由于轨道交通具有运流量大的特点,被广泛应用到各个国家的城市交通中,对解决交通问题有着重要意义。随着每年的地铁建设量逐渐增大,其噪声将是阻碍其可持续建设发展的关键问题。隧道是重庆等山地城市轨道交通的重要组成部分,当地铁列车通过特殊的地下隧道环境时,其空间断面结构主要分为矩形断面和多心圆弧相切断面,声源声波在洞内发生反射,其结构产生的隧道内混响声比隧道外声压值高10~20dB,混响噪声将持续约10s~20s,驶离隧道的车辆在隧道洞口附近形成的噪声仍然影响着周边居民或乘客。因此,创建隧道内的噪声声场有限元模型得到不同声源位置的隧道声场特性,在隧道建设之初为隧道内的噪声主动控制提供理论基础,其次,从被动降噪控制措施入手,针对出隧道自由声场轨道交通车辆产生的噪声,分析不同结构声屏障的降噪效果,对于研究日益严重的轨道交通隧道噪声污染问题具有工程价值和实际意义。其主要研究工作如下:(1)城市轨道交通隧道内噪声声场特性研究根据隧道内各组成结构特性,对其噪声的形成机理及影响因素进行了分析。利用SolidWorks建立隧道模型,并采用有限元法在声学分析软件Virtual.Lab中计算车辆声源位置变动时隧道内声场分布,研究其分布特性。研究结果表明,列车运行在单洞隧道内,声源频率为50Hz~400Hz低频段时,列车距离隧道中心线横向3m整体噪声声压值较小,当竖向位置升高为0.5m整体噪声声压值较低。当列车运行在双洞隧道内时,声源相对距离从3.5m到7m,各声源频率下随着两个线声源相距距离变大,隧道内声场整体声压值先变小后变大,当声源相对距离为5m时,隧道内声场整体声压值最低。(2)声学基础理论分析基于声学的基本理论以及惠更斯——菲涅尔理论,从反射、绕射、透射三个方向对声屏障降噪原理及影响其降噪效果的因素进行分析,论述了噪声有限元计算理论、隔声吸声声屏障的插入损失计算原则及公式。(3)不同顶端结构的声屏障降噪性能研究利用SolidWorks建立声屏障自由声场有限元模型,并分析了列车车体对声屏障插入损失的影响,对12种不同顶端结构声屏障的降噪性能进行对比研究。研究表明当声屏障结构声源频率范围在低频段50~160Hz,峰值频率出现在160Hz时,直径0.5m圆型声屏障降噪效果最佳,其次分别为顶部外倾30°声屏障,顶端长2mT型声屏障,1m高,60°倾角Y型声屏障。