CN113622332A - 一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，包括降噪装置，所述降噪装置集噪音监测单元，计算分析模型，处理单元，以及若干以阵列方式排布的降噪单元，包括以下步骤：S1步骤：通过所述噪音监测单元对高架车流啸声进行实时监测，并通过数据传输单元发送至所述计算分析模型，并通过所述计算分析模型建立数据模型库；S2步骤：所述计算分析模型通过所述数据模型库能够获取所述高架车流啸声的基础噪声等值线，并根据噪音空间变化趋势建立空间仿真模型；S3步骤：通过所述处理单元对所述空间仿真模型进行提取处理，分析高架车流分布数量级，与噪音分布梯度。通过本发明的公布，能够有效处理高架车流啸声，减少噪音对楼宇用户的影响。
Description
技术领域
本发明涉及减振降噪与车流啸声处理技术领域，更具体涉及一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法。
背景技术
随着城市之间的道路交通线路布局的发展，由于很多高架道路建设在居民区和办公区周围，车辆在高架道路行驶时，会产生一种负杂的低频啸声噪音，这种噪音大多是由于车辆在高速行驶过程中，车身整体与空气摩擦以及车轮与地面摩擦而产生的具有时段性的变频噪音，若是高架车流量增多，且维持道路通行高峰期，会对周围的用户产生极大的影响。目前，现有技术中对降低低频振动与噪声的处理方式大多选择隔声材料与阻尼材料通过对声能的转化实现，但是，传统材料在隔离声波与振动时，一般需要隔声材料部件的厚度尺寸与声波波长相匹配，即声波波长越长，所需隔声材料的厚度也就越厚，某些金属材料其虽然隔声能力好，但成本过高，过于厚重，难以应用于楼宇外，且对噪音的处理能力范围过于限定，且处理频率范围比较窄小，因此，难以对具有时段特征的变频噪音作调节处理。
有鉴于此，有必要提出一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于公开一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，能够准确分析高架上复杂的车流啸声变化情况，并相应调整降噪单元的处理能力，针对变频噪音，提高降噪效果。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，包括降噪装置，所述降噪装置集噪音监测单元，计算分析模型，处理单元，以及若干以阵列方式排布的降噪单元，包括以下步骤：
S1步骤：通过所述噪音监测单元对高架车流啸声进行实时监测，并通过数据传输单元发送至所述计算分析模型，并通过所述计算分析模型建立数据模型库；
S2步骤：所述计算分析模型通过所述数据模型库能够获取所述高架车流啸声的基础噪声等值线，并根据噪音空间变化趋势建立空间仿真模型；
S3步骤：通过所述处理单元对所述空间仿真模型进行提取处理，分析高架车流分布数量级，与噪音分布梯度；
S4步骤：所述降噪装置设有的电路控制器接收所述处理单元的处理信息从而对所述降噪单元的工作模式进行调整。
作为本发明的进一步改进，所述数据模型库以时段区间整理噪音频率阈值。
作为本发明的进一步改进，所述S3步骤中通过对不同时间段上高架车流啸声的噪音阈值变化与空间变化趋势进行比较分析，对车流数量级进行预测。
作为本发明的进一步改进，所述S4步骤中的调整方式：通过电路控制器调节局部区域排布的降噪单元的降噪能力或所有区域排布的降噪单元的降噪能力。
作为本发明的进一步改进，所述降噪单元采用粘黏弹性薄膜，中心质量块，以及布置于粘黏弹性薄膜两侧的复合层三者组成声学超材料薄膜降噪结构。
作为本发明的进一步改进，调节降噪能力的方式为采用电敏膨胀条以通电的方式调节中心质量块的膨胀体积与相邻边缘的粘黏弹性薄膜的预应力与表面张力大小。
作为本发明的进一步改进，所述降噪单元的降噪调节方式基于高架车流啸声的噪音阈值变化与空间变化。
作为本发明的进一步改进，所述粘黏弹性薄膜的厚度为中心质量块厚度的1/4。
作为本发明的进一步改进，所述复合层采用多层纤维材料组成。
作为本发明的进一步改进，所述粘黏弹性薄膜采用丁腈橡胶、硅橡胶或复合橡胶中的一种或任意几种的组合通过熬制而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，该方法通过对高架车流啸声进行监测，分析处理，最终反馈至电路控制器，通过电路控制器调整降噪单元的降噪能力，针对车流啸声的增大衰减趋势，使得降噪单元能够在不同频率下的噪音环境内均能达到最佳效果的吸声处理，降低了车流啸声对用户的影响。
(2)噪音监测单元对高架车流啸声进行实施监测并将监测数据发送至计算分析模型，计算分析模型通过监测数据建立数据模型库，并获得车流啸声的基础噪声等值线，数据模型库以时段区间整理噪音频率阈值，基础噪声等值线用于确定高架车流发出啸音为噪音源，并根据噪音空间变化趋势建立空间仿真模型，空间仿真模型能够模拟噪音在一定空间内的增强与衰减趋势，通过处理单元对空间仿真模型进行提取处理，能够获得车流变化的多个变频节点，通过变频节点从而分析出车流分布数量级，以及噪音变化梯度，根据车流分布数量与噪音变化梯度能够计算出某个时段的道路情况，从而对相应时段的降噪能力作动态调整。
(3)S3步骤中通过对不同时间段上高架车流啸声的噪音阈值变化与空间变化趋势进行比较分析，即新的车流啸声在进入空间内与离开空间均会影响噪音阈值与空间变化趋势，通过数据分析处理得出变频节点，能够对车流数量级进行有效预测。根据数据反馈，电路控制器调节局部区域排布的降噪单元或全部降噪单元的降噪能力，而具体的调节方式基于高架车流啸声的噪音阈值变化与空间变化；采用电敏膨胀条以通电的方式调节中心质量块的膨胀体积与相邻边缘的粘黏弹性薄膜的预应力与表面张力大小，通过微观调控质量块的体积，能够有效的改变降噪单元的共振频率与声学特性，从而提高了降噪单元的隔声与吸声性能，具体的，中心质量块将声能转化为与粘黏弹性薄膜的共振，利用中心质量块刚度较大，因此振幅较小，而粘黏弹性薄膜相对与中心质量块的振动幅度较大，能够实现对声能的转化，从而达到吸声阻声的效果，而调节降噪能力的方式为采用电敏膨胀条以通电的方式调节中心质量块的膨胀体积与相邻边缘的粘黏弹性薄膜的预应力与表面张力大小，可以有效的提高降噪单元的吸收噪音，隔绝噪音的能力。
附图说明
图1为本发明一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法的流程示意图；
图2为本发明一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法中降噪单元的结构示意图。
图中：1、中心质量块；2、粘黏弹性薄膜；3、复合层；4、电敏膨胀条。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
请参图1至图2所示出的本发明一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法的一种具体实施方式。
参图1所示，一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，包括降噪装置，降噪装置集噪音监测单元，计算分析模型，处理单元，以及若干以阵列方式排布的降噪单元，包括以下步骤：S1步骤：通过噪音监测单元对高架车流啸声进行实时监测，并通过数据传输单元发送至计算分析模型，并通过计算分析模型建立数据模型库；S2步骤：计算分析模型通过数据模型库能够获取高架车流啸声的基础噪声等值线，并根据噪音空间变化趋势建立空间仿真模型；S3步骤：通过处理单元对空间仿真模型进行提取处理，分析高架车流分布数量级，与噪音分布梯度；S4步骤：降噪装置设有的电路控制器接收处理单元的处理信息从而对降噪单元的工作模式进行调整。
更为具体的，数据模型库以时段区间整理噪音频率阈值。S3步骤中通过对不同时间段上高架车流啸声的噪音阈值变化与空间变化趋势进行比较分析，对车流数量级进行预测。S4步骤中的调整方式：通过电路控制器调节局部区域排布的降噪单元的降噪能力或所有区域排布的降噪单元的降噪能力。
需要明确的，参图2所示，降噪单元采用粘黏弹性薄膜2，中心质量块1，以及布置于粘黏弹性薄膜2两侧的复合层3三者组成声学超材料薄膜降噪结构。调节降噪能力的方式为采用电敏膨胀条4以通电的方式调节中心质量块1的膨胀体积与相邻边缘的粘黏弹性薄膜2的预应力与表面张力大小。降噪单元的降噪调节方式基于高架车流啸声的噪音阈值变化与空间变化。粘黏弹性薄膜2的厚度为中心质量块1厚度的1/4。复合层3采用多层纤维材料组成。粘黏弹性薄膜2采用丁腈橡胶、硅橡胶或复合橡胶中的一种或任意几种的组合通过熬制而成。
需要理解的是，一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，该方法通过对高架车流啸声进行监测，分析处理，最终反馈至电路控制器，通过电路控制器调整降噪单元的降噪能力，针对车流啸声的增大衰减趋势，使得降噪单元能够在不同频率下的噪音环境内均能达到最佳效果的吸声处理，降低了车流啸声对用户的影响。噪音监测单元对高架车流啸声进行实施监测并将监测数据发送至计算分析模型，计算分析模型通过监测数据建立数据模型库，并获得车流啸声的基础噪声等值线，数据模型库以时段区间整理噪音频率阈值，基础噪声等值线用于确定高架车流发出啸音为噪音源，并根据噪音空间变化趋势建立空间仿真模型，空间仿真模型能够模拟噪音在一定空间内的增强与衰减趋势，通过处理单元对空间仿真模型进行提取处理，能够获得车流变化的多个变频节点，通过变频节点从而分析出车流分布数量级，以及噪音变化梯度，根据车流分布数量与噪音变化梯度能够计算出某个时段的道路情况，从而对相应时段的降噪能力作动态调整。
具体的，在本实施例中，S3步骤中通过对不同时间段上高架车流啸声的噪音阈值变化与空间变化趋势进行比较分析，即新的车流啸声在进入空间内与离开空间均会影响噪音阈值与空间变化趋势，通过数据分析处理得出变频节点，能够对车流数量级进行有效预测。根据数据反馈，电路控制器调节局部区域排布的降噪单元或全部降噪单元的降噪能力，而具体的调节方式基于高架车流啸声的噪音阈值变化与空间变化；采用电敏膨胀条4以通电的方式调节中心质量块1的膨胀体积与相邻边缘的粘黏弹性薄膜2的预应力与表面张力大小，通过微观调控质量块的体积，能够有效的改变降噪单元的共振频率与声学特性，从而提高了降噪单元的隔声与吸声性能，具体的，中心质量块1将声能转化为与粘黏弹性薄膜2的共振，利用中心质量块1刚度较大，因此振幅较小，而粘黏弹性薄膜2相对与质量块的振动幅度较大，能够实现对声能的转化，从而达到吸声阻声的效果，而调节降噪能力的方式为采用电敏膨胀条4以通电的方式调节中心质量块1的膨胀体积与相邻边缘的粘黏弹性薄膜2的预应力与表面张力大小，可以有效的提高降噪单元的吸收噪音，隔绝噪音的能力。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，包括降噪装置，所述降噪装置集噪音监测单元，计算分析模型，处理单元，以及若干以阵列方式排布的降噪单元，其特征在于，包括以下步骤：
S1步骤：通过所述噪音监测单元对高架车流啸声进行实时监测，并通过数据传输单元发送至所述计算分析模型，并通过所述计算分析模型建立数据模型库；
S2步骤：所述计算分析模型通过所述数据模型库能够获取所述高架车流啸声的基础噪声等值线，并根据噪音空间变化趋势建立空间仿真模型；
S3步骤：通过所述处理单元对所述空间仿真模型进行提取处理，分析高架车流分布数量级，与噪音分布梯度；
S4步骤：所述降噪装置设有的电路控制器接收所述处理单元的处理信息从而对所述降噪单元的工作模式进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，其特征在于，所述数据模型库以时段区间整理噪音频率阈值。
3.根据权利要求1所述的一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，其特征在于，所述S3步骤中通过对不同时间段上高架车流啸声的噪音阈值变化与空间变化趋势进行比较分析，对车流数量级进行预测。
4.根据权利要求1所述的一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，其特征在于，所述S4步骤中的调整方式：通过电路控制器调节局部区域排布的降噪单元的降噪能力或所有区域排布的降噪单元的降噪能力。
5.根据权利要求4所述的一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，其特征在于，所述降噪单元采用粘黏弹性薄膜，中心质量块，以及布置于粘黏弹性薄膜两侧的复合层三者组成声学超材料薄膜降噪结构。
6.根据权利要求5所述的一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，其特征在于，调节降噪能力的方式为采用电敏膨胀条以通电的方式调节中心质量块的膨胀体积与相邻边缘的粘黏弹性薄膜的预应力与表面张力大小。
7.根据权利要求6所述的一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，其特征在于，所述降噪单元的降噪调节方式基于高架车流啸声的噪音阈值变化与空间变化。
8.根据权利要求5所述的一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，其特征在于，所述粘黏弹性薄膜的厚度为中心质量块厚度的1/4。
9.根据权利要求5所述的一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，其特征在于，所述复合层采用多层纤维材料组成。
10.根据权利要求5所述的一种基于楼宇外高架车流啸声的减振降噪方法，其特征在于，所述粘黏弹性薄膜采用丁腈橡胶、硅橡胶或复合橡胶中的一种或任意几种的组合通过熬制而成。
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