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关键词： 结构噪声   山地城市   地铁高架线   辐射特性   U型梁  

摘要： 近些年来,随着轨道交通网络的扩展和运营量的增加,噪声问题日益突出,成为城市居民普遍关注的焦点。U型梁以其自身的优越性能在轨道交通高架线中的应用日益增多,但U型梁自身结构刚度低,所产生的结构噪声也更大。因此对U型梁的结构噪声和影响因素进行研究,可以为城市轨道交通高架线建设过程中制定合理的噪声控制策略和管理措施提供依据。相较于平原城市,重庆市地理环境独特,路网和街道较为狭窄,建筑物紧邻轻轨线路,高架线在运营时所产生的噪声会对沿线市民的工作和生活产生更大的影响。地铁一号线作为重庆市轨道交通的重要组成部分,承载着大量城市居民的出行需求,该线路运营所引发的噪声问题备受关注。因此,本文针对重庆市地铁一号线高架段U型梁的振动与结构噪声辐射展开研究,具体研究内容及成果如下: (1)目标路段沿线轨道交通噪声现状。设计实验对U型梁桥侧和桥上噪声进行实测并得到了各测点的1/3倍频程频谱、时域声压级。最后对实测声压级数据进行了噪声能量分析。结果显示:列车经过时生活区的噪声已经超过70d B(A)噪声限值。距地面1.5m高区域,随着与桥梁中线水平距离的增加,场点噪声水平逐渐降低,且降幅也在逐渐减小。生活区噪声呈现出随着与地面距离的增加,声压级先减小后增大的趋势。桥上和桥侧区域声环境噪声主要成分是低频噪声(桥梁结构噪声)且频率主要集中在50Hz～63Hz。 (2)U型梁跨中截面振动特性。本文建立了车-轨-桥耦合振动模型,计算在列车动载作用下U型梁跨中截面的动力响应。最后基于加速度时程数据得到加速度级,结果显示:桥梁各板件位移和加速度响应具有良好的一致性,各板件振动响应大小排序为:底板>腹板>翼板。各板件的振动频率主要集中在50～80Hz以内且在63Hz达到峰值。 (3)U型梁结构噪声辐射特性。将所计算求得的桥梁的振动响数据作为声学边界条件转移到U型梁声学边界元模型上。基于声学边界元法在跨中截面设置不同的声学场点、声学面板分析U型梁结构噪声辐射的时域特性、频域特性和空间分布特性。最后研究了U型梁各板件对居民区的噪声贡献量。结果表明:桥梁底板下区域,随着与底板距离增加,声压级逐渐减小,但临近地面时,地面的反射作用会使桥底噪声有一定程度的增强。地面1.5m区域处声环境呈现出随着与梁中心线距离的增加场点声压级逐渐衰减的趋势,但由于采用全刚性地面,地面对声波反射效应较强,衰减幅度先增大后减小。生活区噪声衰减趋势与实测结果相符合,呈现出随着与地面距离的增加,声压级先减小后增大的趋势。桥侧区域声环境噪声频率集中在50Hz～80Hz频段且声能量主要集中在底板正上方和正下方区域。随频率的增大,声压发散性越强,分布变得越发复杂混乱并呈现出明显的多峰特性。U型梁各板件中底板对生活区的噪声贡献量最大。 (4)U型梁结构振动噪声影响因素。以减振降噪为目的,在所建立的U型梁结构动力学模型和声辐射模型的基础上研究车辆参数(速度、载重)、材料参数(扣件刚度、梁体刚度)、截面参数(底板厚度、腹板高度)的改变对U型梁结构动力响应和噪声辐射的影响。结果显示:降低车速和载重都会降低桥梁噪声辐射水平,其中控制列车速度的降噪效果更为显著。桥梁结构噪声辐射对扣件刚度在20k N/mm～60k N/mm范围内的变化较为敏感,在此范围内随着扣件刚度的降低,噪声下降幅度较为明显。增大梁体刚度会抑制整个桥梁的振动从而降低结构噪声。增加底板厚度和提升腹板高度都会降低桥侧噪声,其中底板厚度的变化对桥侧噪声的影响更加明显。

关键词： 气动悬浮列车   多向翼   拖曳边缘噪声   串联布置形式   尾缘锯齿设计  

摘要： 气动悬浮列车是上个世纪末由日本东北大学小滨泰昭教授提出的一种创新型、低污染且高效低耗的交通运载工具。它利用翼地效应悬浮在轨道近壁面,常规的巡航速度可以达到每小时300至450公里,其运载经济效率远超高铁列车、磁悬浮列车甚至商业客机,是满足未来交通运输系统需求的最优解之一。但是,气动悬浮列车利用轨道高压获得高升阻比的同时,会产生巨大的气动噪声,严重影响到列车行驶安全,并且对车内乘客和轨道沿路城镇造成噪声困扰。多向翼是新一代气动悬浮列车车身空气动力学特性最突出的部件,其产生的拖曳边缘噪声是气动悬浮列车气动噪声的主要成分,并且多个多向翼串联布置于车身,前后翼相互干扰更增强了拖曳边缘噪声的声能强度。目前,针对气动悬浮列车的特殊行驶工况,拖曳边缘噪声的产生机制和传播机理尚不明确,无法近一步实施有效的降噪策略。 本文首先对翼地效应下新一代气动悬浮列车多向翼拖曳边缘噪声的产生机理和传播机制进行探究。通过采用大涡模拟(LES)结合M(?)hring声类比理论,对Ma=0.3下四组串联间距的多向翼进行数值模拟,求解多向翼机身周围的非稳态流场,并将高分辨率流场信息(如速度脉动和密度脉动)作为输入进行声学预测。仿真结果表明布置间距为六倍机翼弦长时,声源区的声压级指数最低;此外,根据声源区噪声主要贡献频率的分析概念,对声源区中截面2121个监测点下每个频率的声压级指数进行了积分处理,证实噪声的主要成分是200 Hz以下的低频噪声;低频噪声产生于机翼尾缘、尾流发展区和副翼翼尖区域;并且低频噪声具有较强的衍射和穿透能力,在声音传播中占据主导地位;而地效翼受到壁面效应的加强,其尾缘区域会产生比主翼尾缘更强烈的能量脉动,是最根本的声源区域。 为了抑制地效翼尾涡进而降低拖曳边缘噪声,本文提出了尾缘锯齿设计的被动仿生降噪策略。将三种不同的尾缘锯齿设计应用到地效翼的尾缘,探究尾缘锯齿设计的降噪效果及降噪机理。数值分析得到,三种尾缘锯齿设计均能在高速近壁工况下降低地效翼的拖曳边缘噪声,并且TE2设计具有最佳的降噪效果。这得益于锯齿设计能够有效减缓翼面边界层的气流分离强度和降低边界层附近的逆压梯度,使边界层气流能够更平缓地过渡。翼尾处周期振荡涡的强度因此得到减缓,最终不稳定压力脉动产生的湍流噪声也得到抑制。并且,相邻锯齿空隙更大、锯齿更锋利的设计具有更好的降噪效果。 本文研究主旨是考虑非均质背景流动以及近壁面导致的半自由场声反射,阐明多向翼拖曳边缘噪声的固有机理,并以此为理论基础指导后续尾缘锯齿设计的被动仿生降噪策略。本文是将鸮类尾翼锯齿设计仿生学科应用到高雷诺数半自由空间机翼降噪的一次新颖尝试,为气动悬浮列车整车声学特性和降噪两方面的研究奠定了理论基础。

关键词： 植物配置   室外热舒适度   生理等效温度(PET)   ENVI-met  

摘要： 近年来国家经济水平迅速提升,城市化进程不断加快,人们的生活水平不断提高,对于生活品质的要求也不断提升,室外空间的质量直接影响到城市的宜居性和活力,而室外空间的使用在很大程度上取决于室外热舒适性。高等学校的校园作为各大城市接受高等教育人群日常生活工作场所,其室外空间绿化对室外热舒适性有明显影响,而植物配置作为室外空间绿化的组织形式,植物配置情况也必然会对校园室外热舒适性产生影响,因此,改善校园的植物配置,提高热舒适度,从而提升校园整体热环境,可以直接改善师生校园生活质量。 本文以安徽建筑大学南校区为研究对象,首先,在校园内确定实地测量的地点,并对校园研究区域的现有植物配置情况进行现场调研,然后通过实测的方式收集其冬夏两季典型日热环境的数据,同时通过问卷调查的方式收集受访者的主观热舒适相关数据。选择2023年2月14日及6月10日作为进行实测及问卷调查,对收集的环境参数及问卷调查数据进行分析,并用线性回归的方式建立PET、SET*这两个指标与实际热感觉之间的关系,然后进行适用性评价,最后选择PET作为下文的评价指标。 接着,利用ENVI-met软件模拟确定研究区域,并与研究区域的实测数据进行比较,从而验证ENVI-met软件对合肥地区夏冬两季校园室外热环境模拟的准确性。建立不同类型植物配置的模型来进行热环境模拟,从而提取各模型的空气温度、相对湿度、平均辐射温度以及生理等效温度,并综合考虑合肥地区夏冬两季的具体情况,从而得出最优的植物配置的模型。 然后,以人体热舒适度为导向,通过模型模拟得出综合提升夏冬两季室外热舒适度的植物配置。将利用研究得到的最佳植物配置的模型方案应用到安徽建筑大学南校区的内部场地中,再通过模拟优化方案夏冬两季典型日的热环境与现状热环境并进行对比。优化方案在夏季典型日能够一定程度上降低空气温度,在冬季典型日影响较小;相对湿度在夏季典型日都有一定程度的升高,在冬季典型日的影响较小;平均辐射温度在夏季典型日有大幅下降,冬季典型日不同时间点情况不同;生理等效温度在夏季典型日的中位数呈下降趋势,可达到5.23℃,冬季典型日中变化不大。综合而言优化方案能够在夏冬两季综合提升校园师生人体热舒适度。 综上所述,本文以安徽建筑大学南校区为例,基于热舒适的合肥地区大学校园植物配置优化研究,为提升校园环境的舒适度和美观性提供了深入的探讨和有效的解决方案。这一研究将对未来校园规划和设计提供有益的借鉴,为创造更加宜人的校园环境做出积极贡献。 图[21]表[43]参[92]

关键词： 电动汽车   热负荷   热泵系统   制热性能   控制策略  

摘要： 目前电动汽车冬季制热主要采取的是PTC电加热的方式,其制热效率不高且系统COP较低,造成电动汽车冬季续航里程下降,严重制约电动汽车行业发展。而热泵系统具有制热效率高、能明显提升电动汽车冬季续航里程以及缓解电动汽车用电压力等优点,开展电动汽车热泵系统以及热泵系统制热性能研究对于电动汽车续航里程提升和电动汽车行业高质量发展有着重要意义。但电动汽车热泵系统的制热性能受到多方面因素影响,因此,对电动汽车热泵系统进行制热性能影响因素分析显得尤为关键。电动汽车热泵系统智能化、高效化发展是高质量发展的必然要求,利用模糊控制来调控乘员舱温度相较于传统开关控制和PID控制而言具有控制效果好、控制精度高、能明显提升续航里程等优势,具有重要的工程应用价值。 论文以电动汽车热泵系统为研究对象,首先计算电动汽车热泵系统冬季热负荷,而后建立电动汽车热泵系统仿真模型并进行制热性能影响因素分析,最后进行热泵系统压缩机控制策略研究。论文主要研究内容如下: (1)基于稳态传热法,采用双层平壁传热模型对车身围护结构所受热负荷进行计算,采用单层平壁传热模型对玻璃结构进行热负荷计算,引入美国标准对新风负荷进行计算,采用经验公式对车内电子元器件以及人员散热进行计算,充分考虑环境温度改变与汽车行驶速度改变,计算在不同环境温度与行驶速度下电动汽车冬季所受总热负荷。 (2)基于电动汽车热泵系统组成与工作原理,对热泵系统理论循环过程做出定量描述,分析冷凝温度、蒸发温度、过冷度和过热度改变对理论循环系统性能的影响,建立热泵系统主要零部件数学模型与仿真模型,构建电动汽车热泵系统整体仿真模型,并与实验结果进行对比分析,验证模型的准确性。 (3)基于电动汽车热泵系统仿真模型,定量分析环境温度、压缩机转速、室外换热器风量以及毛细管直径改变对电动汽车热泵系统制热性能的影响。 (4)为提升电动汽车冬季续航里程,提出电动汽车热泵系统压缩机模糊控制方法,并与传统开关控制和PID控制进行仿真分析对比,综合分析对比三种控制方法下热泵系统压缩机转速、压缩机功耗、系统制热量、系统COP和乘员舱温度变化情况。

关键词： 工业遗产   更新与再利用   室外热舒适评价   微气候   ENVI-met  

摘要： 随着城市进入存量发展阶段,工业遗产区的功能和角色正在经历深刻转变。作为见证中国工业化进程和承载社会经济文化记忆的重要载体,工业遗产的更新与再利用对区域发展、产业转型和文化创新至关重要,不仅有助于优化城市空间和基础设施,更回应了公众日益多元化的生活需求,为城市的高质量和可持续的发展道路注入了新活力。舒适的室外环境对于吸引公众参与、增加活动频次有显著的正向作用,有效提升了工业遗产在社会层面的使用价值。因此将热舒适度作为评价工业遗产更新成效的指标对工业遗产区的可持续发展具有重要意义。因此本研究从工业遗产区更新后的热环境角度出发,探讨不同空间形态和更新策略对于首钢园热舒适度的影响关系,找出首钢工业遗产的更新在热环境方向的有效策略和不足之处,以便对今后的工业遗产更新在热舒适度方向的相关规划设计提供参考建议。 本研究以首钢园作为研究对象,首先在总结归纳了北京各类工业遗产更新策略与更新后现状的基础上,通过访谈、实地观测的方式总结出了首钢园的更新策略、空间特征和使用者行为特征。其次选取了6个功能不同的空间作为典型代表进行微环境数据采集和人体感知要素问卷发放,通过SPSS进行数据分析后得到各微气候因子、使用者感知投票和热感热舒适度投票之间的相关性。在通过ENVI-met软件进行首钢园不同季节的微气候与PET的空间分布可视化模拟,分析出变化规律以及不同区域热舒适度情况,并从更新策略方面分析空间形态、建筑布局、历史保护手段、绿化空间、景观廊道设计等方面对首钢园热环境的影响关系。最后从规划设计的角度出发,明确工业遗产更新在热环境层面的更新优化策略。为工业遗产更新在热舒适度层面的更新设计和改善工作提供参考依据。 本研究结果表明: (1)首钢工业遗产区使用者活动时长普遍超过一小时,夏季活动更为频繁。光照强度、环境温度以及遮阳条件是影响使用者活动时长的最重要因素。特定景观线路周边游客聚集程度明显高区其他区域,展现出空间使用的季节性与功能性特征差异。 (2)温度、风速和太阳辐射是影响热舒适度的最主要因素。在夏季,影响使用者热舒适度的最主要物理因素为太阳辐射强度,最主要个体因素为停留时间。在冬季则以环境温度为核心,个体差异作用减弱。进一步发现,夏季人群对高温的适应性存在个体差异,但对舒适温度有普遍共识;冬季则呈现出相对一致的低温反应。 (3)建筑布局、地表覆盖类型、日照时间强度和植被类型都是影响热舒适度的关键因素。夏季的主要因素为地表覆盖类型,冬季为太阳辐射强度。 (4)基于对使用者的热舒适投票分析和ENVI-met模拟分析后,提出了针对热舒适度层面的工业遗产更新策略。包括湖岸的自然化治理改造、植被增种、增加遮荫空间、依据工业遗产建筑特点优化通风采光和顺应主导风向的建筑布局,强调了工业遗产区更新中户外活动质量提升与可持续发展的重要性。

摘要： 杭政函﹝2024﹞30号为确保杭州市区考生在中高考等特殊时期享有安静的复习、考试和休息环境,根据噪声污染防治有关法律、法规规定,市政府决定,在2024年度中高考等特殊时期加强噪声管理。现将有关事项通告如下:一、除抢修抢险工程外,禁止市区所有建筑工程在中高考期间夜间施工作业。禁止夜间施工作业时间为:2024年6月1日22时至6月10日6时、2024年6月16日22时至6月23日6时。请相关施工单位提前做好准备,合理安排施工作业。