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作者：刘艳;谢文韬;周国建;李秋彤;
单位：上海材料研究所有限公司上海市工程材料应用与评价重点实验室;上海材料研究所有限公司上海消能减震工程技术研究中心;
摘要：城市轨道交通隧道运行环境中，传统降噪吸声板主要面对中高频段噪声进行噪声吸收，难以同时有效覆盖低频段噪声。针对轨道交通隧道内低频段噪声处理需求，设计低频段内具备优异吸声性能的超构吸声组件。基于嵌入管式亥姆霍兹共振器(HREA)吸声原理设计超构吸声单元，利用超构吸声单元结构优化数学模型，正向开发具备低频优异吸声性能的多级并联式超构吸声组件，并经吸声性能有限元仿真计算和实验验证。为分析超构吸声组件在隧道声场中的降噪效果，建立车体-轮轨-隧道空间耦合声学边界元(BEM)模型，将超构吸声组件阻抗数据附于轨道板模型表面表征其吸声性能，对比分析超构吸声组件嵌入轨道板前后隧道内声场分布特性，包括转向架截面和乘客舱截面声压级分布云图与两截面声压级最大值变化曲线。结果表明，超构吸声组件平均吸声系数仿真值为0.91,阻抗管测试值为0.88;嵌入超构吸声组件阻抗后，隧道内在100～500 Hz低频段内6个频率点均表现出有效降噪效果，车体中部区域最大声压级平均降低13.2 dB,声压级降幅最大值达到26.3 dB,转向架区域最大声压级平均降低6.7 dB,降幅最大值达到14.7 dB,在轨道交通隧道内具备低频段噪声吸收能力。提出的超构吸声组件及其在隧道内降噪分析方法，可为解决轨道交通隧道内低频噪声问题提供工程化应用开发基础。
关键词：轨道交通;;隧道噪声;;声学超构材料;;低频降噪;;超构吸声材料
基金资助：上海张江国家自主创新示范区专项发展资金项目(ZJ2021-ZD-006)
