将发生相互作用, 产生滚动噪声、拐弯啸叫噪声和接缝撞击噪声。相比较而言, 前两种噪声峰值较大, 滚动噪声在800~2500Hz之间, 啸叫噪声则呈正态分布, 波动范围为-20~20dB, 最大能够达到100dB, 具有较高的频率和强度。除了轮轨系统, 车辆动力系统也将产生噪声, 如车辆牵引电机、辅助发动机、空调设备等都会产生噪声, 给车内乘客带来干扰。从噪声大小来看, 牵引电机风扇和辅助发动机组频率平均能够达到250Hz, 空调压缩机则会发生宽频带噪声, 在125~2000Hz频段内分布[1]。轻轨车辆的噪声特性不同于普通铁路列车, 车辆噪声声压等级和频谱特性除了受机车性能影响, 同时也会受到车长、车速和车流量等参数的影响。中、低速列车将以100km/h以下速度行驶, 所以主要会产生中、低频率的噪声。在车内, 轮轨噪声将通过周围空气从车体缝隙传入车内, 中间经过转向架附近底板, 促使车体外壳、上下墙板、地板和车窗产生振动, 从而向车内辐射。与此同时, 车内动力设备的运转也会产生噪声[2]。从总体上来看, 轻轨车辆噪声具有传播距离远、声波波长长、声能量衰减缓慢等特点, 频率在500~1250Hz范围内, 会对乘客的乘车舒适度产生影响, 因此需要加强防治。

      3 轻轨车辆的降噪优化治理研究

      3.1 治理思路

      结合轻轨车辆的噪声特点, 在对车内噪声进行治理时, 还要结合实际情况确定车辆的噪声分布规律, 才能使车内噪声得到合理降噪优化治理。想要达成这一目标, 则要进行车内噪声测试, 确定车内声场分布规律和频谱特性。测试实验对象为单节四轴B2型车辆, 车体长20m, 最高运行速度能够达到80km/h。在研究车内噪声分布规律时, 需要使车辆在夜间以不超出80km/h的速度行驶, 车内无司乘人员, 然后进行噪声测试。按照《BS EN ISO 3381-2006铁路设施.声学.有轨车内噪声的测量标准》, 测试当天应保证气候条件满足要求, 静止状态下车辆声压级比行驶过程中低约35dB, 达到背景噪声要求。

      3.2 噪声测试

      3.2.1 测试方法

      实际进行车内噪声测试, 结合轻轨车辆结构可知, 头车车厢内噪声相对其他车厢更高, 所以还要在头车进行测点布设。根据车厢内乘客坐、立高度和空调等动力设备位置, 需要在车窗附近高1.2m位置 (测点1) 、车体中央高度1.2m位置 (测点2) 、转向架上方高1.6m位置 (测点3) 、车体中央高度1.6m位置 (测点4) 、车顶 (测点5) 、空调机组附近位置 (测点6) 分别完成测点布设, 如图1所示。
     

    轻轨车辆噪声特点及降低策略
     

      图1 轻轨车内噪声测点布设图
    图1 轻轨车内噪声测点布设图

      测试采用HEAD acoustice噪声与振动测量模拟合成及分析系统为高精度测试系统, 配备有声学和振动传感器, 能够进行车内噪声和振动信号检测, 并且能够利用SQ Lab II60通道数据采集记录器和HMSIII双耳信号采集器实现数据采集, 利用HPS IV数字式回放系统和Artemis测量分析和模拟合成软件完成数据处理和分析。

      3.2.2 测试结果

      如表1所示, 为各测点在不同车速下的噪声声压级别。从测试结果来看, 测点2和测点4位于相同位置的不同高度, 可以说明相较于坐着的乘客, 站立的乘客将承受更大的噪声, 声压级将高出1~3dB。而这一数值, 将随着车辆行驶速度的加快而有所提高。出现这一情况, 主要是由于轻轨在低速运行的过程中, 车内主要噪声为轮轨噪声, 将通过底板向车内透射, 所以更高的位置噪声声压级更高。而伴随着车辆行驶速度的加快, 车顶上方空调机组噪声有所增大, 因此车内噪声有所增大。从其他测点噪声声压级值变化情况来看, 在车辆行驶速度由40km/h提升至60km/h情况下, 转向架位置测点噪声值提高4.4dB, 但随着速度的继续提高却有所下降, 说明在车辆速度达到60km/h时转向架位置产生了共振。在车辆行驶速度达到80km/h时, 车顶测点噪声值达到了77.8dB, 空调位置测点噪声达到了82.2dB。相较于其他测点位置, 车顶和靠近空间位置测点噪声值较大。车顶噪声的增加, 与车顶上方电弓滑板和电力母线滑动引起的电弧噪声有关。而空调噪声为空调机组内电机噪声及唤气产生的气动性噪声, 将随着车速的提高不断增加。

      表1 各测点的噪声声压级值比较 (dB)
    表1 各测点的噪声声压级值比较 (dB)

      3.3 治理措施

      从测试结果来看, 轻轨车内环境主要受到轮轨噪声和空调噪声的影响。而这些噪声将通过车体顶板、侧墙和地板进入车内, 因此对车体内外墙板和顶板结构进行改良, 能够使车内噪声分布发生改变。从车辆隔音设计方面来看, 轻轨车辆车体主要采用轻型复合密封结构, 车体内外墙板和顶板采用大尺寸挤压铝合金板材[3]。车辆地板则要在夹层中间进行高性能隔音材料的填充, 并完成能够吸音的车裙板安装, 使车下声能得到吸收。从车辆原本车体结构来看, 外壁采用的是0.8mm的钢板, 内壁则采用的2mm的铝板, 中间设置有40mm三聚氰胺夹层。墙板采用1.5mm钢板, 内壁同样为2mm的铝板, 中间设置有56.5mm三聚氰胺。地板外壁采用4mm铝板, 内壁采用2mm地板布+12mm钢地板, 中间设置有28mm隔声棉??悸堑匠堤辶ρб? 难以改变车内外壁板材料, 所以还要替换中间夹层材料, 即利用相同厚度聚氨酯发泡材料进行三聚氰胺材料的替代, 并利用EAR棉毡进行隔音棉的替代。重新测试后发现, 由于车辆顶板、地板和墙板的隔声量均有所提高, 所以经过降噪优化处理后的各测点噪声声压级均能得到降低。车辆以60km/h速度行驶, 乘客坐着和站立位置的噪声声压值可以控制在65dB以下, 因此能够达到车内环境的舒适度要求。

      4 结束语

      通过研究可以发现, 在轻轨车辆行驶过中, 主要的噪声为轮轨噪声和空调噪声, 将会通过车辆顶板、地板和墙板传入车内。随着车辆行驶速度的提高, 乘客坐着和站立位置的噪声声压级均会得到提高, 与空调噪声的增加有直接关系。因此在对车内环境进行降噪优化治理时, 需要进行车板夹层中间隔音材料的替换, 使正常行驶车辆噪声声压值不超出65dB, 满足乘车舒适度要求。

      参考文献:

      [1]钱超俊, 赵晨宇, 殷开治等.高架轻轨噪声对周围环境影响的调查[J].中国卫生工程学, 2016 (5) :435~437.
      [2]张晓娟, 刘岩, 姜长英.轻轨车辆内部噪声测试[J].噪声与振动控制, 2013 (2) :73~76.
      [3]冉勍, 葛剑敏.轻轨车辆噪声特性分析及降噪优化[J].噪声与振动控制, 2018 (S1) :259~263.

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