高速鐵路聲屏障氣動(dòng)載荷特性的實(shí)驗(yàn)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(shí)速400公里以上的高速列車項(xiàng)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(dòng)力引起的噪聲污染越來越嚴(yán)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(dòng)載荷作用越來越明顯，使得聲屏障產(chǎn)生劇烈的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，從而威脅鐵路運(yùn)行的安全。為了保障列車在高速運(yùn)行時(shí)聲屏障結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能。
　　本文對高速列車通過聲屏障時(shí)的氣動(dòng)載荷進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，主要工作如下:
　　(1)對高速鐵路聲屏障氣動(dòng)載荷實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)進(jìn)行了研究?；跍y試內(nèi)容和測試?yán)碚?，進(jìn)行了測試系統(tǒng)軟硬件模塊的選型和應(yīng)用、系統(tǒng)調(diào)試以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究表明:測試系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集功能;風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的實(shí)測結(jié)果與理論計(jì)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(dòng)載荷實(shí)驗(yàn)測試方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)。為有效測

3、試關(guān)鍵位置的氣動(dòng)載荷，對測試方案進(jìn)行了理論分析和論證，最終設(shè)計(jì)出符合本次研究要求的測試方案，基于此，完成不同列車運(yùn)行條件下的氣動(dòng)載荷實(shí)驗(yàn)測試。
　　(3)對聲屏障表面的脈動(dòng)壓力特性進(jìn)行了研究?；趯?shí)驗(yàn)測試結(jié)果，研究了脈動(dòng)壓力波的時(shí)域和頻域特性以及脈動(dòng)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(dòng)壓力特性的影響，并給出了最大脈動(dòng)壓力峰值以及沖擊強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)公式。研究表明:脈動(dòng)壓力峰值在水平方向?qū)ΨQ分布，在垂直方向呈下降趨勢;最大

4、脈動(dòng)壓力峰值與列車速度的2次方呈正比，沖擊強(qiáng)度與列車速度的3.5次方呈正比。
　　(4)對聲屏障結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)特性進(jìn)行了研究?；趯?shí)驗(yàn)測試結(jié)果，研究了聲屏障H型鋼立柱根部應(yīng)力的時(shí)域和頻域特性以及根部應(yīng)力峰值的空間分布特性和速度特性，研究了車型對應(yīng)力特性的影響，并給出了最大正、負(fù)根部應(yīng)力峰值的經(jīng)驗(yàn)公式;研究了聲屏障結(jié)構(gòu)頂部最大位移的時(shí)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(yīng)力峰值在水平方向上與脈動(dòng)