地铁轨道吸音板的性能研究

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地铁作为大运量轨道交通手段,是解决当今世界各国大城市客运交通十分有利的运输工具,然而随着地铁建设量的逐年增大,地铁轨道噪音和地铁车站噪声已经成为制约地铁走可持续发展的关键因素。地铁轨道吸音板具有良好的吸音性能,其吸音原理是吸音板内部有大量连通的微小空隙和孔洞,这些孔结构细密,相互连通。声波入射到板面,沿着孔结构进入吸音板中,激发孔结构内部空气振动,空气与孔壁摩擦产生热传导作用,由于空气的粘滞性,在孔结构内产生相应的粘滞阻力,使振动能(声能)不断转化为热能而被消耗掉,从而使声波衰减,达到降低噪声的目的。国外工程实践表明:利用陶粒吸音板来吸收声能降低噪声是噪声控制的主要措施之一,经吸音处理后,室内混响声一般可降低5~10dB。本文主要研究了吸音板制作的配合比,进行了吸音板的力学性能、吸音性能测试,并结合具体工程进行吸音板模具设计,验证吸音板结构设计满足设计强度要求及运营日常养护维修。做的主要研究工作如下:(1)试验分析了密度小于900kg/m3、密度为900kg/m3~1100kg/m3、密度大于1200kg/m3及不同水灰比情况下,试块的抗压强度、抗折强度和驻波管吸音系数。(2)依托北京交通大学轨道减振与振动控制实验室,制作了满足其轨枕形式的轨道吸音板并进行了吸音测试,试验分析了不同工况下隧道壁测点和道床测点的降噪效果。(3)结合吸音测试用吸音板梯形轨枕形式,进行了吸音板结构设计;进行了吸音板结构设计及优化在某工程25米梯形轨枕试验段的应用,并通过模具设计和ansys模拟分析进行验证吸音板结构设计的实用性。
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