Вплив звукопоглинальних властивостей шумозахисних екранів на учасників дорожнього руху
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.244597Ключові слова:
шумозахисний екран, рівень звукового тиску, імпедансні властивості, звукопоглинальний екран, відбиття звуку, паралельні екраниАнотація
Об'єктом дослідження є звукове поле від лінійних джерел звуку між двома паралельними імпедансними шумозахисними екранами. Наявність екранів призводить до зміни структури звукового поля, внаслідок чого рівень звукового тиску в області між екранами зростає. Збільшення рівнів звуку призводить як до зменшення ефективності шумозахисних екранів, так і до збільшення негативного впливу на учасників транспортного руху. Одним із виходів з цієї ситуації є будівництво екранів зі звукопоглинальними властивостями. В даній роботі розглянуто вплив імпедансних властивостей екранів на рівні звукового тиску в області між екранами.
Для обчислення звукового поля довкола екрану було обрано метод скінченних елементів. В програмному середовищі Comsol Multiphysics було побудовано комп’ютерну модель лінійного джерела звуку з вертикальними звукопоглинальними екранами з обох боків від джерела. Звукопоглинальні властивості екрану було задано акустичним імпедансом лицьової сторони екрану. Розрахунок звукових полів було проведено в октавних смугах з середньогеометричними частотами від 31 до 500 Гц. Крім того, параметрами, які також піддавалися аналізу, були відстань між екранами та їх висота.
Розв’язання задачі дозволило отримати поле рівнів звукового тиску довкола екранів. Змінні параметри моделювання дозволили провести аналіз великої кількості ситуацій взаємного розташування екранів та їх висот, що зустрічаються в інженерній діяльності. Проведені дослідження показали, що лише на низьких частотах і відносно невеликих відстанях між екранами рівні звукового тиску можуть суттєво зростати. Однак було також показано, що використання звукопоглинального облицювання шумозахисних екранів дозволяє зменшити рівні звукового тиску в області між екранами та покращити акустичні умови перебування учасників дорожнього руху.
Посилання
- Halliwell, R. E. (1982). Field performance of parallel barriers. Canadian Acoustics, 10 (3), 9–18.
- Wang, Z. B., Choy, Y. S. (2019). Tunable parallel barriers using Helmholtz resonator. Journal of Sound and Vibration, 443, 109–123. doi: http://doi.org/10.1016/j.jsv.2018.11.013
- Watts, G. R. (1996). Acoustic performance of parallel traffic noise barriers. Applied Acoustics, 47 (2), 95–119. doi: http://doi.org/10.1016/0003-682x(95)00031-4
- Li, K. M., Law, M. K., Kwok, M. P. (2008). Absorbent parallel noise barriers in urban environments. Journal of Sound and Vibration, 315 (1-2), 239–257. doi: http://doi.org/10.1016/j.jsv.2008.02.023
- Muradali, A., Fyfe, K. R. (1998). A study of 2D and 3D barrier insertion loss using improved diffraction-based methods. Applied Acoustics, 53 (1-3), 49–75. doi: http://doi.org/10.1016/s0003-682x(97)00040-6
- Maekawa, Z. (1968). Noise reduction by screens. Applied Acoustics, 1 (3), 157–173. doi: http://doi.org/10.1016/0003-682x(68)90020-0
- Simón, F., Pfretzschner, J., de la Colina, C., Moreno, A. (1998). Ground influence on the definition of single rating index for noise barrier protection. The Journal of the Acoustical Society of America, 104 (1), 232–236. doi: http://doi.org/10.1121/1.423273
- Reiter, P., Wehr, R., Ziegelwanger, H. (2017). Simulation and measurement of noise barrier sound-reflection properties. Applied Acoustics, 123, 133–142. doi: http://doi.org/10.1016/j.apacoust.2017.03.007
- Didkovskyi, V., Zaets, V., Kotenko, S. (2020). Improvement of the efficiency of noise protective screens due to sound absorption. Technology Audit and Production Reserves, 3 (1 (53)), 11–15. doi: http://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.206018
- Panneton, R., L’Espérance, A., Nicolas, J., Daigle, G. A. (1993). Development and validation of a model predicting the performance of hard or absorbent parallel noise barriers. Journal of the Acoustical Society of Japan (E), 14 (4), 251–258. doi: http://doi.org/10.1250/ast.14.251
- Fleming, G. G., Rickley, E. J. (1992). Parallel barrier effectiveness under free-flowing traffic conditions (No. FHWA-RD-92-068; DOT-VNTSC-FHWA-92-1; HW227/H2002/4E7B1112). United States. Federal Highway Administration. Available at: https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/8967
- Papadakis, N. M., Stavroulakis, G. E. (2020). Finite Element Method for the Estimation of Insertion Loss of Noise Barriers: Comparison with Various Formulae (2D). Urban Science, 4 (4), 77. doi: http://doi.org/10.3390/urbansci4040077
- Ganesh, M., Morgenstern, C. (2016). High-order FEM–BEM computer models for wave propagation in unbounded and heterogeneous media: Application to time-harmonic acoustic horn problem. Journal of Computational and Applied Mathematics, 307, 183–203. doi: http://doi.org/10.1016/j.cam.2016.02.024
- Fard, S. M. B., Peters, H., Kessissoglou, N., Marburg, S. (2015). Three-dimensional analysis of a noise barrier using a quasi-periodic boundary element method. The Journal of the Acoustical Society of America, 137 (6), 3107–3114. doi: http://doi.org/10.1121/1.4921266
- Fard, S. M., Kessissoglou, N., Samuels, S., Burgess, M. (2013). Numerical study of noise barrier designs. Proceeding of Acoustics – Victor Harbor. Available at: https://www.acoustics.asn.au/conference_proceedings/AAS2013/papers/p55.pdf
- Vovk, Y. V., Matsypura, V. T. (2010). Noise-protective properties of the barriers located along the both sides of traffic artery. Akustychnyi visnyk, 13 (4), 3–14. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/79836
- Didkovskyi, V., Zaets, V., Kotenko, S., Denysenko, V., Didenko, Y. (2021). Estimating the influence of double-sided rounded screens on the acoustic field around a linear sound source. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (5 (111)), 38–46. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.234657
- Didkovskyi, V., Zaets, V., Kotenko, S. (2021). Revealing the effect of rounded noise protection screens with finite sound insulation on an acoustic field around linear sound sources. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (5 (109)), 16–22. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224327
- Luo, W.-J., Liu, G.-Y. (2017). Study on the Noise Reduction of Sound Absorption Noise Barrier. Materials Science and Engineering. doi: http://doi.org/10.1142/9789813226517_0133
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Vitaly Zaets, Dmytro Bida
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
