本技术涉及交通减振降噪，具体涉及一种基于声学黑洞的主动约束阻尼声屏障。
背景技术：
1、在轨道交通领域，铁路环境噪声影响人们的生活质量；当高速列车以200km/h以上的速度驶过铁路车站时，尤其是下侧式车站，会在站场等候区和候车厅噪声大量噪声，影响乘客出行感受。其中产生的高频噪声以列车轮轮轨噪声为主，学者与工程师为了降低轮轨噪声提出了阻尼车轮、加装轮辐外罩和改进轨道结构等措施，但此类方法会对行车安全造成隐患；声学黑洞的减振降噪性能受整体结构尺寸影响，附加自由阻尼和被动式约束阻尼可以增强声学黑洞板的减振性能但会造成附加重量过大，影响声屏障的整体尺寸；附加结构重量较小又无法达到优良的减振降噪效果；因此，使附加结构较轻并同时实现声学黑洞结构高效能量吸收是将声学黑洞结构应用于轮轨噪声控制亟需解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种减振降噪效果良好的基于声学黑洞的主动约束阻尼声屏障。
2、为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
3、提供一种基于声学黑洞的主动约束阻尼声屏障，其包括设置在站台靠近钢轨一侧的保护层，保护层的外侧面上安装有若干水平排列的声学黑洞结构，声学黑洞结构包括黑洞部，黑洞部上设置有开口朝向钢轨的球状凹槽，黑洞部外缘设置有厚度均匀的边缘部，黑洞部与保护层之间设置有阻尼层，阻尼层与保护层之间设置有约束层，阻尼层与黑洞部之间设置有压电传感器，若干压电传感器和约束层均与控制器电连接。
4、进一步地，边缘部一体成型的包裹黑洞部，且边缘部呈方体状，边缘部的两侧分别设置有卡台和卡槽，相邻两个声学黑洞结构通过卡台与卡槽的卡合实现连接。
5、进一步地，保护层包括设置在声学黑洞结构顶部的水平保护层，水平保护层的上方设置有耐磨保护层。
6、进一步地，边缘部和保护层通过若干螺栓紧固在站台的侧面上，若干螺栓排布在黑洞部的四周。
7、进一步地，黑洞部、边缘部和保护层共同包裹阻尼层和约束层，压电传感器嵌设在球形凹槽的底部。
8、进一步地，约束层由压电合金材料制成，且约束层的供电电压为60v。
9、进一步地，阻尼层由粘弹性材料制成。
10、本实用新型的有益效果为：
11、1.在列车经过车站时产生的大量高频轮轨噪声，使黑洞部产生形变，压电传感器将形变信号转换成感应电压，并传递至控制器，控制器施加控制策略把输出的控制电压传递给由压电材料构成的约束层，利用其逆压电效应对阻尼层产生作动力，通电后的压电材料可以加强阻尼层粘弹性材料的剪切变形，从而增强本方案声屏障耗散能量的能力，大幅减小了结构的附加重量和体积，并显著减小声学黑洞结构的振动幅值，做到对轮轨噪声的控制。
12、2.本方案的声学黑洞结构采用模块化拼接结构设计，使得若干声学黑洞结构之间结构稳固，不易发生振动偏移，同时每个声学黑洞结构模块可单独拆装，以便于后续维护更换。
13、3.通过保护层和水平保护层的整体式结构，使得内部的电路结构得到充分保护，有效防止雨水侵蚀电路结构；耐磨保护层可以减少旅客上、下列车时对本方案声屏障的影响。
14、4.压电传感器传递的电信号可以监测整体结构性能，即使阻尼层材料性能衰退，还可以通过控制器调整输入电压，使整体结构仍具有较好的性能，延长结构的使用寿命。
1.一种基于声学黑洞的主动约束阻尼声屏障，其特征在于，包括设置在站台(14)靠近钢轨(16)一侧的保护层(1)，所述保护层(1)的外侧面上安装有若干水平排列的声学黑洞结构，所述声学黑洞结构包括黑洞部(2)，所述黑洞部(2)上设置有开口朝向钢轨(16)的球状凹槽(3)，所述黑洞部(2)外缘设置有厚度均匀的边缘部(4)，所述黑洞部(2)与保护层(1)之间设置有阻尼层(5)，所述阻尼层(5)与保护层(1)之间设置有约束层(6)，所述阻尼层(5)与黑洞部(2)之间设置有压电传感器(7)，若干所述压电传感器(7)和约束层(6)均与控制器(8)电连接。
2.根据权利要求1所述的基于声学黑洞的主动约束阻尼声屏障，其特征在于，所述边缘部(4)一体成型的包裹黑洞部(2)，且边缘部(4)呈方体状，所述边缘部(4)的两侧分别设置有卡台(9)和卡槽(10)，相邻两个所述声学黑洞结构通过卡台(9)与卡槽(10)的卡合实现连接。
3.根据权利要求1所述的基于声学黑洞的主动约束阻尼声屏障，其特征在于，所述保护层(1)包括设置在声学黑洞结构顶部的水平保护层(11)，所述水平保护层(11)的上方设置有耐磨保护层(12)。
4.根据权利要求1所述的基于声学黑洞的主动约束阻尼声屏障，其特征在于，所述边缘部(4)和保护层(1)通过若干螺栓(13)紧固在站台(14)的侧面上，若干所述螺栓(13)排布在黑洞部(2)的四周。
5.根据权利要求1所述的基于声学黑洞的主动约束阻尼声屏障，其特征在于，所述黑洞部(2)、边缘部(4)和保护层(1)共同包裹阻尼层(5)和约束层(6)，所述压电传感器(7)嵌设在球形凹槽的底部。
6.根据权利要求1所述的基于声学黑洞的主动约束阻尼声屏障，其特征在于，所述约束层(6)由压电合金材料制成，且约束层(6)的供电电压为60v。
7.根据权利要求1所述的基于声学黑洞的主动约束阻尼声屏障，其特征在于，所述阻尼层(5)由粘弹性材料制成。