V型减载式声屏障的气动载荷性能设计杭州高速公路声屏障隔声屏障价格厂家销售规格型号 杭州绕城高架地铁声屏障
摘要:为了提高V型减载式声屏障的减载性能，运用三维仿真软件fluent对V字形的倒角进行优化设计，并且找出V型声屏障的减载特性与流道宽度、V形倒角之间的关系，为新型声屏障的进一步设计提供了依据。关键词:V型减载式声屏障；优化设计；fluent仿真；减载率
DOI:10.16053/j.cnki.hnjc.2016.02.007
0引言
随着我国高速铁路列车运行速度的不断提
高，普通声屏障的安全性、降噪性等已经无法满足要求[1]。高速列车行使时产生的脉动气压力会对声屏障产生很大的气动载荷[2]，损坏声屏障的结构并产生安全隐患，阻碍了降噪水平的进一步提高。因
试验研究
此要求声屏障不仅具有良好的吸声降噪性能，还要具有良好的减载特性[3]。V型减载式声屏障是为适应高速铁路的飞速发展而设计的一种新型声屏障，在传统声屏障基础上开设V字形流道、填充和涂敷吸声材料而形成，能有效降低声屏障所受气动力，可以通过增加声屏障高度等方法增加降噪效果[4]，较好地兼顾了降噪性和气动载荷特性。
1V型减载式声屏障模型
图1为V型减载式声屏障横置剖视图，吸声片厚度80mm，宽度175mm，两吸声片的间距为55mm，流道下倒角为直角，上倒角为半径12mm的圆弧。
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图1V型声屏障
仿真模型的建立与验证
按照风洞试验室中实物模型的安装状态，建立表面积均为1m2的普通声屏障和V型减载式声屏障的三维模型。
在北京交通大学风洞试验室里对普通声屏障
和V型声屏障分别进行受力试验（如图3所示），试验段尺寸为:3.0m×2.0m×15.0m。
Er为风洞试验中声屏障的平均受力F与声屏
图2三维仿真模型
图3声屏障试验布置
通过试验得到1m2声屏障的平均受力试验值
与仿真计算获得值的对比如表1所示。
表1试验和数值计算值比较
平均受力试验值F仿真计算值f误差Er实心板声屏障562.60Pa541.60Pa3.7%V字形声屏障517.66Pa489.71Pa5.4%
2V型声屏障的倒角设计
只改变V型声屏障的倒角对声屏障的整体结构、可行性、降噪性等性能的影响最小。为了提高声屏障的减载特性，对V型声屏障的倒角进行优化设计具有十分重要的意义。
定义V型声屏障的减载率为:
障的平均受力f之间的相对误差:
Er=F-f×100%（1）
F
θ=p-px
（2）
18
HenanBuildingMaterials
p×100%
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其中，px为声屏障的平均受力，p为实心板的平均受力。数值计算中设入口气流速度为20m/s，取各模型中间剖面为观察对象。2.1上方倒圆半径的设计
将只改变流道上方倒圆Rx半径大小的改进方案定义为Ⅰ类V型声屏障，如图4（a）所示。
图4V型声屏障
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分别设Rx为12mm、15mm、20mm、25mm，记为R12、R15、R20、R25，设直倒角声屏障为CHA，分别建立声屏障的三维模型进行数值计算，得到平均受力和减载率的仿真结果（如表2所示）。表2Ⅰ类声屏障的数值计算结果
声屏障类型CHAR12R15R20R25平均受力f（Pa）482.18479.71479.3476.91474.24减载率θ10.97%11.42%11.51%11.94%12.41%
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2016年第2期
2.2上方倒圆半径的设计
改变流道上下两处的倒圆半径大小DRX，定义
为Ⅱ类V型声屏障，如图4（b）所示。
DR12、DR15、DR20、DR25代表倒圆半径的值为12mm、15mm、20mm、25mm,与进行三维仿真计算,获得不同倒角V型声屏障的平均受力和减载率，并与直倒角声屏障进行对比（如表3所示）。
表3Ⅱ类声屏障的数值计算结果
声屏障类型CHAR12R15R20R25平均受力f（Pa）482.18469.59468.23452.19439.34减载率θ10.97%13.29%13.56%16.51%18.88%同时改变流道上下倒角的倒圆半径，声屏障的平均受力有了显著的降低，减载率提高了近8%。因此，可以得出同时改变V型声屏障流道上下倒角的倒圆半径，能较好地提高V型声屏障的减载效果。
参考文献:
[1]邓跞,施洲,刘兆丰.高速铁路声屏障动力特性研究[J].铁
道建筑.2009,11:101-104.
[2]李晏良,李耀增,辜小安等.高速铁路声屏障结构气动力测
试方法初探[J].铁道劳动安全卫生与环保.2009,1(36):22-26..
试验研究
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由表2可知，改变流道上方倒圆半径的大小，声屏障的平均受力降低很少，减载率只提高1.44%。因此只改变流道上方倒圆半径的大小，不能有效提高V型声屏障的减载率。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接第17页）采用饰面型防火涂料对密度板和胶合板等木质材
到达最大热释放速率的时刻滞后于未进行阻燃处
理的胶合板。通过观察，在胶合板表面涂刷的防火涂料可将火源与胶合板阻断开，在试验过程中可避免火源直接冲击样品。防火涂料遇火后，试件表面温度在500℃以上时，防火涂料本身发泡膨胀可对样品材料本身起到保护作用。单从试验过程中样品的燃烧现象及火焰蔓延情况来看，经过阻燃处理的样品，材料表面并未产生剧烈燃烧，取而代之的是明显的碳化,涂料层有效地阻碍了火源的蔓延，起到了抵御火源攻击的作用。
密度板对比试验同胶合板对比试验,不再赘述。
3结语
因为防火涂料阻隔内部材料直接受火，在燃烧过程中降低耗氧量，从而有效降低了FIGRA和THR600s指标，显著提高了木质材料的阻燃性能。
料进行表面处理是室内装修中提高防火性能的有
效途径。
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