戚美, 姚鑫*, 陈庆光, 陈文毅, 赵帅, 褚亮

(1.山东科技大学机械电子工程学院, 青岛 266590; 2.山东洁净环保设备有限公司, 泰安 271000)

随着公路交通的快速发展,交通工具的种类和数量不断增加,交通噪声的危害日益突出。目前,建设声屏障是改善公路交通噪声污染的主要手段,相比其他降噪措施(如优化车辆胎纹、建设绿化带以及铺设沥青路面),声屏障具有占用面积小,降噪效果突出,施工周期短等优势。

声屏障主要通过顶端绕射和板体反射两种方式减弱保护区的声能分布。声屏障顶端是噪声传递的绕射处,同时也是声场声亮区与声影区的分界处,改进声屏障顶端结构可提高声屏障的降噪性能。声波在传播过程中遇到声屏障表面扩散体时分散成为很多弱的反射声波,称为声波扩散现象。故而通过优化声屏障的顶端结构和板体表面以提升声屏障插入损失(insertion loss,IL,即设置声屏障前后测点处声压级差值)对治理交通噪声具有重要意义。大量学者对此进行了数值模拟和比例模型试验。

对于顶端结构的研究,Lee等[1]采用有限元法对直立型和内倾型两种声屏障条件下的声场进行数值模拟,测得内倾型声屏障降噪效果优于直立型声屏障,其插入损失可提高4.7 dB。阮学云等[2]建立悬浮声屏障插入损失计算模型,并分析不同挑檐类型声屏障降噪效果。结果表明:下挑檐和上下挑檐声屏障较单侧声屏障和上挑檐声屏障降噪效果高3～5 dB。Lee等[3]分别在白天和夜间分析内倾型、T型、圆柱形、正三角形顶端声屏障降噪效果,由于夜间噪声等级低于白天,测得内倾型声屏障降噪效果略优于其他3种。……