微穿孔吸声板在道路交通中的应用

陈晓筱

（湖北工业大学机械工程学院，430062）

微穿孔吸声板在道路交通中的应用

陈晓筱

（湖北工业大学机械工程学院，430062）

随着道路的不断进步，我国各大城市的道路网基本形成，带动了国家经济发展，提高了人民生活质量，根据需求不断的建设道路，却也不可避免地引发了较为严重的噪声污染。这个问题已经成为了阻碍道路交通发展的主要因素之一。通过分析道路交通噪声，浅析轨道吸声特性吸声结构影响因素，以及举例实践效果加以证明，为我国更有效地治理道路交通噪声提供借鉴和参考。

吸声屏障；道路； 交通噪声； 流动声源

近年来，我国经济的直线上升，城市道路的车流量也愈加增多，一些重型车、大型车的出入也在不断增加，道路噪声污染已经越来越严重。这种污染问题已经成为一种公害，需要尽快改善和治理。微穿孔板共振吸声结构在减轻噪音上起到的作用较为明显，受到广大学者的关注。

1　微穿孔吸声板基本特性

微穿孔板吸声结构主要是由吸声系数及其带宽组成，它们受到微穿孔板厚度，孔径，穿孔率，板后空腔深度，工作环境温度等5个原因影响。微穿孔板厚度主要影响吸声结构共振时的吸收性能，共振频率吸声系数是随着厚度的变化而变化的，频率会根据变化向转移。穿孔大小对于吸声频带的宽度有控制作用，频率的位置及吸声共振频率处的吸声系数。吸声板的空隙变化也会随之影响其他数值，空隙变小，频带的宽度会增大，频率则会向高频变化，吸声系数也在向多增加。穿孔率的变化也会影响其他的数值，吸声频带的宽度和共振频率会随着穿孔率的变化而变化，向高频移动。但是吸声系数则相反在减少。空腔深度是起到了控制共振频率的主导作用，空腔的变化会影响着频率，它的增加会推动频率向低频端移动，它的增加，共振频率就会向低频端相应的移动。频带宽度的变化几乎不受影响。温度会直接影响到微穿孔板的声学特性，它的共振频率会随着稳定的增加而变高，其相关数据显示，温度每升高1000开氏度，，则频率就会相应的升高1000赫兹左。同理频带宽度额受到温度的影响而变化，温度越高宽度约大。在指给定结构参数的微穿孔的数值，它的吸声系数在特定的温度时取一最大值1，但是温度有所改变时吸声系数则会相应减少。

2　微穿孔板吸声结构做反射板的声学设计

2.1微穿孔板吸声结构理论计算

马大猷教授提出的微穿孔板吸声体基本理论如下：在穿孔板中的缝隙直径小于1毫米时候，它本身的声音阻抗就能满足于空气特性阻抗相符合，可以形成良好的宽濒带共振吸声体，就不需要另外增加多孔吸声材料。假设这个声体板后空腔厚度为D，相对声阻为r，相对声质为m，得出正入射时的吸声系数为：最大值为：

声音屏障顶部声绕射的理据最开始是由美国数学家凯勒等研究发明，他们认为声音屏障顶端是以波的形式存在力量的集中区域，不算直达声外，绕射声会传播到声屏障的另一测。假设顶端是一种声源，在顶端装上吸声板，并且通过声扩散的节后，尽可能的减少绕射声能，确保屏障的声影慢慢降弱，以上适用于难以提高声屏障高度的环境。或者假设声源之柱面波入射于一侧刚性圆柱体，其收点为pn，假设这个柱体表面软，其绕射声压ps，其降低噪音效果的公式就是两者之和减去入射声pi，则DL=-20lg［（pn+ps）/pi］。由此可以得出，声屏障低端安装吸声板后，可降低噪音7-8分贝。

2.2工程应用测试噪音效果

微穿孔吸声板是由直板型微穿孔吸声屏障和扇形高效吸声体组合而成的，总高度2.8米，试验段声屏障总长为300米，其吸声和隔声性能都达到要求。现场降低噪音测试根据国际标准测量法。测试现场为高架道路，吸声板安装与高架内环防撞墙的上面。建筑物与传声器相距十米左右。声音就是有高架路段的车辆，对同一车流在有吸声板和没有吸声板同时测量。测量点A与屏障顶部一样高，离屏障2.5米外侧。测点B在防撞墙上方，屏障二分之一高度，2.5米外测。参考点与屏障上方2米。最低声音按照测量结果65分贝更改。间接法测量IL*的平均值A为7.5分贝，B

为9分贝。对于计算公式如下：Lb=Lrb-（Lb-Cr）， La=Lra-（La-Cr1）

IL*=La-Lb。其中Lrb和Lb是没有吸声板参考点，Lra和La是有吸声板的参考点，Cr，Cr1为接受位置声反射修正。

3　通过道路微穿孔吸声板的建议

人们对微穿孔板吸声开展了很多研究和分析，不仅仅是在特性上、穿孔板加工技术上、或者结构上等多方面的研究。但是有关微穿孔板吸声结构的一些理论及技术还不够成熟。本文笔者通过大量的收集相关资料，对我国微穿孔技术进行了几点的意见：

首先，在微穿孔板组合结构中，不管是并联或者其他，都可以推动性能进步。目前，并联结构在理论还不明确，需要更深入研究。其次在微穿孔吸声板的结构上，主要来说组合结构，结构较为繁琐，参数较多，要深入的分析并有效的使用方便的算法，将会使前期的设计高效完成。

4　结论

在市区建设交通道路会让交通便利不少，推动经济的持续发展，与此同时道路带给社会严重的噪音污染，这种污染问题已经成为一种公害。采用有效的解决方法会减轻污染带来的破坏性。实践证明了吸声板不仅仅要考虑其特性，还要考虑周围环境，如防水防火等。本文介绍了两种微穿孔吸声屏障结构，并得到有效的应用，尤其是对于室外的特殊环境下，效果良好。

［1］李艳.道路交通噪声污染防治措施及评价研究［D］.西南交通大学，2007.

［2］郭禾苗.QFD/TRIZ的集成应用与复合蜂窝夹芯构造木质吸声板开发研究［D］.东北林业大学，2012.

［3］叶小兰.吸声结构的优化与数值模拟［D］.太原理工大学，2006.

［4］刘玉喜.声屏障的声学性能分析及其结构设计［D］.哈尔滨工业大学，2007.

Application of micro perforated sound absorption board in road traffic

Chen Xiaoxiao
（School of mechanical engineering， Hubei University of Technology，430062）

Along with the continuous progress of the road，road network in all the big cities of our country basic formation，led to the development of the national economy，improve the people's quality of life，according to the demand of road construction，but also inevitably triggered a serious noise pollution.This problem has become one of the main factors hindering the development of road traffic.Through the analysis of road traffic noise，the analysis of the influence factors of the sound absorption structure of the track sound absorption，as well as examples to prove the practical results，to provide reference for our country to manage the road traffic noise more effectively.

sound absorption barrier；road；traffic noise；flow sound source