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低矮声屏障降噪性能仿真研究

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引言

YIDUO

TECH



城市轨道交通快速发展,轮轨噪声已成为沿线环境噪声控制的关键对象。低矮声屏障因安装空间小、不影响行车视野、维护便捷,在高架、地面线路中应用广泛,但其降噪效果与顶部结构形式强相关,需通过精准仿真量化评估。

懿朵科技基于有限元声学仿真,完成4种顶部结构低矮声屏障的降噪性能对比,为工程选型与产品优化提供数据支撑。

 
   

研究背景


轨道车辆运行时,轮轨冲击、设备振动形成宽频噪声,向轨侧辐射并影响敏感区域。

本次研究核心目标

           
           



预测1276mm低矮声屏障在轨侧安装后的降噪效果。



对比A/B/C/D四种顶部结构的降噪差异。



给出性能-成本最优的推荐方案,指导产品迭代。

       

图1 低矮声屏障结构示意图

 

仿真方案与模型建立

01

分析对象

✦

  • 声屏障高度:1276mm

  • 安装位置:轨道两侧对称布置

  • 变量:仅顶部结构形式不同,其余尺寸、安装方式一致

  • 工况:无屏障、A、B、C、D共5组对比

02

分析方法

✦

采用声学有限元法,建立二维声场模型,模拟车辆通过时的噪声辐射、反射、绕射规律,适用于开放声场、宽频域、大尺度外场降噪预测。

03

模型与测点

✦

  • 声源:近轨线性声源,模拟轮轨噪声

  • 车体、轨道、声屏障按实际尺寸建模

  • 测点:近轨FF1-FF4、中距FF5-FF8、远距FF9-FF12,覆盖高度1.2-7.5m、水平距离10.7=43.2m


     

图2 评价测点位置示意图

     

图3 低矮声屏障降噪效果仿真模型



YIDUO

核心仿真结果



声压分布规律(1000Hz)


           
  • 无声屏障:噪声在车厢底部多次反射,向两侧强辐射,声压级高、覆盖范围大

  • 加装声屏障:显著改变声压分布,屏障后方声影区降噪明显,近声源侧改善最突出

总声压级对比(关键结论)


           
  • 整体降噪:除近距离高位FF1、FF2外,降噪量2.8-6.4dB,低矮声屏障降噪有效

  • 结构分组:

A、B性能接近,降噪量中等

C、D性能更优,降噪量更高

  • 性价比:C结构降噪与D相当,构造更简单、成本更低,综合最优

频谱特性(20-2000Hz)


           
  • 有效降噪频段:200Hz-1250Hz

  • 低频(<200Hz)降噪有限,降噪后能量仍集中低频

  • C结构频谱更平稳,中高频波动小于D,稳定性更优

     
       

图4 不同结构形式声屏障条件下的测点声压级分布情况

   

研究结论与工程建议

   

结论



01

1276mm低矮声屏障可实现有效降噪,多数测点降噪2.8-6.4dB,高位近点改善有限。


02

结构C为最优选型:降噪优于A/B,结构简单、成本低于D,性价比突出。


03

降噪带宽集中200-1250Hz,低频仍为短板。

优化建议


在高度受限条件下,对结构C顶部开展:

  • 声学吸声/干涉结构优化

  • 低频隔声增强设计

  • 顶部扰流与声绕射抑制

进一步提升全频段降噪能力,适配更高环保标准。

 

懿朵科技技术价值

本次仿真基于工程实测+高精度数值模拟,形成可直接落地的声屏障选型依据:

  • 为轨道交通、市政道路低矮型降噪设施提供标准化仿真流程

  • 支撑结构-材料-声学一体化设计,缩短研发周期

  • 助力客户实现降噪效果、安装成本、运维便捷性三重最优

来源:懿朵科技
振动轨道交通声学材料控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2026-04-08
最近编辑:6月前
懿朵科技
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