一种声屏障顶端消声结构制造技术

本发明专利技术公开了一种声屏障顶部消声结构，包括干涉屏体、共振吸声圆筒、立柱，干涉屏体为弧形，立柱包括立杆、卡环和弧形卡槽，卡环和弧形卡槽均位于立杆顶部，卡环和弧形卡槽之间留有空隙，声屏障屏体两侧设有立柱，声屏障屏体与立杆固连，共振吸声圆筒位于声屏障屏体上方，共振吸声圆筒两端分别设置在卡环中，干涉屏体设置在上述卡环和弧形卡槽之间的空隙中，干涉屏体的底端与声屏障屏体相连，共振吸声圆筒与声屏障屏体存在间隙，立柱的立杆底部固定在地面上。本发明专利技术可以进一步的降低声屏障顶部的绕射声，扩大声屏障的声影区范围，并且结构简单，易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于噪声治理的设施，具体涉及一种声屏障顶端消声结构。
技术介绍
现有声屏障的顶端结构对绕射声有较好的降噪效果，目前国内外工程应用较好的顶部降噪结构包括共振吸声圆筒结构和干涉消声结构。共振吸声圆筒主要靠声音激发圆筒共振吸收声能，吸声能力主要和圆筒的固有振动频率相关，目前在降噪设计中为了使声屏障没有缝隙常将吸声圆筒和屏体刚性连接(或紧密配合)，这种连接方式对吸声圆筒的共振频率造成影响，使吸收低频噪声性能下降；干涉消声结构利用声波的干涉原理降低通过声屏障顶部的噪声，对低频声有较好的降噪效果，不过消声频带较窄，不适用于频带较宽的公路交通噪声。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种声屏障顶端消声结构，可以有效减少声屏障顶部绕射噪声对声影区的影响。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种声屏障顶端消声结构，包括干涉屏体、共振吸声圆筒、立柱，干涉屏体为弧形，立柱包括立杆、卡环和弧形卡槽，卡环和弧形卡槽均位于立杆顶部，卡环和弧形卡槽之间留有空隙，声屏障屏体两侧设有立柱，声屏障屏体与立杆固连，共振吸声圆筒位于声屏障屏体上方，共振吸声圆筒两端分别设置在卡环中，干涉屏体设置在上述卡环和弧形卡槽之间的空隙中，干涉屏体的底端与声屏障屏体相连，共振吸声圆筒与声屏障屏体存在间隙，立柱的立杆底部固定在地面上。上述共振吸声圆筒与声屏障屏体之间的间隙为1-10cm。上述共振吸声圆筒为薄壳体圆筒，圆筒厚度0.5mm-5mm。含有声源到屏障距离a、声源到吸声圆筒高度b、声源频率μ和共振吸声圆筒h的函数，应满足关系式μ=πh+2a2+b2-2h2+a2+(b+h)2v,]]>其中：μ——声波频率；v——声波波速，一般取340m/s；a——声源到声屏障屏体距离；b——声源和共振吸声圆筒高度差；h——共振吸声圆筒半径。本专利技术与现有技术相比，其显著优点：本专利技术中的干涉屏体和共振吸声圆筒构成干涉消声结构，声波沿共振吸声圆筒与干涉屏体之间的空隙传播到声屏障上方空间与绕射声干涉相消；共振吸声圆筒和干涉消声结构的声屏障顶端可以大量减少顶部声绕射对声屏障影区降噪效果的影响，其中干涉消声结构可以对低频噪声进行有针对性的降噪，在低频段降噪效果显著。共振吸声圆筒具有较宽的吸声频率，对大部分的绕射声具有良好的降噪效果。附图说明图1为本专利技术一种声屏障顶端消声结构结构图。图2为本专利技术一种声屏障顶端消声结构的爆炸视图。图3为本专利技术一种声屏障顶端消声结构的顶端原理图。图4为本专利技术一种声屏障顶端消声结构的消声频带的设计示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。结合图1和图2，一种声屏障顶端消声结构，包括干涉屏体1、共振吸声圆筒2、声屏障屏体3和立柱4，干涉屏体1为弧形，立柱4起支撑作用，立柱4包括立杆4-1、卡环4-2和弧形卡槽4-3，卡环4-2和弧形卡槽4-3均位于立杆4-1顶部，卡环4-2和弧形卡槽4-3之间留有空隙，声屏障屏体3两侧设有立柱4，声屏障屏体3与立柱4的立杆4-1固连，共振吸声圆筒2位于声屏障屏体3上方，共振吸声圆筒2两端固定在卡环4-2中，干涉屏体1粘接在上述卡环4-2和弧形卡槽4-3之间的空隙中，干涉屏体1的底端与声屏障屏体3相连，共振吸声圆筒2与声屏障屏体3存在间隙，立柱4的立杆4-1固定在地面上。干涉屏体1、声屏障屏体3材料为亚克力玻璃、纤维铝板、镀锌钢板内填充纤维棉等。立柱4、共振吸声圆筒2材料为钢、铝、铁等金属材料。共振吸声圆筒2结构为薄壳体圆筒，圆筒厚度0.5mm-5mm。共振吸声圆筒2与声屏障屏体3之间的间隙为1-10cm。实施例1一种声屏障顶端消声结构，包括干涉屏体1、共振吸声圆筒2、声屏障屏体3和立柱4，干涉屏体1为弧形，立柱4起支撑作用，立柱4包括立杆4-1、卡环4-2和弧形卡槽4-3，卡环4-2和弧形卡槽4-3均位于立杆4-1顶部，卡环4-2和弧形卡槽4-3之间留有空隙，两根立柱4的立杆4-1之间通过螺栓固连声屏障屏体3，共振吸声圆筒2位于声屏障屏体3上方，共振吸声圆筒2两端通过螺栓固定在卡环4-2中，干涉屏体1粘接在上述卡环4-2和弧形卡槽4-3之间的空隙中，干涉屏体1的端部与声屏障屏体3相连，共振吸声圆筒2与声屏障屏体3存在间隙，立柱4的立杆4-1通过预埋地脚螺栓固定在地面上。干涉屏体1、声屏障屏体3材料为亚克力玻璃，立柱4、共振吸声圆筒2材料为钢，共振吸声圆筒2的圆筒厚度3mm。共振吸声圆筒2与声屏障屏体3之间的间隙为5cm。共振圆筒吸声原理：利用共振吸声圆筒2将声能转化为机械能，从而消除噪声，其中共振吸声圆筒2的共振频率和噪声的频率接近。干涉消声原理：当频率相同相位相差180°的两个声波相遇时会相互抵消，即当同一个声源产生的声波绕过不同障碍物后距离相差半个波长时，相位相差180°，干涉相消。结合图3，声源发出的声波在声屏障屏体3顶部主要有A、B、C三种传播路径。A路径从声屏障屏体3顶部绕过共振吸声圆筒2，B路径从声源出发撞击到共振吸声圆筒2，C路径从共振吸声圆筒2底部通过，经由吸声圆筒和干涉屏体1之间的空隙传到声屏障屏体3上方区域。从A路径和C路径传递的声音在声屏障屏体3上方叠加，当A路径与C路径相差距离为声源波长的一半时，相位相差180°，即实现干涉消声。从B路径通过的噪声撞击到共振吸声圆筒2，使共振吸声圆筒2产生共振，声能转化为圆筒的动能，从而实现对路径B共振吸声。共振吸声圆筒2的吸声频率由圆筒的几何尺寸、材料属性确定，可以依据已有的圆筒模态计算获得。消声频率由声屏障屏体3高度和共振吸声圆筒2尺寸确定，消声频带的设计见图4所示，依据干涉消声原理，同一声源发出的声波经过不同路径，当行程相差半个波长时相遇，相位相差180°，干涉相消。表达式即为：12λ=(c+i+f)-(j+e)]]>依据几何原理将公式化简为只含有声源到屏障距离(a)、声源到吸声圆筒高度(b)、声源频率(μ)和共振吸声圆筒(h)的函数。μ=πh+2a2+b2-2h2+a2+(b+h)2v]]>其中：μv＝λ；μ——声波频率；v——声波波速，一般取340m/s；λ——声波波长；a——声源到声屏障屏体距离；b——声源和共振吸声圆筒高度差；c——声源到共振吸声圆筒底部距离；d——声源到共振吸声圆筒圆心距离；e——声源到共振吸声圆筒的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声屏障顶端消声结构，包括干涉屏体(1)、共振吸声圆筒(2)、立柱(4)，其特征在于：干涉屏体(1)为弧形，立柱(4)包括立杆(4‑1)、卡环(4‑2)和弧形卡槽(4‑3)，卡环(4‑2)和弧形卡槽(4‑3)均位于立杆(4‑1)顶部，卡环(4‑2)和弧形卡槽(4‑3)之间留有空隙，声屏障屏体(3)两侧设有立柱(4)，声屏障屏体(3)与立杆(4‑1)固连，共振吸声圆筒(2)位于声屏障屏体(3)上方，共振吸声圆筒(2)两端分别设置在卡环(4‑2)中，干涉屏体(1)设置在上述卡环(4‑2)和弧形卡槽(4‑3)之间的空隙中，干涉屏体(1)的底端与声屏障屏体(3)相连，共振吸声圆筒(2)与声屏障屏体(3)存在间隙，立柱(4)的立杆(4‑1)底部固定在地面上。

【技术特征摘要】
1.一种声屏障顶端消声结构，包括干涉屏体(1)、共振吸声圆筒(2)、立
柱(4)，其特征在于：干涉屏体(1)为弧形，立柱(4)包括立杆(4-1)、卡环
(4-2)和弧形卡槽(4-3)，卡环(4-2)和弧形卡槽(4-3)均位于立杆(4-1)
顶部，卡环(4-2)和弧形卡槽(4-3)之间留有空隙，声屏障屏体(3)两侧设
有立柱(4)，声屏障屏体(3)与立杆(4-1)固连，共振吸声圆筒(2)位于声
屏障屏体(3)上方，共振吸声圆筒(2)两端分别设置在卡环(4-2)中，干涉
屏体(1)设置在上述卡环(4-2)和弧形卡槽(4-3)之间的空隙中，干涉屏体
(1)的底端与声屏障屏体(3)相连，共振吸声圆筒(2)与声屏障屏体(3)存
在间隙，立柱(4)的立杆(4-1)底部固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆博，侯克锁，钱毅，张茂林，陈作帅，沙小华，
申请(专利权)人：江苏省交通科学研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32