高速铁路轨道表面声学特性分析

通过测试高速铁路轨道表面不同位置声压大小，分析轨道表面噪声幅值及频谱特性，主要得到如下结论：（1）列车通过时...



通过测试高速铁路轨道表面不同位置声压大小，分析轨道表面噪声幅值及频谱特性，主要得到如下结论：

（1）列车通过时，第一个波峰位置对应列车车

头驶入测点，最后一个波峰对应车尾驶出时刻。通过时间内中间的声压级波峰对应列车车间连接和轮轨位置。不同运行速度下，均为轨道中央处噪声最大，其次为轨道边，桥梁中央最小，且小于其他位置5dB（A）以上。随着列车运行速度提高，车头和车尾引起的噪声逐渐凸显，且变为最大。

（2）轨道侧边和轨道中央的表面噪声水平基本一致，但列车通过测点时，轨道中央表面噪声有明显峰值，噪声水平大于轨道侧边位置，随着时间的增加，列车通过测点后，轨道中央噪声水平逐渐减小，使得轨道侧边的噪声水平略大于轨道中央位置。这可能是由于列车通过测点后，两旁的湍流和气动噪声较大导致的。

（3）随着速度的增加，各测点位置的声压级增大。列车在200 km/h~385 km/h速度范围通过时，20 Hz以上频段范围内桥梁中央位置声压级为105.47~116.55 dBA，轨道侧边位置声压级为110.59 ~123.22 dBA，轨道中央位置声压级为112.14~126.41 dBA；20 Hz以下频段范围内桥梁中央位置声压级为56.00~72.67 dBA，轨道侧边位置声压级为73.88 ~92.10 dBA，轨道中央位置声压级为74.06~92.16 dBA。20 Hz以上频段范围内桥梁中央噪声增大11.08 dBA，轨道侧边和轨道中央分别增大12.63和14.27 dBA；20 Hz以下频段范围内桥梁中央噪声增大16.67 dBA，轨道侧边和轨道中央分别增大18.22和18.10 dBA。越靠近轨道中央，噪声增幅越大。可见，轨道中央为列车通过时最大噪声所在位置。

（4）在不同速度下，各测点频谱规律一致。随着频率增大，声压级先增大后降低。随着速度增大，声压级在全频段均出现不同幅度的增大。声压增幅最大的频段为125~500 Hz。噪声的主要频率区段为630~5000 Hz以上。速度提高，该位置的主要频率区段不变。

（5）低速情况下，列车通过测点时轨道表面噪声存在显著峰值频率，声压级总值由几个主要峰值频率控制，而高速情况下，列车通过测点时轨道表面噪声变化范围加宽，声压级总值主要由中低频频率区段控制。

    关注 FESIM有限元分析