第五章.振动控制噪声控制技术课件.ppt

发布时间：2024-12-13 03:30

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第五章振动控制第一节振动的概念第二节描述振动的量第三节振动的评价和振动标准第四节振动的控制第一节振动的概念第一节振动的概念振动是物体的一种特殊的运动形式，在该种运动中，物体总是围绕某一平衡位置往复运动。例如，钟摆的左右摆动；挑夫肩上的扁担的上下颤动；汽车在不平坦路面上行驶时的抖动等等。振动分类：振动按振动规律划分可分为周期振动和非周期振动。周期振动指的是物体离开其平衡位置的距离，每隔一定时间T就完全重复一次，这种振动就称为周期振动。完成一次全振动所需的时间T称作周期。不具备上述周期振动特征的振动，称为非周期振动。非周期振动可有非简谐振动和随机振动（例如汽车的颠簸）。振动按其产生的原因可分为自由振动、受迫振动和自激振动。自由振动指的是振动系统失去外力后的运动状态，如弹簧物体组成的体系在推力离开后，其继续进行振动。受迫振动是指系统在周期外力作用下发生的振动，称为受迫振动。自激振动：引起机械振动的激振力的来源主要为：旋转式往复运动的部件不平衡；磁力不平衡；部件的互相碰撞。在有激振力存在下的强迫振动，当外力的频率等于系统的固有频率时，振动速度达到最大值，这时称系统发生速度共振。在系统阻尼很小时，位移也发生共振，称为位移共振。在实际工作中，人们利用振动，例如利用振动传输，振动筛选，振动研磨，振动抛光等。在吸声结构中，利用共振来吸声，但在一般生活中振动往往认为是有害的，①影响设备的寿命；加剧磨损等；②对人有妨碍等。第二节描述振动的量 1．位移、速度、加速度位移速度，加速度均为描述振动的量，我们以简谐振动为例：简谐振动的数学表达式可为：式中： X——物体的瞬时位移（是时间t的函数）； A——振幅（最大位移）； ω——振动系统的固有频率； ψ——振动的初始相位角；其中ω=K/M，K对弹簧系统来讲是弹簧的弹性系数；M是整个系统的质量。评价振动另外有两个量——一个是振动速度，另一个是振动加速度。根据简谐振动瞬时位移公式，经微分其瞬时速度：振动的加速度，对v继续求导：振动速度用来评价机器振动的大小（振动烈度），振动加速度常在评价与人体有关的振动中使用。二、加速度和加速度级在涉及影响人体的振动问题和环境振动中，表明振动大小的量常用加速度，一般不用振动位移和振动速度，因此我们专门来讨论加速度和加速度级。 ①和声压一样，振动加速度值的大小通常可使用峰值，平均值和有效值。设简谐振动的瞬时加速度为：平均值平均值为一个振动周期内的瞬时绝对值的平均值。有效值指有效值指的是一个振动周期内瞬时值的均方根值。对于简谐振动：在环境振动问题中，振动加速度的有效值是最重要的，它是表明振动大小的量，因此一般讲的振动加速度都是指的有效值。人体感到的微弱振动，其振动加速度约为10-3m/s2，人体能承受的最强振动，振动加速度约为103m/s2，振动加速度的变化达到106倍。为方便起见提出振动加速度级（Val）：振动加速度级的运算和声级计算一样。对于宽频带（或多频率）的无规振动，一般只考虑合成振动能量的大小，不计算其频率和相位的精确变化，因此其运算可按分贝的相加和相减法则进行。例如甲乙两设备产生的加速度分别为a甲、a乙，则和声级的计算方法一样。第三节振动的评价和振动标准一、评价振动的量：振动对人的影响主要因素有：振动强度、频率、振动方向、人对振动的暴露时间等。振动频率：人能感到的振动频率范围为1～1000赫兹左右，其中30HZ以下为低频振动，30－100HZ为中频振动，100HZ以上为高频振动。1～100HZ为敏感频率，2～12HZ为更敏感频率。频率高于12HZ或低于2HZ敏感性就逐渐减弱。因此比较好的振动评价应表示振动的频率分布。振动强度：描述振动强度可有位移、速度和加速度。对人主观评价来讲，研究结果一般用加速度为好；研究振动辐射噪声时，多采用速度；研究振动对建筑物，对机械结构损坏时，常用位移和速度表示。振动可以有三个方向的振动，而人对不同方向的振动感觉不一样，因此应研究不同方向的振动。暴露时间长短不一，对振动的反应程度是不一样的。二、振动对人的影响振动对人的影响和人暴露在振动过程中的情况有关。 ①人体浸没在振动介质中（例如空气和水中高强度声波引起的人体振动），此时振动传递到整个人体的外表面或其大部分外表面。 ②振动通过人体的支撑面后，传递到整个人体，例如通过脚、臀部或斜躺的人体表面。 ③振动作用于人体的个别部位，如头或四肢或通过振动的手指等。 ④振动对视觉的影响（如仪表振动、电视振动）。对人最大的影响则在于共

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