高速鐵路聲屏障氣動載荷特性的實驗研究.pdf

1、近十幾年來，高速鐵路在全世界范圍內(nèi)的修建熱潮日趨升溫。目前我國350km/h的列車已經(jīng)下線，時速400公里以上的高速列車項目也在展開。隨著高速鐵路交通的飛速發(fā)展，由于列車氣動力引起的噪聲污染越來越嚴重。聲屏障是降低噪聲的重要措施，能夠有效的降低噪音干擾。然而列車速度的提升對聲屏障造成的氣動載荷作用越來越明顯，使得聲屏障產(chǎn)生劇烈的結構響應，從而威脅鐵路運行的安全。為了保障列車在高速運行時聲屏障結構能夠工作，不要求其具有良好的吸聲降噪性能，

2、還要求必須滿足結構的動力學性能。
　　本文對高速列車通過聲屏障時的氣動載荷進行了實驗研究，主要工作如下:
　　(1)對高速鐵路聲屏障氣動載荷實驗測試系統(tǒng)進行了研究。基于測試內(nèi)容和測試理論，進行了測試系統(tǒng)軟硬件模塊的選型和應用、系統(tǒng)調(diào)試以及實驗驗證。研究表明:測試系統(tǒng)能夠實現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集功能;風洞實驗的實測結果與理論計算值偏差率很低，系統(tǒng)測試性能有效且精度高。
　　(2)對聲屏障氣動載荷實驗測試方案進行了設計。為有效測

3、試關鍵位置的氣動載荷，對測試方案進行了理論分析和論證，最終設計出符合本次研究要求的測試方案，基于此，完成不同列車運行條件下的氣動載荷實驗測試。
　　(3)對聲屏障表面的脈動壓力特性進行了研究?；趯嶒灉y試結果，研究了脈動壓力波的時域和頻域特性以及脈動壓力峰值的空間分布特性以及速度特性，研究了車型對脈動壓力特性的影響，并給出了最大脈動壓力峰值以及沖擊強度的經(jīng)驗公式。研究表明:脈動壓力峰值在水平方向對稱分布，在垂直方向呈下降趨勢;最大

4、脈動壓力峰值與列車速度的2次方呈正比，沖擊強度與列車速度的3.5次方呈正比。
　　(4)對聲屏障結構的動力學響應特性進行了研究。基于實驗測試結果，研究了聲屏障H型鋼立柱根部應力的時域和頻域特性以及根部應力峰值的空間分布特性和速度特性，研究了車型對應力特性的影響，并給出了最大正、負根部應力峰值的經(jīng)驗公式;研究了聲屏障結構頂部最大位移的時域和頻域特性、最大位移的速度特性以及車型對最大位移的影響。研究表明:根部應力峰值在水平方向上與脈動