变电站声屏障降噪效果及影响因素分析

噪声污染已成为变电站最重要的环境问题之一,对变电站噪声进行分析与控制备受关注.设置声屏障是变电站重要的降噪措施之一,其结构尺寸及安置位置都会影响隔声效果.通过研究声屏障的隔声传声损失理论,以220kV变电站为研究对象,分析了声屏障高度及在变电站内的安设位置与隔声损失的关系,并对加不同吸声材料以及安设多个屏障时的隔声效果进行了研究.仿真结果表明,声屏障应安置在敏感点或声源附近,应根据噪声控制的需要选择性价比最高的高度,为了达到更好的降噪效果可在声屏障上加低频吸声系数高的吸声材料.由于变电站站内主控楼在一定程度上起到了阻碍噪声传播的作用,可看作屏障.对声屏障隔声损失的分析可为变电站建筑布局以及设置声屏障提供一定依据.     

模卡式框架填充墙隔声性能研究

目的研究模卡式墙体的隔声性能.方法利用环境噪声学理论.结果采用双层90 mm粉煤灰陶粒混凝土加40~60 mm厚空气层能够取得良好的隔声效果.当入射声波频率为125Hz时,其隔声量为55 dB,共振频率为54 Hz,满足民用及普通公建要求.结论双层模卡式墙体结构由于中间空气层(或添加隔音材料)的作用提高了墙体的隔声性能,满足国家一级隔声标准.     

织物隔声与吸声的工作机理

为开发具有高效隔声降噪功能的纺织品满足人们对居住环境声环保的高质量追求，除介绍声音的产生与传播、声波的反射与透射等基本知识外，重点讨论了织物作为一种隔声吸声材料，有效吸收和阻挡外界声波入射、降低噪音强度的工作机理．     

列车地板隔声优化研究

随着我国铁路列车速度不断提高,要求列车结构向着轻量化、低重心的方向发展,为了满足这一需求,列车车体高度也不断降低.但是列车的高度的降低会引起列车室空间的降低,所以为了满足列车空间的需求,需要对列车的地板进行减薄改造,以满足车体改造的要求.列车地板的减薄会使得其隔声性能下降,因此本文对列车地板进行了隔声优化研究,运用隔声理论,分析了影响列车地板隔声性能的主要因素,并提出了优化思路,并建立了数学模型和物理模型.运用混响法,对列车地板的隔声性能进行了实验测试,实验表明优化后的列车地板具有更好的隔声效果.     

夹层复合材料舵结构设计与声隐身性能的研究

从力学和声学2个方面研究了夹层复合材料水下声隐身舵的结构设计方法,并制作了夹层复合材料舵的局部典型结构模型.通过敞水域声学测量方法,对夹层复合材料舵局部结构模型进行了声隐身性能的试验研究,试验结果表明声波在夹层复合材料舵表面的反射波大大减小,入射的声波大部分被舵吸收.     

基于平面声源的三层有源隔声结构次级源最优布放

三层有源隔声结构中次级平面声源的布放影响系统的隔声性能,平面声源位置的优化需重点研究。应用遗传算法在宽频带内对三层结构中平面声源的位置进行优化设计。首先对三层板腔结构建模并求解振动响应,然后分别以被动隔声、有源降噪及系统总隔声性能为依据,构建宽频带优化函数;最后通过迭代计算获得最优的布放位置。结果表明,对于被动隔声最优的平面声源布放位置应位于双层结构的中间;而对有源降噪,次级声源应尽量靠近入射板布放。对于系统总的隔声性能,最优的布放位置应在上述两者之间取折中。     

褶皱芯材结构隔声特性的实验研究

简要介绍了褶皱芯材的结构及其隔声原理,并就褶皱芯材的隔声特性实验研究进行了说明,包括实验所用的试件和仪器、测试的内容、条件和实验的方法,并给出了相应的实验数据。对实验的结果进行了分析,得出若干结论,所得的结论与隔声原理预测的趋势一致。据此提出了一种构造轻质宽带隔声声屏障的新方法。     

Research on the Sound Characteristic in the Active Sound Absorption and Isolation of the Piezoelectric Ceramics

压电复合材料的声学特性的理论研究

朱从云,牛继高,鲁付杰,邢会府,丁国芳

（中原工学院 机电学院）

中文摘要：

压电复合材料具有良好的力电耦合性能,被广泛用于诸如传感器,换能器,制动器等的主体材料,可以应用于振动与噪声的控制。基于此,本文用一片压电材料作为主动吸声系统中的吸声材料,通过布置于压电材料正前方的两个PVDF（Poly Vinylidene Fluoride）传感器,检测出平面入射声波与反射声波,利用压电材料的压电性能,在两片压电材料上分别加电压,使得反射声波与透射声波为零,从而达到主动吸声与主动隔声的目的。在平面入射声波入射下,进行了实验,取得了较好的主动吸声与主动隔声效果。

关键词：主动吸声;主动隔声;压电复合材料

     

基于SYSNOISE的环境敏感点声屏障设计仿真研究

声屏障是降低交通噪声等流动性声源的一种有效而经济的方法.通过分析声屏障的降噪原理,研究和探讨不同声源状况的声屏障插入损失计算模型以及城市主干道声屏障的声学设计方法,选择噪音超标的校园作为研究对象,根据得到的插入损失计算模型对所选校园设计出相应的声屏障,并对声屏障进行验证,结果表明所设计的声屏障具有良好的隔声降噪效果.     

一种新型隔音通风装置的性能分析

针对交通噪声对人体听力、血压及心血管系统产生的不良影响,降低交通噪声干扰与实现室内自然通风成为临街建筑亟待解决的关键性技术难题. 为有效解决此技术难题,设计了一种新型隔音通风装置,并建立了针对该装置的隔音通风模型及装置新风量计算模型;根据简化的隔音通风模型,建立了Simulink仿真模型;通过隔声实验分析了不同环境噪声及频率对装置隔声性能的影响,将通风实验数据与Simulink仿真结果进行对比,对Simulink仿真模型的准确性进行了验证;利用Simulink仿真模型研究了通风量及通风腔室体积对装置通风效果的影响,提出了改善装置经济性的优化方案,并模拟了优化后的装置通风效果. 结果表明: 装置运行时室内噪声与关闭窗户时相当,尤其对于中、高频环境噪声,装置的隔声效果更理想;Simulink仿真模型能较好地反映装置的通风效果,当通风腔室体积与经济通风量匹配时,装置的经济性最佳;采用进一步优化后的装置,单人间卧室新风量能达到35.16 m³/h,CO₂体积分数可控制在1 030×10^-6范围内,满足室内空气质量要求.     

DOP与CPE的含量对BaSO4填充聚氯乙烯基隔音复合材料性能的影响

将邻苯二甲酸二辛酯(DOP)与氯化聚乙烯(CPE)按照不同的质量份数加入到BaSO4填充聚氯乙烯基(PVC)隔音复合材料中,探讨DOP与CPE的含量对BaSO4填充聚氯乙烯基隔音复合材料隔声性能的影响,利用BSWA VS302USB双通道声学分析仪,万能材料试验机,动态热机械分析仪测试了材料的隔声性能,力学性能,阻尼性能。结果显示:当PVC相对质量为100份,DOP为50份,CPE为20份时对低频具有较好的隔声性能,当DOP相对质量为80份,CPE为20份时对中频具有较好的隔声性能,对高频影响较小。     

DOP与OPE的含量对BaSO4填充聚氯乙烯基隔音复合材料性能的影响

将邻苯二甲酸二辛酯（DOP）与氯化聚乙烯（CPE）按照不同的质量份数加入到BaSO4填充聚氯乙烯基（PVC）隔音复合材料中,探讨DOP与CPE的含量对BaSO4填充聚氯乙烯基隔音复合材料隔声性能的影响,利用BSWAVS302USB双通道声学分析仪,万能材料试验机,动态热机械分析仪测试了材料的隔声性能,力学性能,阻尼性能。结果显示：当PVC相对质量为100份,DOP为50份,CPE为20份时对低频具有较好的隔声性能,当DOP相对质量为80份,CPE为20份时对中频具有较好的隔声性能,对高频影响较小。     

金属纤维材料的吸声特性

本文用驻波管法测试了多种规格的碳钢、黄铜、铝纤维等吸声材料的垂直入射吸声系数,频率范围为100～4000Hz;分析讨论了材料的流阻率、厚度、容量、孔隙率、纤维直径及背后空气层对其吸声性能的影响;并对模压金属纤维材料的结构因子作了探讨。     

声振耦合声场分析与声辐射结构优化

为实现内声场和外声场同时存在的强耦合声辐射预报和噪声优化,建立有限元/边界元强耦合方程,并给出两种声功率灵敏度的求解方法。首先给出结构和内声场的声振耦合有限元方程,并考虑外声场声介质对结构的反作用,根据交界面力和法向速度的连续性建立有限元/边界元强耦合方程;然后针对声功率拓扑优化中单元灵敏度分析时难以解耦的问题,将声功率转化为以结构位移为变量的表达形式,并修改伴随方程,实现将该方法扩展至强耦合优化问题中;同时针对伴随变量法(adjoint variable method,AVM)推导过程复杂的问题,提出声功率灵敏度的直接求导法;最后采用线性化刚度方法将结构单元相对密度作为连续设计变量,对不同的结构材料和声介质组合优化问题展开研究。对比计算表明:该耦合模型计算的响应值与采用无反射边界的有限元法计算结果基本吻合;直接求导法和伴随变量法均可使迭代达到收敛,但直接求导法推导过程更简洁高效;数值优化算例证明优化算法的适用性较好,在声功率优化设计中的有效性。     

主动隔振系统的并行设计方法研究

针对传统的串行设计方法很难使主动隔振系统性能达到全局最优这一问题,提出了一种基于线性矩阵不等式(LM I)的主动隔振系统机械结构参数及其控制器的并行设计方法.该方法将主动隔振系统机械结构及控制器的设计结合起来,从提高系统隔振效果出发,得到了系统机械结构参数和控制器的最优设计准则.给出了一个运用此方法进行超精密隔振平台并行设计的实例,理论分析和仿真计算结果表明,并行设计的主动隔振系统较传统串行设计的系统能够明显降低隔振对象的振动位移,从而有效提高系统的隔振效果.     

Development of a High Sound Absorption Material CEMCOM

Based on sound absorption mechanism of material ,the special sound absorption material CEMCOM fro road sound insulation is introduced,This high sound absorption material is mainly conposed of expanded perlite ,Using multiple sound absorption structure can improve sound absorption property of material,According to the preparation principle and durability design of material,a new kind of material with low cost and high durability is developed.     

发电机组流场特性数值模拟及其散热优化研究

发电机组高性能和轻量化的设计需求对其冷却系统提出了更高的要求。发电机组工作时机舱温度上升快,其散热性能不好直接影响其高效正常运行。文章以发电机组为研究对象,采用CFD软件STAR-CCM+ 11.06对某发电机组整机流场特性进行数值模拟分析,并采用单一变量控制方法对风量提升进行研究。结果表明:该发电机组原结构风扇进风风量仅为40 g/s,发动机热风回流导致电机进风量增大,不利于电机的冷却;通过调整进风结构、减小出风阻力和添加隔热挡板均可以提升风量,其中添加隔热挡板后发电机组风量提升明显且能有效消除热风回流现象。依据单因素分析结果提出了调整左右进风口布置、加大消声器护罩出口、添加发动机隔热挡板的组合方案,优化后的发电机组风扇进风量提升至75. 79 g/s,总风量提升明显;热风回流被隔热挡板充分隔断,电机热风循环减少;油箱、化油器、点火器的表面速度明显提升。发电机组总进风量增加,机组内空气流速快,有利于发电机组的冷却,可保障其高效正常地运行。发电机组流场特性数值模拟及其散热优化研究结果可为后续发电机组的设计及改进提供参考。     

特高压HGIS设备抗震性能分析

为了更好地分析了解特高压混合型气体绝缘开关(HGIS)的抗震性能,并进一步对其进行改善,选取了四种地震波对1 100 kV HGIS的整体结构进行动力特性和地震反应谱分析,得到了结构的自振频率和振型特征.在分析过程中,考虑到特高压设备固有频率与地震波主频率相近,会发生拟共振的情况,采用由正弦共振三波及正弦共振调幅五波组成的调幅波串进行计算,分析整体结构的机械强度和抗震性能.计算结果显示,1 100 kV HGIS在该组地震波作用下具有一定的安全裕度,为特高压设备抗震性能的分析提供有效数据.