轨道交通槽形梁结构低频噪声预测与优化研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文轨道交通槽形梁结构低频噪声预测与优化研究学位申请人：秦佳良学科专业：道路与铁道工程指导教师：刘林芽教授答辩日期：2018年6月4日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特

2、别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守

3、此规定，本论文无保密内容。本人签名____________导师签名__________日期___________摘要轨道交通槽形梁结构低频噪声预测与优化研究摘要随着我国经济的飞速发展以及城镇化进程的不断加快，城市人口数量急剧增加，常规的公路交通方式已经满足不了人们的出行要求。轨道交通槽形梁具有经济、节能、环保、安全、运量大、美观性能较好等优点，已经广泛运用于国内外城市交通建设当中。但是其产生的低频噪声对人体危害极大，引起了沿线居民的大量投诉，这也成为制约其发展的重要因素。因此，针对城市轨道交通槽形梁结构低频噪

4、声控制问题的研究具有十分重要的现实意义。本文在总结了国内外学者关于桥梁结构低频噪声预测方法和控制措施的基础上，利用车桥耦合分析模型求解轮轨激励，再将有限元法和声传递向量法相结合，求解列车荷载作用下轨道交通槽形梁的振动与噪声特性。然后研究了不同结构参数对槽形梁结构噪声的影响。最后利用响应面法对槽形梁结构进行声学优化，为轨道交通槽形梁的减振降噪提供了一定的理论依据。本文的主要工作如下：（1）介绍了我国城市轨道交通的发展现状，阐述了对轨道交通槽形梁进行结构声学优化的必要性，并针对目前桥梁结构低频噪声的预测方法以及噪

5、声控制方面进行了回顾与分析，指出了目前桥梁结构噪声研究中的一些不足，最后再介绍了本文的主要研究内容。（2）介绍了基于ANSYS和SIMPACK联合仿真的方法建立车桥耦合振动分析模型，并利用其计算轮轨垂向作用力。然后对槽形梁结构进行模态分析，并计算了轨道交通槽形梁在列车荷载作用下的瞬态响应，分析了列车荷载作用下轨道交通槽形梁结构的振动特性。（3）在计算了轨道交通槽形梁结构振动瞬态响应的基础上，再介绍了计算桥梁结构噪声的声传递向量法的原理，并利用声传递向量法计算了列车荷载作用下轨道交通槽形梁结构辐射的低频噪声。（

6、4）利用有限元法和声传递向量法研究分析了不同结构参数对轨道交通槽形梁结构低频噪声的影响，主要分析了跨径、腹板厚度以及腹板半径对轨道交通槽形梁结构辐射的低频噪声的影响。（5）将响应面法引入到轨道交通槽形梁结构声学优化当中，介绍了响应面法的基本原理，然后根据有限元法和声传递向量法建立了轨道交通槽形梁结构低频噪声优化的响应面模型，再结合序列二次算法进行优化，得出了轨道交通槽形梁声学最优的截面形式，为轨道交通槽形梁的减振降噪提供了一定的依据。I摘要关键词：轨道交通，槽形梁，结构噪声，有限元法，声传递向量法，响应面法，

7、声学优化IIAbstractPredictionandoptimizationofthestructure-bornelow-frequencynoisefromarailtransittroughgirderABSTRACTWiththerapiddevelopmentofChina'seconomyandtheaccelerationofurbanizationprocess,thenumberofurbanpopulationhasincreaseddramatically.Theconventiona

8、lwayofroadtraffichasnotsatisfiedpeople'stravelrequirements.Railtransitgirdershavemanyadvantages,suchaseconomy,energysaving,environmentalprotection,safety,largevolumeandbeautifulappearance.Theyhavebeenw