用邊界元有限元法研究高架結(jié)構(gòu)輻射噪聲

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1、http://qks.cqu.edu.cn第３４卷第１期土木建筑與環(huán)境工程Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１２０１２年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌ，Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＦｅｂ．２０１２用邊界元有限元法研究高架結(jié)構(gòu)輻射噪聲高飛，夏禾，曹艷梅，安寧（北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，北京１０００４４）摘要：高架結(jié)構(gòu)是城市軌道交通的重要部分，其引起的結(jié)構(gòu)輻射噪聲問題引起了越來越多的關(guān)注。基于邊界元Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ積分公式和有限元流固耦合系統(tǒng)理論，推導(dǎo)了結(jié)構(gòu)振動加速度與輻射聲壓之間的聲傳遞向量，該傳遞向量可通過單元輻射疊加法求得，結(jié)合采用

2、直線電機(jī)車輛的北京首都機(jī)場快軌線某段高架橋梁段現(xiàn)場試驗結(jié)果進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明：使用該方法計算的聲壓結(jié)果與實測結(jié)果的聲壓頻譜分布及變化趨勢吻合較好，該方法可用于城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)輻射噪聲的預(yù)測研究。關(guān)鍵詞：軌道交通；高架結(jié)構(gòu)；邊界元有限元法；聲傳遞向量；噪聲治理中圖分類號：Ｕ４４８．２１；ＴＵ１１２．２文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號：１６７４４７６４（２０１２）０１００４２０５犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犈犾犲狏犪狋犲犱犛狋狉狌犮狋狌狉犲犚犪犱犻犪狋犲犱犖狅犻狊犲狑犻狋犺犅犈犕犉犈犕犕犲狋犺狅犱犌犃犗犉犲犻，犡犐犃犎犲，犆犃犗犢犪狀犿犲犻，犃犖犖犻狀犵（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉ

3、ｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＢｅｉｊｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｕｒｂａｎｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅａｎｓｏｆｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎａｎｄｅｌｅｖａｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｏｎｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｕｒｂａｎｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ．Ｓｏｔｈｅｒａｄｉａｔｉｏｎｎｏｉｓｅｉｎｄｕｃｅｄｂｙｅｌｅｖａｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｔｔｒａｃｔｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅ

4、ｏｒｙｏｆＨｅｌｍｈｏｌｔｚｉｎｔｅｇｒａｌｅｑｕａｔｉｏｎｏｆＢＥＭａｎｄｆｌｕｉｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｕｐｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆＦＥＭ，ｔｈｅｓｏｕｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｖｅｃｔｏｒｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎａｎｄｒａｄｉａｔｉｏｎｏｆｓｏｕｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｄｅｒｉｖｅｄａｎｄｓｏｌｖｅｄｂｙｔｈｅｅｌｅｍｅｎｔｒａｄｉａｔｉｏｎｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗ

5、ｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａｆｒｏｍａｖｉａｄｕｃｔｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＢｅｉｊｉｎｇａｉｒｐｏｒｔｒａｐｉｄｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ；ｅｌｅｖａｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ；ＦＥＭＢＥＭ；ｓｏｕｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ｎｏｉｓｅａｂａｔｅｍｅｎｔ隨著城市軌道交通的飛速發(fā)展，高架結(jié)構(gòu)輻射使用結(jié)構(gòu)有限元時程分析與聲學(xué)間接邊界元相結(jié)合噪聲問題引起越來越多的關(guān)注。但是復(fù)雜結(jié)構(gòu)的振的方法對移動荷載作用下變截面軌道梁的振動和噪動輻射噪聲問題一直是工程應(yīng)用中的難題之一，采聲進(jìn)行模擬。文獻(xiàn)［６］用車橋耦合振動

6、和空氣波傳用解析的方法求解復(fù)雜結(jié)構(gòu)振動輻射聲場參數(shù)是非播原理提出橋梁振動輻射低頻噪聲的計算方法。［１］常困難的。隨著數(shù)值計算方法的發(fā)展，有限元法有限元法可以對所求解的問題得到空間上和時和邊界元法已經(jīng)成為研究任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)在外力作用間上較為精確的解，但是其計算精度和所劃分的單下聲振耦合機(jī)理的有力工具。用數(shù)值計算方法研究元精細(xì)程度有關(guān)，導(dǎo)致計算量大，時間長。邊界元法高架結(jié)構(gòu)振動和輻射噪聲的相關(guān)問題，國內(nèi)外已有可將求解問題的維數(shù)降低，減少了數(shù)據(jù)量和計算時不少研究成果，如文獻(xiàn)［２４］應(yīng)用邊界元方法對高架間，但是也存在著一些固有的缺點，主要是特征頻率軌道橋進(jìn)行了噪聲場和頻譜的計算分析。

7、文獻(xiàn)［５］上非唯一性問題和奇異積分或超奇異積分問題。因收稿日期：２０１１０６２１基金項目：北京市自然科學(xué)基金資助項目（８０８２０２１）；高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金（２００９０００９１２００２１）作者簡介：高飛（１９７８），男，博士生，主要從事城市軌道交通高架結(jié)構(gòu)振動與噪聲研究，（Ｅｍａｉｌ）ｇｆｅｉ１９７８＠１６３．ｃｏｍ。夏禾（通訊作者），男，教授，博士生導(dǎo)師，（Ｅｍａｉｌ）ｈｘｉａ８８＠１６３．ｃｏｍ。http://qks.cqu.edu.cn第１期高飛，等：用邊界元有限元法研究高架