基于模态声学贡献量分析的箱型桥梁结构噪声控制研究

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1、分类号______________________________密级_____________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________全日制专业学位硕士论文基于模态声学贡献量分析的箱型桥梁结构噪声控制研究学位申请人：彭思源学科领域：建筑与土木工程校内导师：刘林芽教授答辩日期：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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已

2、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此规定，本论文无保密内容。学生本人签名日期校内导师签名日期校外导师签名日期摘要基于模态声学

3、贡献量分析的箱型桥梁结构噪声控制研究摘要近年来，随着国内轨道交通的迅猛发展，在给人们的生活及生产娱乐等带来便利的同时，也正在成为新的振动与噪声的发生源。而高架铁路桥梁结构所诱发的低频噪声将严重影响乘客和轨道交通沿线居民正常的生活、工作和休息。因此，对高架铁路桥梁结构进行减振降噪研究符合当今社会的发展与时代特征。本文以高架箱型桥梁结构为研究对象，采用有限元法研究高架箱型桥梁结构的振动特性，结合边界元法，引入模态声学传递向量分析预测高架箱型桥梁结构的噪声特性，并基于模态声学贡献量分析找出高架箱型桥梁结构辐射噪声的主要原因，从根源上研究桥梁结构辐射噪声问题，

4、并建立高架铁路箱型桥梁结构的声学优化模型，为降低桥梁结构的辐射噪声提供一种新方法、新思路。本文的主要研究内容如下：1、从高架铁路桥梁结构噪声的预测分析方法以及噪声控制措施两方面，总结归纳了高架铁路桥梁结构辐射噪声问题的研究现状，提出了需要进一步研究的若干问题，并介绍了本文研究的主要内容及技术路线。2、对高架铁路箱型桥梁结构的振动与声辐射计算理论进行了简要叙述，并介绍了箱型桥梁结构振动与辐射噪声数值分析的相关计算步骤。3、建立箱型桥梁结构有限元模型、列车车辆模型和车桥耦合模型，并结合车桥耦合振动理论采用联合仿真的方法实现车桥耦合，进而获得轮轨激振力；采用

5、有限元法研究了高架铁路箱型桥梁结构的振动特性；随后结合边界元理论，引入模态声学传递向量分析了高架铁路箱型桥梁结构在列车荷载作用下的噪声频谱特性、噪声空间分布与传播规律。4、对箱型桥梁结构的模态参与因子进行了分析，并通过计算声学传递向量对箱型桥梁结构各面板进行了面板声学贡献量分析，得到各面板对场点声压峰值的贡献量大小。最后基于模态声学贡献量分析找出声压峰值与结构模态之间的对应关系，从而找到对场点声压峰值贡献量最大的模态，通过观察贡献量最大模态的模态振型进而得出相应的声学优化方案。5、分别就面板声学贡献量分析与模态声学贡献量分析所得到的结论制定不同的声学优

6、化方案，探索这些改进措施是否能够降低高架铁路箱型桥梁的结构噪声，并对其降噪效果进行分析评价。通过比较两种噪声控制分析方法所制定的不同优化方案对相同分析场点的降噪效果来确定两种方法的优劣性。最后将选择两者之间降噪效果更好的方法来制定声学优化方案，为控制高架铁路桥梁结构的辐射噪声提供新思路。I摘要关键词：高架铁路，箱型桥梁，结构噪声，有限元法，边界元法，面板声学贡献量分析，模态声学贡献量分析IIAbstractSTUDYONNOISECONTROLOFBOXBRIDGESTRUCTUREBASEDONMODALACOUSTICCONTRIBUTIONANA

7、LYSISABSTRACTInrecentyears,alongwiththerapiddevelopmentofrailtransportationinChina,itbringsconveniencetopeople'slifeandproductionactivities,andisalsobecominganewsourceofnoiseandvibration.Thelowfrequencynoiseinducedbythestructureoftheelevatedrailwaybridgewillseriouslyaffectthenor

8、mallife,workandrestofthepassengersandtheresiden