第十章.阻尼减振降噪技术

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1、WORD格式整理第十章．阻尼减振降噪技术A、教学目的1.隔振及其原理(C：理解)2.阻尼降噪及其原理(C：理解)3.阻尼降噪的量度(B：识记)4.阻尼材料和结构的特性及选用(B：识记)B、教学重点隔振原理、阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。C、教学难点阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。D、教学用具多媒体——幻灯片E、教学方法讲授法F、课时安排2课时G、教学过程声波起源于物体的振动，物体的振动除了向周围空间辐射在空气中传播的声(称”空气声”)外，还通过其相连的固体结构传播声波，简称“固体声”，固体声在传播的过程中又会向周围空气辐射噪声，特别是当引起物体共振

2、时，会辐射很强的噪声。振动除了产生噪声干扰人的生活、学习和健康外，特别是1~100Hz的低频振动，直接对人有影响。长期暴露于强振动环境中，人的机体将受到损害，机械设备或建筑结构也会受到破坏。对于振动的控制应从以下两方面采取措施：一是对振动源进行改进以减弱振动强度；二是在振动传播路径上采取隔振措施，或用阻尼材料消耗振动的能量并减弱振动向空间的辐射。从而，直接或间接地使噪声降低。一.振动对人体的危害从物理学和生理学角度看，人体是一个复杂系统。如果把人看作一个机械系统。振动的干扰对人、建筑物及设备都会带来直接的危害。振动对人体的影响可分为全身振动和局部振动：全身振动是指人直接位于振动体上时所

3、受的振动；局部振动是指手持振动物体时引起的人体局部振动。可听声的频率范围为20～20000Hz，而人能感觉到的振动频率范围为1～100Hz。振动按频率范围分为低频振动(30Hz以下)、中频振动(30-100Hz)和高频振动(100Hz以上)。实验表明人对频率为2—12Hz的振动感觉最敏感。对于人体最有害的振动频率是与人体某些器官固有频率相吻合(即共振)的频率。这些固有频率是：人体在6Hz附近；内脏器官在8Hz附近；头部在25Hz；神经中枢则在250Hz左右。低于2Hz的次声振动甚至有可能引起人的死亡。人对振动反应的敏感度按频率和振幅大小，大致分为6个等级，见图10-1。(P203)振动

4、的影响是多方面的，它损害或影响振动作业工人的身心健康和工作效率，干扰居民的正常生活，还影响或损害建筑物、精密仪群和设备等。根据人体对某种振动刺激的主观感觉和生理反应的各项物理量，国际标准化组织(ISO)和一些国家推荐提出了不少标准，主要包括局部振动标准(ISO5349-1981,P203)、整体振动标准(ISO2631-1978,P204)和环境振动标准(GB10070-88,P205)。专业资料值得拥有WORD格式整理局部振动标准(ISO5349-1981):如人的手所感受的振动。整体振动标准(ISO2631-1978):振动对人体的作用取决于：振动强度、频率、方向、暴露时间4个因素

5、。环境振动标准(GB10070-88):主要针对各种机械设备、交通运输工具和施工机械所产生的振动，以及城市区域环境振动污染。二.阻尼材料及其阻尼性能评价指标衡量阻尼材料的阻尼性能主要是根据阻尼材料的损耗因子、振动频率、振幅三要素。其中，又以阻尼材料的损耗因子作为一般比较对比的主要因素：目前表征材料阻尼性能的参量较多，其中还有玻璃化转变温度Tg，Tg是否与使用环境温度相适应是选择阻尼材料的关键。最常使用的度量参量比阻尼能力c、相位差角正切tanf、对数衰减率d和品质因子的倒数１／Q等；常用阻尼性能的表征参量有(阻尼材料损耗因子b)复合结构损耗因子η(即单位弧度的阻尼容量：为每单位弧度的相

6、位变化的时间内，内损耗的能量与系统的最大弹性势能之比。)、阻尼比j以及损失能量与存储能量之比M2／M1；这些参量在一定条件下可以相互转换，当阻尼值较小，即tanf<0.1时，c/2p＝f＝tanf=d/p=Q-1=η=2j=M2／M1①粘性阻尼系数C专业资料值得拥有WORD格式整理即阻尼力与振动速度之比。②临界阻尼系数CC即共振时所能容许的最大粘性阻尼系数。③阻尼比ξ=C/CC阻尼系数C与临界阻尼系数CC之比。④阻尼容量ψ即每振动一个周期所损失的能量与系统的最大弹性势能之比。三.隔振及其原理研究环境振动防治前，必须先弄清环境振动的传播途径和规律，才能制定的防治对策和控制方法。下图(P2

7、06)为环境振动的传播过程。在环境保护中遇到的振动源主要有：工厂振源(往复旋转机械、传动轴、电磁振动等)，交通振源(汽车、机车、路轨、路面、飞机、气流等)，建筑工地(打桩、搅拌、风镐、压路机等)以及大地脉动及地震等；传递介质主要有：地基地坪、建筑物、空气、水、道路、构件设备等；接受者除人群外，还包括建筑物及仪器设备等。l振动控制的基本方法根据振动的性质及其传播的途径，振动的控制方法可归纳为三类：①减少振动源的扰动振动的主要来源是振动源本身的不平