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高速铁路噪声源识别—津秦铁路客专试验研究
作 者: 马森月
导 师: 宋雷鸣
学 校: 北京交通大学
专 业: 安全技术及工程
关键词: 高速铁路 声源定位 波束形成 阵列设计 贡献量 等效值
分类号: U211.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
下 载: 16次
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内容摘要
随着高速铁路的发展,列车对铁路沿线的噪声污染也日益加重。为了有效的进行噪声控制,必须对噪声源进行识别,对其各个部分声源的频率特性进行详细的分析。本文首先研究了波束形成的一般原理和DAMAS算法,以及阵列的特性和主要参数;利用波束形成原理对线阵列进行了仿真,对比了各种不同参数下阵列的特性,同时对十字阵列进行对比仿真,给出不同频率下不等间距十字阵列和等间距十字阵列的特性对比。通过研究传声器阵列理论,设计了传声器阵列,并且进行了实验室条件下的验证。最后搭载津秦客专铁路联调联试,采集了不同线路条件下、不同车型和不同速度等级下高速列车噪声源数据。通过对实验数据的处理得到了列车运行时的主要声源,得出以下一些结论:声源主要分布在列车的轮轨区和受电弓区域;受电弓噪声主要频带集中在中低频区域,轮轨区噪声在整个频带内都比较明显;轮轨区域噪声贡献量最大。
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全文目录
致谢 5-6 中文摘要 6-7 ABSTRACT 7-8 目录 8-10 1 引言 10-22 1.1 研究背景 10-12 1.2 研究意义 12-13 1.3 国内外研究现状 13-18 1.3.1 声源识别的发展 13-17 1.3.2 传感器阵列波束形成测试技术发展及现状 17-18 1.4 当前研究中存在的不足 18 1.5 论文主要内容 18-20 1.6 本章小结 20-22 2 理论基础 22-28 2.1 波束形成一般原理 22-23 2.2 阵列特性和主要参数 23-24 2.3 反卷积算法 24-27 2.4 本章小结 27-28 3 阵列的仿真 28-36 3.1 等间距线阵列仿真分析 28-31 3.1.1 阵列分辨率随着声波频率的变化关系 28-29 3.1.2 同等孔径阵列间距不同 29-30 3.1.3 间距相同阵列孔径不同 30-31 3.2 十字等间距和不等间距阵列对比 31-35 3.3 本章小结 35-36 4 阵列设计 36-52 4.1 阵列的硬件选择与设计 36-38 4.1.1 传声器类型选择 36-37 4.1.2 阵列结构形式的选择 37 4.1.3 阵列孔径的确定 37-38 4.2 阵元间距确定 38-44 4.2.1 遗传算法基本原理 38-40 4.2.2 遗传算法阵列优化实现 40 4.2.3 优化结果及仿真 40-44 4.3 阵列的实验验证 44-50 4.3.1 实验验证方法 44-46 4.3.2 实验过程 46-48 4.3.3 实验验证结果 48-50 4.4 本章小结 50-52 5 高速列车声源识别试验 52-82 5.1 列车噪声产生机理 52-53 5.2 试验设计 53-58 5.2.1 试验地点 53-54 5.2.2 试验设备 54-55 5.2.3 测点布置 55-57 5.2.4 数据采集 57-58 5.3 试验车型典型总噪声源强频潜特性分析 58-66 5.3.1 不同线路条件不同速度等级A计权三分之一倍频程 58-63 5.3.2 不同线路条件不同速度等级A计权等效连续声压级 63-66 5.4 主要声源定位 66-68 5.5 主要噪声源频谱分析 68-72 5.6 主要声源贡献量及其等效 72-80 5.6.1 主要声源贡献量 72-75 5.6.2 各部分最大值 75-77 5.6.3 主要声源等效 77-80 5.7 本章小结 80-82 6 总结与展望 82-84 参考文献 84-88 作者简历 88-92 学位论文数据集 92
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中图分类: > 交通运输 > 铁路运输 > 铁路线路工程 > 线路理论 > 线路振动
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