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研究生：	廖家慶 Liao, Chia-Ching
論文名稱：	版式軌道輪軌振動噪音預測分析 Prediction of Noise Induced by Wheel-Rail Vibration for Slab Track
指導教授：	郭振銘 Kuo, Chen-Ming
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering
論文出版年：	2010
畢業學年度：	98
語文別：	中文
論文頁數：	89
中文關鍵詞：	版式軌道、輪軌振動噪音、鋼軌扣件勁度、軌道版支承墊勁度
外文關鍵詞：	slab track, noise prediction, rail clip stiffness, slab bearing stiffness
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近年來，台灣交通建設的重心逐漸聚焦在鐵路運輸上，其中包括台北捷運後續路網的興建，台灣高鐵及高雄捷運通車等，使得鐵路與民眾的距離愈來愈近，伴隨著鐵路噪音對生活品質的影響也日益嚴重，而這些鐵路運輸系統大多採版式軌道的設計。文獻指出，當列車車速低於250 km/h 時，鐵路噪音的主要來源為車輪與鋼軌的噪音。在工程上常採用隔音牆設計，將鐵路噪音隔絕在民眾的生活之外，但這樣的方式效果有限，無法全面改善鐵路的噪音問題。鑒於此，本研究直接從降低車輪與鋼軌振動噪音方向切入，引用鋼軌線聲源密度的概念，建構數值模型，預測列車通過路旁一固定觀測點時，車輪、鋼軌及軌
道版所產生的噪音量，並探討藉由調整軌道彈性參數的方式，抑制輪軌振動噪音。研究發現，選用勁度小的鋼軌扣件搭配勁度大的軌道版支承墊時，會達到最佳的減噪效果。另外，為了驗證本研究的噪音預測值，進行鐵路噪音實地量測實驗，發現預測值與量測值的趨勢相符，可證明本研究之正確性。

In recent years, the transportation construction in Taiwan was concentrated on rail systems, for example, the construction of the Taipei MRT system’s second stage, Kaohsiung MRT system and Taiwan high speed rail. The rail transportation becomes more important to people, but it brings annoying noise induced by wheel and rail vibrations to the residents who live near the track.
According to many reports, the main noise was produced by the wheel and the rail when the train speed was lower than 250 km/h. In order to improve the track noise, it was often used the acoustic barrier in engineering, but this method cannot solve this problem overall. So, we wanted to predict the wheel-rail noise by the power density of the rail line sound which was quoted from Hsu’s research result. Furthermore, we expected that it can reduce the wheel-rail noise directly through changing the elastic parameters of the track such as the rail clip stiffness and the slab bearing stiffness. Finally, we found that it is more effective to reduce the wheel-rail noise by using low stiffness rail clip with high stiffness slab bearing.

摘要.......................................................I
Abstract..................................................II
誌謝.....................................................III
目錄.......................................................V
表目錄...................................................VII
圖目錄..................................................VIII
第一章	緒論...............................................1
  1.1	研究動機與目的.....................................1
  1.2	文獻回顧...........................................3
  1.3	研究流程...........................................6
  1.4	論文架構...........................................8
第二章	相關理論...........................................9
  2.1	車輛軌道耦合動力模型...............................9
  2.2	軌道彈性係數對振動的影響..........................11
  2.3	數值處理與分析方法................................12
  2.4	快速傅利葉轉換....................................14
  2.5	振動、噪音頻譜分析................................16
  2.6	八音階倍頻........................................17
  2.7	人體對噪音的感受..................................19
  2.8	聲音位準..........................................21
  2.9	分貝值計算........................................22
第三章	輪軌振動噪音預測模型..............................24
  3.1	聲輻射比與聲臨界輻射頻率..........................27
  3.2	輪軌噪音輻射模型..................................29
  3.2.1	鋼軌噪音聲壓級....................................30
  3.2.2	軌道版噪音聲壓級..................................31
  3.2.3	車輪噪音聲壓級....................................32
  3.2.4	合成聲壓級........................................32
  3.3	數值模型參數......................................33
第四章	測試與分析........................................37
  4.1	列車車速對噪音輻射值的影響........................37
  4.2	測點位置不同對噪音輻射值的影響....................43
  4.3	軌道彈性參數對噪音輻射值的影響....................48
第五章	鐵路噪音測定實驗..................................60
  5.1	實驗設備..........................................60
  5.2	實驗方法與注意事項................................61
  5.3	實驗結果..........................................66
第六章	結論與建議........................................70
  6.1	結論..............................................70
  6.2	建議..............................................71
參考文獻..................................................72
附錄A 鐵路噪音測定原始數據（噪音歷時圖）..................75
附錄B 噪音測定數據彙整表..................................80
自述......................................................89
                                    

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