多孔隙降噪路面.ppt

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1、多孔隙降噪路面目录第一节.公路噪音的分类第二节.降噪的措施第三节.多孔隙降噪路面的降噪机理第四节.降噪的影响因素第五节.多孔隙降噪路面存在的问题第六节.后续待解决的问题第一节公路噪音的分类噪声按声源分为三类：1.汽车动力系统噪音；2.轮胎/路面相互作用噪音；3.汽车扰动其周围空气流动噪音；随着汽车工程的发展，以发动机为主的汽车动力系统产生的噪音已经得到了极大的控制，而汽车扰动其周围空气流动的噪音也与汽车的外形、行驶速度及周围的环境状况有关，故在道路工程研究中，降低轮胎/路面之间的相互作用产生的噪音的研究以显得尤为重要。相关研究表明：当汽车车速高于60KM/h时，轮胎/路面噪声则占据主导地

2、位，并且随着汽车工业的发展，这一分界速度在逐步下降。一.轮胎/路面噪声的产生机理1.轮胎振动（1）切向力+摩擦粘滞力外胎滑移+变形轮胎表面振动噪声（2）路表粗糙性+轮胎凹凸不平轮胎振动噪声2.空气泵吸效应胎纹受压气体释放胎纹舒展空气吸入周期往复形成疏密波向外辐射噪声3.轮胎花纹撞击噪声当轮胎在路面上滚动时，轮胎的花纹接地时，轮胎花纹块连续打击地面撞击噪声。4.空气扰动噪声5.滑—粘现象6.粘—弹（粘附）现象等二.轮胎路面噪声的增强机理（1）喇叭效应外胎振动产生的声波在号筒状半封闭空间中多次反射并向外辐射。如下图：（2）腔体共振现象接触区内，轮调花纹间的沟槽与路面形成

3、管道腔体，腔体的共振会产生选择性放大作用。第二节道路降噪的措施1.低噪声路面2.高架桥底吸声3.声屏障4.绿化5.建筑隔声第三节多孔隙降噪路面的降噪机理一.多孔隙降噪路面的空隙结构第三节多孔隙降噪路面的降噪机理二.多孔隙降噪路面的降噪分析1.从能量角度高速气流穿过空隙摩擦热能（粘滞性/热传导效应）压缩气流动能空气绝热压缩透过材料毛细孔并在孔末端释放做功2.从声学角度入射声波到达路面反射、透射二次反射在受声点发生干涉强度降低发生干涉的原因：多孔隙（/有效空隙）改变了路面结构的声阻抗，使反射声波产生较大的相位差。第三节多孔隙降噪路面的降噪机理多孔降噪路面与传统路面的吸声对比示意图第三节多孔隙

4、降噪路面的降噪机理三.常用的多孔隙降噪路面1.OGFC：大空隙开级配排水式沥青磨耗层（OpenGradedFrictionCourse）是指用大空隙的沥青混合料铺筑、能迅速从其内部排走路表雨水、具有抗滑、抗车辙及降噪的路面。设计空隙率大于18%，适用于多雨地区修筑沥青路面的表层或磨耗层。第三节多孔隙降噪路面的降噪机理2.SDQP:骨架密实型低噪音沥青路面（SkeletonDenseQuietPavement）在集料级配上吸纳了SMA混合料配比组成特色，保持了良好的表面特性。同时通过在集料中加入一定剂量的高弹型橡胶颗粒，增加路面的弹性和阻尼性能，从而达到降低轮胎/路面泵吸噪声和减小轮胎振动

5、噪声的双重效果。第三节多孔隙降噪路面的降噪机理3.透水性沥青路面包括以下结构层：多空隙沥青混合料上面层、密级配沥青混凝土中面层、密级配沥青混凝土下面层、沥青碎石或水泥稳定碎石基层、级配碎石或水泥稳定碎石底基层。实例：（1）4cm高黏度降噪透水沥青+乳化沥青隔水层（上面层）+5cmAC-16型中粒式沥青混凝土+乳化沥青土工格栅（中面层）+5cmAC-30II型粗粒式沥青混凝土+乳化沥青透层（下面层）+35cm水泥稳定碎石基层。（2）4cm排水降噪沥青、乳化沥青粘层（隔水层）、中面层6cm改性AC—20、下面层8cmAC—25。第四节降噪的影响因素道路噪声的影响因素主要有：第四节降噪的影响因

6、素一.轮胎及轮胎花纹对噪声的影响（1）轮胎振动与轮胎的刚度和阻尼有关，刚度增大，阻尼减小，轮胎的振动及噪声增大；措施：采用高阻尼橡胶材料。（2）花纹的沟槽（深度、数目、方向）：横向沟槽及花纹的沟角对轮胎噪声影响较大；措施：减小沟槽深度、宽度、角度，采用斜向、不同节距的花纹。第四节降噪的影响因素二.路面参数对噪声的影响第四节降噪的影响因素微观构造：取决于路面集料表面的小尺度纹理，对抗滑有重要作用，最佳的峰值高度理论上为0．01一0．1mm。宏观构造：表征路面集料颗粒之间的空隙，主要影响路面高速行车时的抗滑能力，对排水有重要作用。第四节降噪的影响因素大构造：是由于路面磨耗和疲劳产生的一些病害

7、，如龟裂、碎块、拥包、推挤等现象，它们对行车的舒适性和噪声产生不利的影响，是人们不需要的表面特征。不平整度：路面的不平整度越高，行驶车辆的振动会加剧并导致车辆行驶的噪声增加。空隙率：路表空隙率的大小以及空隙是否连通将直接影响到泵吸效应的过程。当空隙率较大时，压缩气体不会被挤压而能够迅速扩散，另外，能量在此情况下有利于转换，因而能够降低路面噪音。材料厚度：随着试件厚度的增加，吸声系数提高，并且吸声特性曲线向低频方向移动。但厚度有限制（