[发明专利]一种基于仿生学原理的交通噪声防治声屏障结构

说明书

本发明公开了一种基于仿生学原理的交通噪声防治声屏障结构，包括依次层叠的隔音层I、阻尼层及隔音层II；隔音层I由上至下依次分为弧形边缘区、孔状吸声区及消声百叶区；弧形边缘区和孔状吸声区连成一向远离隔音层II方向弯曲的弧形板状结构，消声百叶区为一平板状结构；弧形边缘区远离孔状吸声区的边缘呈流线型的波浪状；孔状吸声区开有多个大小不一的盲孔结构；消声百叶区远离隔音层II侧安装有百叶结构，百叶结构靠近孔状吸声区的百叶呈波浪形分布。本发明的基于仿生学原理的交通噪声防治声屏障结构，结构设计合理，整体结构较为简单，成本较低，降噪效果突出，极具应用前景。

技术领域

本发明属于降噪隔声技术领域，涉及一种基于仿生学原理的交通噪声防治声屏障结构。

背景技术

隔音墙主要用于高速公路、高架复合道路和其它噪声源的隔声降噪，指的是为减轻行车噪声对附近居民的影响而设置在铁路和公路侧旁的墙式构造物，也称为声屏障。其主要是通过在声源和接收者之间插入一个设施，使声波传播有一个显著的附加衰减，从而减弱接收者所在的一定区域内的噪声影响。

声波在传播过程中遇到声屏障时，就会发生反射、透射和绕射三种现象。通常屏障能够阻止直达声的传播，并使透射声有足够的衰减，而透射声的影响可以忽略不计。因此，声屏障的隔声效果一般可采用减噪量表示，它反映了声屏障上述两种屏蔽透声的本领。在声源和接收点之间插入一个声屏障，设屏障无限长，声波只能从屏障上方绕射过去，而在其后形成一个声影区，就像光线被物体遮挡形成一个阴影那样。在这个声影区内，人们可以感到噪声明显地减弱了，这就是声屏障的减噪效果。

对高速铁路而言，噪声源分布在列车车身所有高度且主要频谱范围为200～5000Hz，其噪声为宽频噪声。同时，由于列车与声屏障距离较近，必须考虑二者之间的多重反射。而现有声屏障的设计忽略了声源分布及其频谱特性对声屏障降噪效果的影响。

声屏障降噪是一个非常复杂的声学问题，其受到众多因素的影响。比如，当列车通过时，声屏障不仅要受到列车发动机发出的噪声作用及轮轨摩擦发出的噪声作用，还受到受电弓受电及空气脉动所发出的噪声作用，这些声源发出的噪声因其声源频率不一样，声屏障对其降噪效果也不一样，这些可以统称为声源频率对声屏障降噪作用的影响因素；其次，声屏障的结构和构造也对声屏障的降噪效果产生很大的影响，目前的声屏障多为直立型声屏障，其降噪效果不佳，存在较大的提升空间。

CN 104894991 A公开了一种声屏障，其通过在两层隔音板间布置吸音板，采用了隔—吸—隔结构形式消除噪音，虽然相比于传统单一的隔音或吸音结构形式一定程度上提高了降噪效果，但是隔—吸—隔结构的连接部因为加工和装配的问题容易导致贴合不紧密，这将极大地影响降噪效果。

CN 204959627 U公开了一种声屏障，其通过弧形隔音板反射噪声，改变噪声的传播路径，同时隔音板内设有的吸音棉能够吸附噪声，虽然其能够一定程度上实现降噪，但是弧形隔音板的固定牢靠性不佳，容易产生疲劳破坏，同时其降噪能力越来越无法满足当前的需求。

CN 208934166 U公开了一种基于仿生学耦合吸声的变电站噪声控制新型声屏障，虽然其一定程度上能够解决电力噪声污染、扰民等问题，但其降噪能力主要针对特定波段，其降噪能力无法满足高速铁/公路的使用需求，同时其外缘过于锋利，容易造成安全事故。

因此，开发一种成本低廉、降噪效果好、适用范围广且耐久性好的声屏障极具现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术降噪效果不佳、耐久性差且适用范围较窄的缺陷，提供一种成本低廉、降噪效果好、适用范围广且耐久性好的声屏障。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于仿生学原理的交通噪声防治声屏障结构，包括依次层叠的隔音层I、阻尼层及隔音层II(两侧的隔音层起到了隔音的作用，中间的阻尼层可以起到吸声隔振的作用)；