動車組內(nèi)噪聲測試及結(jié)果分析

張秀華

(中國鐵道科學研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所， 北京 100081)

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動車組內(nèi)噪聲測試及結(jié)果分析

張秀華

(中國鐵道科學研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所， 北京 100081)

選擇在用的2個主車型動車組為測試對象，依據(jù)國家標準對其進行內(nèi)部噪聲測試。分析其是否滿足國家標準、隨列車運行速度的增加內(nèi)部噪聲的變化規(guī)律以及頻譜特性，并提出相應的改進建議。

動車組；車廂噪聲； 噪聲測試； 分析

1 概述

高速鐵路作為一種安全、舒適、快捷、環(huán)保、大容量的交通運輸工程，對解決城市交通問題，緩解城市交通壓力，改善人們的出行條件，減少汽車尾氣污染，有著不可替代的作用。正因為高速鐵路具有上述特點，因此它正逐步成為人們外出旅行的主要交通工具之一。但是動車組內(nèi)部噪聲直接影響列車的舒適度，因此，對動車組內(nèi)部噪聲的測量，評判其能否滿足國家標準，對于動車組選型和改進具有重要的參考意義。

2 評判標準

我國高速鐵路的動車組，大多以旅客普遍選擇的二等車廂為主。根據(jù)GB/T 12816—2006《鐵道客車內(nèi)部噪聲限值及測量方法》標準的有關(guān)規(guī)定，二等車廂內(nèi)部噪聲等效聲級LAeq，應不高于68 dB的限值要求。

3 測試內(nèi)容及方法

對于城際高速鐵路動車組客車內(nèi)噪聲測量方法，目前主要有GB/T12816—2006《鐵道客車內(nèi)部噪聲限值及測量方法》、GB/T3449—1994《鐵路機車車輛內(nèi)部噪聲測量》2個標準可以借鑒。

3.1 測試內(nèi)容

試驗測試內(nèi)容見表1。

表1 車內(nèi)測試內(nèi)容匯總表

3.2 測試方法

測量的量為等效聲級LAeq；測量儀器采用NA-27精密積分式聲級計，測量前、后使用符合IEC6094標準的聲校準器校準聲級計，其測量前后聲級計校準偏差不大于0.5dB，測量時聲級計的時間計權(quán)采用“快檔(Fast)”。聲級計及校準器均經(jīng)國家計量院檢定合格，并在有效檢定時間內(nèi)。

3. 3 測量條件

根據(jù)列車運行的線路條件，測量時應保證車內(nèi)噪聲僅是由于車輛發(fā)射噪聲并通過軌道反射的聲音，而不是由軌道之外的建筑物、墻面或類似的大型物體產(chǎn)生的反射聲。

動車組條件應門、窗關(guān)閉；各車廂門敞開；測量時盡量避開機車鳴笛、通訊、說話等干擾；2個型號動車組列車運行速度為220～300km/h。

3. 4測試數(shù)據(jù)處理方法

每次等效聲級LAeq的測量時間為1min，每個測點測量3次，最大差值不大于3 dB，以所測3個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值取整為測量結(jié)果。

4 測量結(jié)果及分析

4.1 測量結(jié)果

本次試驗測量值，均為二等車廂測量值。動車組測量結(jié)果及對標情況見表2。

表2 動車組噪聲測量結(jié)果 LAeq /dB

注：括弧中的數(shù)字為噪聲超標量

由表2可以看出：在此次試驗的測量條件下，當運行速度為220～300km/h時，A型動車組車廂中部等效聲級為67.3～73dB(A)，B型動車組車廂中部等效聲級為61.0～66.3dB(A)。

A型動車組車廂中部等效聲級除運行速度為220km/h的測量值外，其余均超過GB/T 12816—2006《鐵道客車內(nèi)部噪聲限值及測量方法》之68 dB(A)的標準限值要求，超標量為0.8～5dB(A)；B型動車組車廂中部等效聲級全部測點均滿足68 dB(A)的標準限值要求。

相同速度下，A型動車組車廂的噪聲大于B型動車組的噪聲。

4. 2 動車組車廂中部噪聲與列車運行速度的關(guān)系

列車以不同速度運行時車廂中部的噪聲與車速的關(guān)系見圖1和圖2。

圖1 不同速度下A型動車組車廂內(nèi)部噪聲

圖2 不同速度下B型動車組車廂內(nèi)部噪聲

A型動車組車廂中部噪聲與列車運行速度的關(guān)系為：

Leq=0.764×lg(v-v0)+ 67.3

(r2= 0.91)

B型動車組車廂中部噪聲與列車運行速度的關(guān)系為：

Leq=3.268×lg(v-v0)+60.7

(r2= 0.974)

由圖1、圖2可以看出，動車組的運行速度為220～300km/h時，隨著運行速度的提高，A型和B型動車組車箱內(nèi)噪聲水平均呈上升趨勢。

4. 3 動車組車廂中部噪聲的頻譜特性

不同速度下，動車組車廂中部噪聲的1/3倍頻程頻譜特性見圖3、圖4。

圖3 A型動車組車廂中部等效聲級的頻譜特性

圖4 B型動車組車廂中部等效聲級的頻譜特性

由圖3、圖4的1/3倍頻程頻譜中可以看出：

(1)A型動車組車廂中部的噪聲分布在12.5～12 500Hz的寬頻帶范圍內(nèi)，其中最大聲能量主要集中在160～800Hz的中頻段；峰值在250Hz。

(2)B型動車組車廂中部的噪聲分布在12.5～12 500Hz的寬頻帶范圍內(nèi)，其中最大聲能量主要集中在63～630Hz的中頻段；峰值均在80Hz。

(3)隨著列車運行速度的增加，各頻段內(nèi)的聲級逐漸增大；不同車速頻率的變化趨勢基本相同。

5 小結(jié)與建議

在此次試驗的測量條件下，動車組車廂中部等效聲級，A型車多數(shù)速度的測量值不滿足標準限值要求， B型車均滿足標準限值要求；相同速度下，A型動車組車廂的噪聲大于B型動車組的噪聲；隨著運行速度的提高，動車組車箱內(nèi)噪聲水平呈上升趨勢。

對鐵路乘客的調(diào)查表明，列車內(nèi)部的聲舒適與聲環(huán)境被認為是列車舒適度的重要因素，因此，為使鐵路在運輸行業(yè)更有競爭力，降低車內(nèi)噪聲是非常必要的。

通過上述對比試驗說明，不同車型因設計的不同，造成車內(nèi)噪聲存在差異。建議車輛設計單位，參照2種車型車內(nèi)噪聲特性，通過對比分析，采取針對性的噪聲治理研究工作，降低噪聲，提高舒適性。如加強車體結(jié)構(gòu)減振，降低車輛自身產(chǎn)生的噪聲；加強車內(nèi)的吸聲處理，參照車內(nèi)噪聲的頻譜特性，選取適宜的吸聲材料；增加車內(nèi)的密閉程度，減小車外噪聲傳入車內(nèi)等。

2095-1671(2015)06-0270-03

2015-10-26；

2015-11-12

張秀華(1963—)，女，北京人，工程師，從事環(huán)境保護工作。

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