噪声与振动控制技术

2025-03-23|版权声明|我要投稿

噪声与振动控制技术(共16篇)(共16篇)

1.噪声与振动控制技术 篇一

一种噪声与振动主动控制的滤波-MLMS算法

滤波-LMS算法在噪声与振动主动控制中最为常用,但在具有冲击干扰的环境下,其收敛性能变差,本文提出一种更具鲁棒性的滤波-中值LMS算法,无论在冲击噪声还是在非冲击噪声环境下,都具有很好的`收敛性,计算机仿真结果进一步验证了这种算法的有效性.

作 者:孙木楠  作者单位:南京理工大学理学院力学系,南京,210094 刊 名:振动与冲击  ISTIC EI PKU英文刊名:JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK 年,卷(期): 21(2) 分类号:O322 TP273+.2 关键词:噪声主动控制   振动主动控制   滤波-LMS算法   中值  

2.噪声与振动控制技术 篇二

关键词:噪音和振动控制,噪音标准,隔声缝

0 引言

济南省会文化艺术中心大剧院工程由法国保罗·安德路建筑事务所和北京市建筑设计研究院联合设计, 大剧院包括1800座席的歌剧厅、1500坐席音乐厅、500座位的多功能厅及附属工程, 地上建筑面积约7.5万m2。它是为满足承办2013年第10届中国艺术节的需要, 并使济南市具备承办国际国内顶级艺术盛会和各类大型文化活动的条件。

从项目一开始就要考虑声学问题, 例如, 设备机房和冷却塔的位置设置、配风系统设计、以及噪音关键区域的隔声设计等, 这些对于整个设计成果的完成都非常重要。工程设计前期由委托专业声学顾问团队, 通过对剧院工程声学分析制定报告。对设备和电气系统噪音和振动控制的综合指导和建议, 具体说明整个项目构思中需要遵循的噪音和振动控制原则。主要着重于设备 (采暖、通风、空调) 和电气系统方面的问题。有关建筑隔声系统的说明将并行交付设计师。

1 背景噪音控制水平分析

对于所有演出区域和排练室来说, 低背景噪音水平是声学质量中不可或缺且极其重要的一部分。主要有两大类噪音需要进行缓解:连续性噪音和间歇性噪音。连续性噪音无处不在, 主要来自于变电系统和空调系统等。间歇性噪音不仅来自室外的道路交通、飞机和雷电, 也来自室内例如隔壁房间、卫生间、门扇、人为噪音、维修噪音、电梯运行噪音等。解决方式是平衡连续性噪音控制 (控制技术安装和空调系统设计) 和间歇性噪音控制 (通过隔声手段, 包括大型墙体和地板、浮隔地板和吊顶) 。

1.1 噪音临界区

“噪音临界区”指的是需要低背景噪音水平的区域。在这些区域中, 必须特别注意空调、设备、结构和电气系统工程, 以满足预定的背景噪音设计目的。

1.2 噪音标准

所有噪音临界区的允许噪音水平在下表中以噪声额定值 (NR) 的方式表示, 允许噪音标准应作为设备和电气系统的指导原则, 噪音和振动控制, 如隔振、管道消声和增压 (膨胀室) 需要达到设计噪音目标值。

除特殊情况外, 表1中未列占用区域的噪音水平应低于NR-35。

2 噪音控制规划

由设计师和剧院规划师来处理建筑要求。声学顾问团队将审查建筑和工程图纸, 看是否满足基本声学空间的规划要求。

2.1 设施规划和隔声设计

噪音临界区的隔声通用原则包括: (1) 尽量围绕演出区域, 垂直和水平, 形成安静区域, 减少暴露在外界噪音中; (2) 将噪音最大区域设置在离最多噪音临界区最远的地方; (3) 机械设备不设置在噪音临界区附近; (4) 给排水设施和相关管道不设置在噪音临界区的墙体、地板或吊顶上; (5) 利用围绕1800座歌剧厅、1500座音乐厅、500座多功能厅的“隔声缝”; (6) 将所有主要产生噪音和振动的设备设置在隔声缝的另一边; (7) 穿过噪音临界墙必须密封不透气, 以防止噪音泄漏。

2.2 穿洞线缆

视听录音和广播通常要求更多地使用到缆线。应为整个项目中的临时线缆提供线缆穿洞系统。线缆穿洞的位置和细部必须保持噪音临界墙和板的声学完整性。不好的线缆穿洞设计将导致声学短路, 会穿过隔声构造的门和墙。这种声学短路在施工完成后很难进行修补。

2.3 卫生间位置

冲水马桶水流所产生的噪音会传到演出或排练区域。为避免给排水噪音, 将卫生间设置在远离噪音临界区的位置 (中间穿过大厅或走廊) 。避免将卫生间设置在靠近主要演出区域的位置, 同时不要将带整体制冷设备的饮水装置设置在与噪音临界区共用的墙体上。

2.4 电梯位置

不能将电梯设置在噪音临界区 (包括演出区域和排练厅) 。

2.5 隔声隔光前室 (SLL)

隔声隔光前室主要由两扇门构成, 约2米的分隔距离, 形成一个小前室。在隔声隔光前室中至少有三个面 (吊顶/地板和两面墙) 必须是吸声和吸光的:通常, 吊顶为黑色隔音板或玻璃纤维, 墙上为地毯或玻璃纤维, 和/或地板为地毯。一些舞台后隔声隔光前室的墙体材料 (特别是设备要穿过的部分) 必须更牢固。在玻璃纤维上使用穿孔金属板 (至少25%的开孔面积) 。隔声隔光前室的墙体必须从楼板延伸至吊顶板。墙顶应进行隔声密封 (用矿棉和非硬化胶合铺料填充的密封缝) , 一直到板上。

2.6 隔声隔光前室的门

在很多情况下, 隔声隔光前室可以提供有效的噪音隔离, 即使在单扇前室门没有特别高隔声等级的情况下。其中一扇门应为至少50mm厚实木或空心钢门, 带大密度的玻璃纤维填充;另一扇门应为至少40mm厚实木或填充金属门。所有门都需要在门整个四周设置完整的隔声密封 (包括门槛密封) , 需要合适定位尺寸以满足门框的要求, 并将隔声密封考虑在内。在演出和排练的任何区域, 隔声隔光前室的内门 (即离开前室的第一扇门) 必须使通过的人能够安静地离开。因此, 内门不能有任何应急五金件或可操作的闩锁, 在演出和排练期间使用时不回产生干扰噪音。内门应设置推门板/拉手和闭门器 (与隔声密封配合) 。将任何应急五金件或闩锁设置在外门上 (消防规范中特别要求) 。这就表明当隔声隔光前室穿过防火墙时, 防火线应沿外门行走。如图1所示。

3 隔声缝降噪实现途径

为避免演出区域之间振动的传输, 在各主要演出厅之间获得所要求的隔声效果 (不论是空气中和结构中的声响) , 要求从结构上来分隔单独的房间。从声学上来说, 连续型基础底板是可接受的, 即如果厚度足够的话, 基础底板不间断。在这种情况下基础底板的厚度需要为一个至少900mm的全重混凝土。

基础底板上的所有墙体需要由一个至少50mm厚的隔声缝来隔断。为进一步防止所有演出区域受到地铁和广场所有活动噪音的影响 (以及附近施工作业的影响, 例如商业中心建筑场地的施工) , 入口大厅和休息室应形成一个第四个单独的建筑, 从结构上与演出区域墙体分隔开来。图2中隔声缝的线路用粗黑线表示。

隔声缝线路应在所有建筑和各专业平面和剖面中表示声缝线路, 使所有项目参与人员均了解隔声缝的确切位置。

3.1 穿过隔声缝的剖面

图3表示出两种可能会穿过隔声缝的剖面, 过不连续型 (左图) 和连续型 (右图) 基础底板。在不连续型基础底板中, 隔声缝需要在底部通过弹性防水和防震衬垫隔开。在连续型基础底板中, 基础底板需为至少900mm厚全重混凝土, 使其足够坚固来阻止穿过隔声缝的振动。在这两种情况下, 为避免隔声缝的钢性桥接, 需要有不含混凝土和其它杂质的缝隙 (至少50mm宽) , 使振动穿过隔声缝到建筑其它部分。在浇筑混凝土墙前, 要建墙体之间 (即混凝土夹板间) 的缝隙应用矿棉、泡沫隔离板或同类材料进行填充, 以防止浇筑混凝土掉入缝隙中。

3.2 穿过隔声缝的管道和线槽

当管道包括喷淋管以及线槽或其它大型管道穿过隔声缝时, 需要在隔声缝交叉的每一面设置3米隔振装置。隔振装置应有25mm挠度弹簧和橡胶吊杆, 或50mm橡胶垫。

3.3 隔声缝饰面

对于整个建筑隔声缝的建筑饰面, 可使用特殊膨胀缝盖 (或防震缝盖) , 如在机场建筑或大型停车结构中所使用的一样。如图4所示。

另一种方法是使用任何可以避免隔声缝“桥接”的盖子, 这需要在两个独立的结构间设有坚固的连接。另一种可能是用矿棉对隔声缝进行填缝, 用弹性粘结剂密封 (就像用于防火渗透的方法) , 或者用防护型纺布覆盖隔声缝。

4 结语

大剧院工程由于其功能的特殊性, 需要采用特殊的噪声和振动控制技术, 但一些降噪技术施工难度大, 造价高, 无法全部应用到一个项目中, 为了达到降低成本并满足大剧院功能需求的目的, 从项目开始阶段就对声学问题进行考虑, 编制噪音控制规划, 采用隔声缝这种简单方法, 从而可以适当的成本顺利达到低噪音空间标准。

参考文献

[1]余慧娜.浅谈在建筑设计中综合考虑建筑节能与建筑噪声控制[J].江西化工, 2010 (5) .

[2]项端祈.实用建筑声学[M].北京:中国建筑工业出版社.

[3]中国建筑科学研究院建筑物理研究所.建筑声学设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1987.

3.噪声与振动控制技术 篇三

关键词:液压系统;噪声;原因;控制

液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。相对于电力拖动和机械传动而言,液压传动具有输出力大,重量轻,惯性小,调速方便以及易于控制等优点,因而广泛应用于工程机械,建筑机械和机床等设备上。但是随着液压技术向高速、高压和大功率方向的发展,液压系统的噪声也日趋严重。因此研究和分析液压噪声和振动的机理,从而减少与降低振动和噪声,并改善液压系统的性能,有着积极而深远的意义。

1.液压系统产生噪声的原因

产生噪声的原因主要有以下几点:液压泵的流量脉动和压力脉动,造成泵构件的振动。若液压泵的基本频率及其谐振频率与机械的或液压的自然频率相一致,则噪声将会大大增加;由于机械原因,例如转动部分不平衡、轴承不良和泵轴的弯曲等机械振动都会引起机械噪声;液压泵工作中,当吸油腔突然与压油腔相通,或压油腔突然与吸油腔相通时,则产生压力的突变,它们对噪声的影响特别大;当液压泵吸油腔中的压力低于油液所在温度下的空气分离压时,溶解在油液中的空气析出而变成气泡,这种带气泡的油液进入高压腔时,气泡被击破,形成局部的高频压力冲击,从而引起噪声;泵内通道具有截面突然扩大和收缩或急转弯,通道面积过小将导致液体紊流、旋涡及喷流,从而使噪声加大;在使用中,由于液压泵零件磨损,间隙过大,流量不足,压力易波动,同样也会引起噪声;油液黏度问题,油液黏度过高,会增加吸油阻力,易出现空穴现象,使压力和流量不足;油液黏度过低,会增加泄露,降低容积效率,并容易吸人空气,造成冲击和爬行,从而产生振动,引发噪声。

2,交流电磁换向阀的振动

由于交流电的特性,衔铁频繁地分开和吸合,因而产生振动和噪声,造成寿命低。另外阀芯被卡住或电压低,衔铁未动作,其线圈很容易烧坏。因此在换向性能平稳性要求高的液压系统中,应该使用直流电线圈。或者使用自整流电磁铁,这种电磁铁附有整流装置和冲击吸收装置。换向阀调整不当,使换向阀阀芯移动太快,造成换向冲击,因而产生噪声与振动。在這种情况下,若换向阀是液压换向阀,则应调整控制油路中的节流元件,使换向平稳无冲击。在工作时,液压阀的阀芯支持在弹簧上,当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其它振源频率相近时,会引起振动,产生噪声。这时,通过改变管路系统的固有频率,变动控制阀的位置或适当地加蓄能器,则能防振降噪。

3、液压系统噪音解决措施

空气侵入到液压系统的不良后果主要有:使油液具有一定的压缩性,致使系统产生噪声、振动和引起运动部件的爬行,破坏了工作的平稳性;易使油液氧化变质,降低油液的使用寿命,解决措施:

(1)空气由油箱进入系统的机会较多。如油箱的油量不足;液压泵吸油管侵入油中太短;吸油管和回油管在油箱中距离太近或没有用隔板隔开;回油飞溅,搅成泡沫;液压泵吸入空气;回油管没有插入油箱,使回油冲出油面和箱壁,在油面上会产生大量气泡,使空气与油一起吸入系统。因此,油箱的油面要经常保持足够的高度;吸油管和回油管应保证在最低油面以下,两者要用隔板隔开。

(2)由于密封不严或管接头处和液压元件接合面处的螺钉拧得不紧,外界空气就会从这些地方侵入;系统中低于大气压部分,如液压泵的吸油腔、吸油管和压油管中油流速度较高(压力低)的局部区域;在系统停止工作,系统中回油腔的油液经回油管返回油箱时,也会形成局部真空的区域,在这些区域空气最容易侵入。因此,要尽量防止各处的压力低于大气压力;各个密封部件均应使用良好的密封装置,管接头和各接合面处的螺钉应拧紧;经常清洗液压泵吸油口处的过滤器,以防止吸油阻力增大而把溶解在油中的空气游离出来进入系统。

(3)对于主要的液压设备,液压缸上最好设有排气装置,以排除系统中的空气。液压泵或液压马达质量不好,通常是液压传动中产生噪声的主要部分。液压泵的制造质量不好,精度不符合技术要求,压力与流量波动大,困油现象未能很好消除,密封不好,以及轴承质量差等都是造成噪声的主要原因。在使用中,由于液压泵零件磨损,间隙过大,流量不足,压力易波动,同样也会引起噪声。

面对上述原因,一是选择质量好的液压泵或液压马达;二是加强维修和保养。例如,若齿轮的齿形精度低,则应对研齿轮,满足接触面要求;若叶片泵有困油现象,则应修正配油盘的三角槽,消除困油;若液压泵轴向间隙过大而输油量不足,则应修理,使轴向间隙在允许范围内;若液压泵选用不对,则应更换。溢流阀不稳定,如由于滑阀与阀孔配合不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻泥孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵,引起系统压力波动和噪声。对此,应注意清洗、疏通阻泥孔;对溢流阀进行检查,如发现有损坏,或因磨损超过规定,则应及时修理或更换。

换向阀调整不当,使换向阀阀芯移动太快。造成换向冲击,因而产生噪声与振动。在这种情况下,若换向阀是液压换向阀,则应调整控制油路中的节流元件,使换向平稳无冲击。在工作时,液压阀的阀芯支持在弹簧上,当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其他振源频率相近时,会引起振动,产生噪声。这时,通过改变管路系统的固有频率,变动控制阀的位置或适当地加蓄能器,则能防振降噪。

机械振动,如油管细长,弯头多而未加固定,在油流通过时,特别是当流速较高时,容易引起管子抖动;电动机和液压泵的旋转部分不平衡,或在安装时对中不好,或联轴节松动等,均能产生振动和噪声。对此应采取的措施有:较长油管应彼此分开,并与机床壁隔开,适当加设支承管夹;调整电动机和液压泵的安装精度;重新安装联轴节,保证同轴度小于0.1mm等。

4.煤矿井下噪声污染控制技术 篇四

噪声是污染矿山环境的公害之一,而矿井作业人员所受危害更大,会引发多种疾病,并使井下工人劳动效率降低,警觉迟钝,不容易发现事故前征兆和隐患,增加发生事故的可能性。目前,解决井下噪声污染已经成为环境和劳动保护的紧迫任务。1 井下噪声控制的程序和原则

由于井下工作面狭窄,反射面大,声音在巷道表面多次反射而形成混响声场,使相同设备的井下噪声比地面高出5~6dB(A)。井下噪声的控制工作,首先要进行井下噪声预测,测定声压级和频谱特性,根据预测结果和容许标准确定减噪量,选择合理控制措施,进行施工安装,再进行减噪效果的测定和评价。

由于井下存在多种噪声源,在降低井下噪声时必须遵循如下原则:1)在降低多种噪声源时,首先要降低其最大干扰的噪声源;2)一旦最响噪声源已被降到比剩余噪声源低5dB(A)时,再进一步降该噪声源对总噪声量的降低不会产生明显的作用;3)如果噪声是由许多等响噪声源组成,要使总噪声有明显降低,只有对其中全部噪声源进行降噪处理。2 矿井噪声控制方法

2.1 通风设备噪声的控制

矿井主扇的噪声源是:进风口和排风口辐射的空气动中冶北方工程技术有限力性噪声,机械和电磁性噪声。以空气动力性噪声最强。据测定,一般比其他噪声高出10~20dB(A),噪声级高100~120dB(A);具有频带宽、中、低频成分能量高,噪声传播远,影响范围广的特点,是治理矿井主扇噪声的重点。控制噪声的根本措施是:改进扇风机的结构参数,提高扇风机的加工工艺。使用合适的高阻尼制造材料,研制低噪声、高效率的新型扇风机。对现有的高噪声主扇,则采用多种降噪措施,进行综合治理:

1)建造主扇隔声室。主要用于阻断机壳振动引起的机械噪声和电机房传来的电磁噪声。如可采用在机壳两侧砌筑厚240 mtn,高2.6 ITl的砖墙,顶盖用钢板做的隔声室,该室实际隔声量约达27dB(A);

2)排风道消声。根据排风噪声的频谱设计合理的排风消声器,是降低主扇风机噪声的根本措施,由于矿井排风系统具有湿度大、废气中含硫化物等腐蚀性有害气体的特点,可采用矿碴膨胀珍珠岩等吸声系数高、吸声频带宽、不怕潮湿与腐蚀材料制作的吸声砖,在扩散器的排风道中砌成片式消声结构。排风道消声后,可使噪声降至85dB(A)以下。2.2 空压机噪声控制

空压机噪声由进、出口辐射的空气动力性噪声,机械运动部件产生的机械性和驱动机噪声组成。空压机噪声控制方法:1)进气口装消声器。在空压机组中,以进气口辐射的空气动力性噪声为最强。解决该部位噪声的方法是安装进气消声器。对一些进气口在空压机机房里的场合,可将进气口由车间引出厂房外再加消声器。这样消声器的效果会发挥得更好;2)机组加装隔声罩。空压机组隔声罩壁是选用厚2.5mm钢板。内壁涂刷厚5~7mm的沥青做阻尼层;3)空压机站噪声综合治理:①建造隔声间。在隔声间内应有各台机组的开、停车按钮和控制仪表,可使隔声间噪声降低到60~65dB(A);②在空压机站内进行吸声处理,可在顶棚或墙壁上悬挂吸声体,降低噪声4~10dB(A)。2.3 风动凿岩设备噪声控制

井下采掘工作面风动凿岩机一般噪声级可达110~120 dB(A),风动凿岩机是目前井下最严重的噪声源。

风动凿岩机噪声主要声源是排气噪声。废气经排气口以高速度进入相对静止的大气,在废气和大气混合区排气速度降低引起了无规则的漩涡,漩涡以同样无规则的方式运动并消散。出现许多频带不规则的噪声;同时排(下转第136页)(上接第133页)气又是凿岩机内部机械噪声的传播介质,上述过程产生噪声概括称为“空气动力性噪声”。降低噪声的主要方法是限制排气及工作速度。一般是在风动凿岩机排气口安装消声装置。一种是凿岩机外置消声装置,即在凿岩机的排气口安装上一段排气软管,将排出废气通向安装在气腿子内部或距工人一定距离处的消声器;另一种是设计凿岩机排气口消声装置。即根据各类凿岩机的频谱特性和排气口形状以及工人操作方法可设计各种类型凿岩机排气口消声器。试验表明,该消声器可降低排气噪声15dB(A),并可降低整机噪声8~10dB(A),消声器内部不结冰,对凿岩机性能无影响。

风动凿岩机的机械噪声是由机械部件振动、磨擦而产生,属于高频率噪声。国外采用超高分子聚乙烯制包封套,使凿岩机机械噪声由115dB(A)降至100dB(A)。另外,还使用一种吸收噪声的合金来做凿岩机外壳。该合金能吸收振动应力,故衰减噪声能力特别强。还可采用结实的非谐振材料,如尼龙做棘轮和阀动机构的某些零件,使邻接零件的相对运动变为尼龙和钢的运动。同样,螺旋棒中4个棘爪和配气阀都换成尼龙件。在螺旋棒头与它在柄体配合面之间放进尼龙圆盘以防止冲击噪声。

由于巷道空间有限,发射噪声形成混响场,使噪声强度增强。在井下巷道岩面喷射高膨胀泡沫稳定层,喷射后泡沫稳定层能牢固地粘在壁面上,并保持一段时间而不会脱落,可有效地降低岩壁的反射噪声。3 结语

5.直升机振动水平控制技术途径探讨 篇五

直升机振动水平控制技术途径探讨

直升机的.振动水平,是衡量当代直升机先进程度最主要的因素之一.直升机振动水平控制是非常复杂的系统工程,需要系统的控制方法、流程和技术.本文将面向工程实际,结合直升机的研制流程,从技术途径方面进行探讨.

作 者:尹春望 童国荣 YIN Chunwang TONG Guorong 作者单位:中国直升机设计研究所,直升机旋翼动力学国防科技重点试验室,景德镇,333001刊 名:直升机技术英文刊名:HELICOPTER TECHNIQUE年,卷(期):“”(4)分类号:V214.3+3关键词:直升机 振动控制

6.噪声与振动控制技术 篇六

班级:姓名:指导老师:石远泽学习时间:年月日 学习目标:

(1)了解噪声的来源和危害。知道防治噪声的途径,增强环境保护的意识。通过体验和观察,了解防治噪声的思路。(2)工业噪声:

(3)施工噪声:(4)社会生活噪声:

6、通过阅读完成:人刚能听到的最微弱的声音是____dB;较为理想的安静环境为____dB;干扰谈话、影响工作效率的声强为____dB;听力会受到严重影响的声强为____dB以上;能引起双耳失去听力的声强为____dB。

(2)培养学生的环保意识,培养学生热爱、保护我们赖以生存的“地球村”的环境意识,提高学生的道德修养。学习的重点:

联系实际,寻求减弱噪声的途径,提高学生保护环境的意识。学习的难点:

学会通过实验探究总结概括物理规律。

学习过程

一、课前思考:

1、你知道什么叫噪声吗?。

2、在工厂里,噪声主要来源于____________________________,在公路上,噪声主要来源于________________________。

3、声音的等级是用________来表示的.从环保角度看,凡是妨碍人们________的声音,以及对人们________起干扰作用的声音都属于噪声.

4、声音从产生到引起听觉有这样三个阶段:

(1)(2)(3)

5、控制噪声的三种途径是

(1)(2)(3)

6、噪声的危害有哪些?

二、合作探究:

1、噪声从哪里来?

2、噪声的波形有什么特点?

3、什么样的声音是噪声?

4、用什么办法可以减弱噪声?

5城市噪声的来源是非常多的。小组讨论完成下面内容(1)交通运输噪声:

为了保护听力,声音不能超过____dB;为了保证工作和学习,声音不能超过____dB;为了保证休息和睡眠,声音不能超过____dB。

三、课堂达标:

1、关于乐音与噪声,下列说法中不正确的是:

A.乐音是乐器发出的声音,噪声是机械发出的声音B.乐音使人心情愉悦,噪声使人烦燥不安 C.从环保角度来看,乐音可能成为噪声D.从物理学角度看,乐音是发声体有规则振动发出的声音

2、关于噪声,下列说法错误的是:

A.无规则振动发出的声音就是噪声B.乐曲声也可能成为噪声 C.任何声音都是噪声D.教室里的声音不一定都是噪声

3、为了保证人们正常的工作学习,周围的声音不应超过: A.96dBB.70dBC.50dBD.20dB4、为了减少高速行驶的车辆产生的噪声对高速公路两侧单位和居民的干扰,常在高速公路两侧架设具有一定高度的屏障,这种有效可行的防止噪声的措施属于:

A.在人耳处减弱噪声B.阻断噪声的传播途径C.控制产生噪声的声源D.以上三种都有

5、控制噪声是城市环保的重要措施,下列措施中不能减弱噪声的是: A.机动车辆在市内严禁鸣笛B.城市道路旁安装隔声板 C.汽车排气管上安装消声器D.控制汽车尾气的排放指标

6、冬天原来嘈杂的马路,降雪后,显得格外寂静,周围环境中的噪声都上哪去了?

四、我的收获

五、课后学习:

7.噪声与振动控制技术 篇七

1 关于有限元模型

有限元网格是基于402个节点以及618个单元组成的, 涉及实体单元19个, 梁单元182个, 角形平板单元72个, 以及参平板单元345个。对于发动机整体结构来说它可以分为5个部分, 即气缸盖、4个缸套组群、气缸体和主轴承盖, 不过缸体呈现不对称形式, 而且具有诸多的加强筋, 基于更好的利用有限元模型以及工作量的减低, 则可以重复利用缸体的多处网格。通常情况下, 以梁单元来代表加强筋, 不过需要注意的是板单元与梁单元的边界条件, 因为他们是垂直关系, 不同单元的自由度是不同的。有限元分析中质量和刚度是缸盖的一个非常重要的问题, 而对于平板的厚度的确定则是由其它方面来确定的, 即静态变形实验与实验材料强度。需要注意的是未安装缸盖时, 保证缸体上部的刚度远大于下部, 因此实施发动机有限元模拟时, 相对于缸体上部, 其余部分的网格是实行的精细化的划分。其实下部的振动特性以及变形远比上部重要。

2 静态分析

对于每一个气缸燃烧室而言, 其上表面由缸盖形成, 而汽缸垫是用于密封缸盖与缸体之间的缝隙的。而且其作用是多方面的, 譬如密封冷却水以及润滑油等, 与此同时汽缸垫还需要承受连接处的热变形以及机械变形等, 基于对密封效果的考虑, 需要保证施加在汽缸垫上的压力的一致性。这牵涉到缸盖螺钉的预紧, 由于此问题的复杂性造成了优化预紧螺钉的难度。通常情况是拧紧螺钉, 缸体就会相应的发生变化, 从而造成振动和噪声问题, 因此要对缸体实施静态分析, 若汽缸盖螺钉预紧, 不同的预紧力是如何的。气缸垫和螺钉均可在有限元模型中表示, 进行预紧的话就会产生汽缸垫载荷以及均匀施加在去哪不螺钉上的压力载荷, 至于压力的大小则是由数据给出, 螺钉的拧紧力矩才是唯一性的实验数据, 而且可以计算出其压力数据的。除此之外, 若主轴承的中心不能够在一直线上, 则主轴承、轴承盖与曲轴间会形成一种摩擦力, 这种力进而引起曲轴箱的振动, 同时辐射出噪声。因此应尽可能的减少中间主轴承于中心线的变形。可以通过实验来获取偏差, 同时绘制计算机程序实施计算以及分析, 在这个过程中运用了实验条件下相同公式, 而且其分析数据与实测数据是具有很高的吻合性的。基于二者差距是在一定范围内的, 运用有限元模型, 对加强筋的位置进行修正等, 从而减少主轴承中心线的偏差。从中心线偏差的静态试验可知, 仅仅很小调整发动机结构, 即可以减低振动噪声。

3 动态分析

首先测试有机体动态模型, 进而测试整体发动机, 通过相关的试验以及甲酸的数据可以得知, 它们具有较好的相关性。需要注意的是仅垂直于机体外表面的振动才可以辐射出噪声, 因此确定机体结构弯曲模态变形很是重要。从加强强度这一方面来说, 竖直方向的刚度作用很大, 而发动机噪声问题的契机是水平方向刚度, 因为水平面上的弯曲变形会造成曲轴箱上形成垂直方向振动。其实若振动方向与机体表面平板垂直, 即便是较小的振动也会造成强烈的噪声。其波形基本分为三类, 即4个主要模态, 5个裙部平板模态, 3个局部模态, 由其模态振型可知, 由上到下缸体的刚度依次递减, 也就是说机体底部振动会辐射出噪声, 从而引起油底壳的振动, 同时把站东传至车身, 所以说实施分析机体裙部的模态时, 要优化发动机安装位置, 同时还要增加加强筋, 为了降低振幅还需要研究第2个主轴承的模态振型。在此为了较好的了解发动机的模态振型, 可以利用模态动画, 并可以在影像胶卷上实施模态动画分析。由分析可知, 对于振动和噪声级别而言, 一部分基本的弯曲模态变形是非常重要的。运用有限元的方法制定简易模型, 通过它来分析计算基本扭转模态振型和弯曲模态振型, 其优点是误差较小, 并且构建以及分析也非常的方便。

4 优化调整发动机振动

对于降低噪声而言, 通过降低发动机曲轴箱底部的振动是非常有效的。因此可以安装具有较大刚度以及质量的一个底盘, 以此限制曲轴箱裙部的过大的变形, 从而降低噪声。在机体有限元模拟中, 对底盘也做出了一个模型, 通过优化调整底盘的质量以及厚度、刚度等来满足质量以及振动要求。底盘的设计以及安装对于曲轴箱裙部的振动具有较强的抑制作用, 并且可以减低油底壳形成的噪声。通过分析可以获取了底盘的优化形状, 同时对发动机实施测量以及实验, 显示振动减少了3dB, 由此可见底盘降低噪声的作用是非常明显的。由增加发动机结构刚度来降低噪声, 因为这一方法提升了振动的固有频率。

5 结论

在发动机震动哦造神预测中不仅能够通过简单的有限元模型获取较好的模态特征, 同时这一模型对于优化发动机结构方面也具有重要作用。因此利用有限元模型修正发动机结构设计会在很大程度上减低发动机噪声, 而且经济。

摘要:有限元模型的实验结构以及结构分析是基于成型发动机而构建的。针对同一个结构综合上述两种方法可以得知有限元模型的高度可靠性。并且可以利用简易的有限元模型对缸体设计改动进行预测分析, 分析是否对结构性的功效, 因此在一定程度上有限元模型是一个比较好的辅助性的手段。

关键词:发动机,振动噪声,有限元,应用

参考文献

[1]范淳.有限元技术在预测发动机振动噪声中的应用[J].汽车技术, 2003 (6) :46-47.

8.噪声控制措施-声源控制 篇八

目前噪声已发展到成为城市环境污染的公害之一,但它对环境的污染和废水废气废渣不同,它在环境中不累积残渣,不持久,也不远距离扩散,对人的干扰是局部性的,当声源停止发声,噪声立即消失。只有当声源—声音传播的途径和接受者同时存在,才对听者形成干扰,因此控制噪声必须从声源—途径—接受者这三个环节去研究解决,把这三个部分作为一个系统,一个综合整体去考虑。至于噪声控制所采取的措施,考虑到噪声源是由多个方面因素构成,要把它控制在容许的标准以内,往往需要针对工程的具体情况,比如说所降噪量的大小,经济条件的可能性,权衡利弊,采取综合性的措施,才能达到预期的效果。在这一节中我们主要讲述第一个环节:声源。

声源控制

工业噪声源是环境噪声的主要来源。消除噪声污染的根本途径是减少机器设备本身的振动和噪声,通过研制和选择低噪声的设备和改进生产加工工艺,提高机械设备加工精度和设备的安装技术,使发声体变为不发声体或者大大降低发声体的辐射声功率,这样声源不存在或者声源噪声的声功率大大降低,就可以从根本上解决噪声污染或大大简化传播途径上的控制措施。

工厂中的噪声源很多,概括起来分为两大类:(1)机械噪声。(2)空气动力性噪声。要选择低噪声机器及其它低噪声的生产机械、机组,或对现有声源采取降噪措施,首先都需要了解各种声源的性质和发声机理。

机械噪声,一般起源于设备连接点和运转区单个的或周期性的撞击。在撞击之下不仅意味着打击,而且也是一起机床零件和被加工材料弹性变形的某种动力。这种变形以振动的形式表示出来,由于声源振动传到机组外表面及基础,所以振动的机组外表面也是噪声源,把噪声辐射到周围空间就形成“空气声”;传到机器的基础就形成“固体声”并沿着房屋结构传播的很远。

空气动力性噪声一般发生在以下场合:

(1)被压缩的空气或气体由孔眼排出时;

(2)在气缸(内燃机)内爆炸的过程中;

(3)在燃烧器(气涡轮机)内液体燃料或喷成雾状的燃料燃烧时;

(4)管道中气流运行时压力被波动(空压机、风机);

(5)物体在空气中运行的速度很高时。

在了解各种声源的特点后,就可以预先制定出控制的方法,必须避免强烈的振动于作用区中,利用一切方法减少动作的零件和工作机械的振动加速度,即尽量增大其动作的均匀性。

实际上电视机、通风机、压缩机、内燃机、齿轮等机械设备,在它们运转过程中,噪声愈低,表明它们的机械动态性能愈优越,使用的寿命长,质量愈好。目前我国许多机械产品制造部门已开始研制和生产低噪声的各种生产设备,国外有些工业发达的国家把不同的机械设备的噪声控制手段与其价格的估计都规格化起来,如空气调节器的噪声,若用消声器可降低18dB(A),需要2000美元,燃气透平交流发电机加隔声罩可降噪54dB(A),需要50000美元等。

9.施工噪声控制制度 篇九

为防止施工现场噪声污染和扰民,依据国家和地方有关规定,结合施工现场实际情况,制定施工现场噪声控制制度。严格执行《中华人民共和国建筑施工场界噪声限值》(GB—12523—90)制定的降噪声制度。在施工过程中实施以下措施,以防止噪声污染。

1、人为噪声控制

(1)提倡文明施工,建立健全控制人为噪声污染的管理制度,增强全体施工人员的环保意识,提高防止噪声扰民的自觉性,减少人为噪声污染。

(2)在施工现场以及宿舍,严禁大声喧哗吵闹、高声歌唱或敲击工具、餐具等。

(3)作业中搬运物件,必须轻拿轻放,严禁抛掷物件而造成噪声。

(4)信号指挥人员在晚22时后,早上6时前,如有起重作业,只可使用对讲机,不得用哨子指挥叼运作业。

2、严格控制作业时间

(1)作业时间控制在晚间作业不得超过22时,早晨作业不得早于6时。

(2)特殊情况需连续作业(或晚间作业)的,则应采取有效的降噪措施,并事先做好周围群众的工作,同时报工地所在地环保局备案后再施工。

3、强噪声机械的降噪措施

(1)对施工现场内的强噪声机械实行封闭式作业,即对电锯、电刨、砂轮机、切割机等设备搭设封闭式机械棚,对地泵、超高压泵实施搭设隔声棚的措施,以减少强噪声的扩散。并同混凝土运输单位洽商,混凝土车进入现场后禁止大油门轰转。

(2)浇混凝土用的振捣棒,采用低频低噪型。由专业人员操作,不得在振捣作业中撬动钢筋或模板,以防止发出强噪声而污染环境、扰民。

(3)加强施工现场的噪声监测:按《建筑施工场界噪声测量方法》(GB—12524)实施长期监测,专人监测,专人管理,发现有超过施工场界噪声限值标准的,立即对现场超标因素进行整改,真正达到施工噪声不扰民的目的。

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批准人:

2014/6/1

施工现场噪声控制制度

为防止施工现场噪声污染和扰民,依据国家和地方有关规定,结合施工现场实际情况,制定施工现场噪声控制制度。严格执行《中华人民共和国建筑施工场界噪声限值》(GB—12523—90)制定的降噪声制度。在施工过程中实施以下措施,以防止噪声污染。

1、人为噪声控制

(1)提倡文明施工,建立健全控制人为噪声污染的管理制度,增强全体施工人员的环保意识,提高防止噪声扰民的自觉性,减少人为噪声污染。

(2)在施工现场以及宿舍,严禁大声喧哗吵闹、高声歌唱或敲击工具、餐具等。

(3)作业中搬运物件,必须轻拿轻放,严禁抛掷物件而造成噪声。

(4)信号指挥人员在晚22时后,早上6时前,如有起重作业,只可使用对讲机,不得用哨子指挥叼运作业。

2、严格控制作业时间

(1)作业时间控制在晚间作业不得超过22时,早晨作业不得早于6时。

(2)特殊情况需连续作业(或晚间作业)的,则应采取有效的降噪措施,并事先做好周围群众的工作,同时报工地所在地环保局备案后再施工。

3、强噪声机械的降噪措施

(1)对施工现场内的强噪声机械实行封闭式作业,即对电锯、电刨、砂轮机、切割机等设备搭设封闭式机械棚,对地泵、超高压泵实施搭设隔声棚的措施,以减少强噪声的扩散。并同混凝土运输单位洽商,混凝土车进入现场后禁止大油门轰转。

(2)浇混凝土用的振捣棒,采用低频低噪型。由专业人员操作,不得在振捣作业中撬动钢筋或模板,以防止发出强噪声而污染环境、扰民。

(3)加强施工现场的噪声监测:按《建筑施工场界噪声测量方法》(GB—12524)实施长期监测,专人监测,专人管理,发现有超过施工场界噪声限值标准的,立即对现场超标因素进行整改,真正达到施工噪声不扰民的目的。

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10.噪声与振动控制技术 篇十

1 振动与噪声的本质关系

物体的振动是在一定的条件下进行的往复运动, 在运动状态中, 从极大值和极小值之间交替变化。声音是物体在振动的过程中, 当达到一定的条件时, 通过一定的介质被人所感知, 成为声音。所以说有声音的物体都是在振动的, 但是振动着的物体却不一定有声音, 只有在一定的条件下才会产生声音。而噪声是声音的一种, 是一种不在规律范围内的, 对于人来讲, 从主观上或者是心里上不愿意接受的, 称之为噪声。所以说振动和噪声的逻辑关系可以理解为, 有噪声就肯定是有振动, 但是有振动不一定产生噪声, 需要在特定的条件下才会有噪声。

2 轴承振动与噪声的特性

轴承振动与噪声, 既有一般机械振动与噪声的共性, 又有其特性。除了润滑、安装和使用过程中引起的振动与噪声之外, 轴承本身具有以下振动与噪声特性。

2.1 轴承的振动特性

2.1.1 轴承振动的原因非常复杂, 振动形式有径向振动、轴向振动以及许多耦合振动。

2.1.2 由于轴承结构所致, 其本身具有无法避免的固有振动:滚动体通过承载区振动;套圈受载弯曲变形振动。

2.1.3 在现有制造水平下, 轴承振动主要与套圈滚道和滚动体的波纹度有关, 而与圆度和表面粗糙度非显著相关。

2.1.4 轴承振动包含从低频到高频的各种频率成分的振动, 即其振动频率是处处密实的。

2.1.5 测量轴承振动的全频段范围为50~10000Hz。

为了便于分析, 还将该全频段分为3个频段:50~300Hz;300~1800Hz;1800~10000Hz。

2.2 轴承的噪声特性

2.2.1 轴承噪声由产生轴承振动的许多因素引起, 其中影响较大的主要是套圈滚道和滚动体的表面粗糙度和波纹度。

2.2.2 轴承噪声的重要声源还包括滚动体与保持架的撞击声、

保持架由于涡动而产生的啸叫声、滚动体与滚道的接触摩擦声 (润滑状态不好时) 等。

2.2.3 轴承声音频率的本底噪声具有白噪声特点, 但异常噪声主

要频率成分都集中在1000~10000Hz, 即轴承噪声一般表现为中、高频噪声。

2.2.4 测量轴承噪声的全频段范围为100~15000Hz (也有按125~16000Hz的) 。

根据以上振动与噪声的频率成分特性, 通常还可以按振动频率范围的高低来区分是作为轴承振动或是噪声问题来研究。

3 控制轴承振动的目的是控制轴承噪声

在科学技术快速发展的过程中, 在轴承的设计与制造中, 已经越来越精细化, 在结构特点上非常精密, 所以说在轴承运转的过程中, 并不会产生过大的振动, 也不会产生很大的危害。但之所以控制轴承的振动, 是为了控制轴承的噪声, 所以一直以来, 都是在控制轴承的振动和噪声方面进行研究。在以往的研究中, 还只是对电动机的轴承进行控制振动的研究, 但是在现代社会中, 随着科技的发达, 越来越多的精密轴承应用在办公和人们的生活中, 而控制轴承的振动和噪声也成了评价轴承性能的重要的参数, 所以说在控制技术方面要不断的改进。

在对轴承的振动方面, 对其进行故障的诊断要比噪声容易得多, 在技术方面比较容易控制, 对于环境的要求不高。但是在目前的研究中看来, 一般都是将控制振动和噪声放在一起来研究的, 因为噪声的源头就是由振动产生的, 所以说控制了振动就相当于控制了噪声, 人们也比较习惯于将减震和降噪放在一起。因为对噪声的研究需要在适宜的环境下, 对环境的要求较高, 并且测量的数据缺乏准确性, 所以基本上都是通过控制振动来实现的。

4 测量轴承振动不能完全替代测量轴承噪声

在现行的很多说法中, 一般都会认为轴承产生噪音的原因是由轴承振动引起的, 所以要想控制轴承噪声, 都会从控制轴承振动开始。但是经过实践证明, 通过控制轴承的振动是无法完全控制噪声的。

在现阶段测量轴承振动的方法中, 一般都是保持外圈静止, 然后让内圈旋转, 通过测量外圈的振动来进行评价, 但是这种测量方法也只是能够测出径向振动。在轴承运转的过程中, 还会产生轴向振动。在轴承运转的过程中, 不仅是振动才会产生噪声, 因为滚动体和滚道之间的摩擦也会产生噪声, 因为轴承的高速运转, 在其零部件和周围的空气间也会形成噪声, 所以对于这些噪声都没有计入到轴承的噪声中。在经过多项试验证明, 轴承产生振动与噪声之间的相关性系数为0.7, 那么也就是说还有百分之三十的噪声不是因为振动产生的。所以说要想真正的控制噪声还应该从其本身开始, 这才是最有效的方法。

5 测量轴承振动与噪声的方法

5.1 测量轴承振动的方法

测量振动的方法较多, 有电测法、机械法和光学法等, 其中最常用的是电测法。

按测量振动的物理量不同, 可分为位移、速度和加速度。其中, 位移适用于测量低频振动;速度适用于测量中频振动;加速度则适用于测量高频振动。位移、速度和加速度3个参数之间, 可以通过数学微分或积分相互得出, 但加速度通过积分获得速度和位移的误差较小, 而将位移或速度进行微分则误差较大。

5.2 测量轴承噪声的方法

测量噪声比测量振动以及其他许多物理量都困难一些, 也不易测准, 即测量误差较大。

测量噪声的理想声场是自由声场。自由声场是指在均匀各向同性的介质中, 边界影响可以不计的声场。在自由声场中, 声波可以将声源的辐射特性向各个方向不受阻碍或干扰地传播。但自由声场很难实现, 一般只能获得满足一定测量误差要求的近似的自由声场, 如消声室中的声场。消声室能有效地吸收入射声波, 反射声波对声场的影响基本上可以忽略不计, 所以在一定的频率范围内, 消声室中的声场基本上可以认为是自由声场。

6 结束语

以目前的形势来看, 对轴承的振动进行控制主要是要控制噪声。但是随着科技的进步, 在产品的加工和设计方面越来越精湛, 所以轴承的精度也在不断的提高, 由此在运转的过程中, 产生的振动也就会减小, 那么噪声也就随之减小。如果要对轴承的噪声进行测量, 对于环境与仪器的要求是非常高的, 在成本投入上比较大, 并且以目前的技术力量来讲, 还无法达到要求的标准, 所以说还是只能通过测量轴承的振动来测量轴承的噪声。以目前的发展状况来看, 对于轴承噪声的控制还是通过控制振动来完成的, 并且也将会是以后的发展方向。

参考文献

[1]卢锡鸣.滚动球轴承振动噪音缺陷的分析和研究[J].装备制造技术, 2009-05-15.[1]卢锡鸣.滚动球轴承振动噪音缺陷的分析和研究[J].装备制造技术, 2009-05-15.

11.噪声的危害和控制教案 篇十一

教学目标

一、知识与技能

1.结合实际了解噪声的来源和危害;

2.通过自身体会并实际操作,知道防治噪声的途径。

二、过程与方法

通过观察和体验、探究实验,了解防治噪声的途径和思路。

三、情感态度与价值观

通过学习培养学生的环保意识,培养学生对社会的责任感和道德观念。教学重点

噪声的危害和怎样减弱噪声。教学难点

联系实际,寻求减弱噪声的途径,提高学生环境保护的意识。教学设施

闹钟、泡沫塑料垫、空塑料包装盒、棉花、耳塞等。教学方法

自主学习、实验探究教学法。教学过程

一、创设问题的情境,引入新课

请学生先听下列声音材料,再谈听了后的感受: 1.播放视频《茉莉花》

利用示波器展示并对比上述乐音和噪声的波形图,使学生了解噪声波形。2.播放课件你更喜欢哪种声音

教师指出:噪声影响着人们的身心健康,噪声污染是当代社会的四大公害之一。本堂课让我们围绕“噪声”来了解三个问题:

(1)噪声的来源;(2)噪声的等级与危害;(3)控制噪声的途径。(板书本课题及小标题)

二、师生共同活动,进行新课 1.噪声的来源

(1)播放噪声的来源课件,学生讨论、分析,找出噪声的主要来源:

①交通运输噪声:各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。②工业噪声:纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声。③施工噪声:筑路、盖楼、打桩声等。

④社会生活噪声:家庭噪声、娱乐场所、商店、集贸市场里的喧哗声等。(2)师生总结、板书:交通运输噪声;工业噪声;施工噪声;④社会生活噪声。2.噪声的等级和危害(1)学生自学活动:

阅读本课文第二部分,解决下面问题:

①找出噪声的等级是按什么划分的?0dB的意思是什么? ②不同等级的噪声对人们产生的危害是怎样的? ③认真理解P26的噪声的等级与危害。(2)教师板书:

常见的分贝值及噪声等级值:0dB、50dB、70dB、90dB。(3)师生游戏:测分贝值

教师使用分贝仪现场测出学生小声说话的分贝值、男、女生大声说话的分贝值。(4)学习反馈:分贝值连线练习

0dB 20dB 50dB 70dB 90dB

影响工作 引起听觉的最弱声音 悄悄话 损坏听力 影响休息、睡眠

3.控制噪声的途径

噪声污染对人体是有危害的,我们该如何减弱噪声呢?(1)学生探究活动:如何减弱闹钟的噪声?

问题:教师提供一个吵闹的闹钟做噪声源,要求学生设计减弱噪声的活动方案。学生方案1:…… 学生方案2:…… 学生方案3:…… 学生现场实施:……

学生交流实验效果、总结减弱噪声的方法:…… 教师对学生活动的评价.

(2)教师板书:在声源处减弱噪声、在传播过程中减弱噪声、在人耳处减弱噪声。(3)教师补充介绍:实际生活中控制噪声的方法和工具(如:耳塞、隔音屏、防护林、摩托车的消音器等)。(视频材料)

(4)学习反馈:找出上述实例中减弱噪声的方法。

三、课堂小结

本节课主要学到了什么? 知识:

1.噪声的来源:(1)交通运输噪声;(2)工业噪声;(3)施工噪声;(4)社会生活噪声。2.常见的噪声值:0dB、20 dB、50 dB、70 dB、90 dB. 3.控制噪声的三条途径:在声源处减弱噪声、在传播过程中减弱噪声、在人耳处减弱噪声。

方法与技能: 实验探究的方法。

四、课堂练习

1.你正在家中做作业,邻居的小弟弟吵闹着要和你玩,你用什么方法让他安静的呢?(动画:怎样让弟弟安静)

选择:(1)塞耳朵;(2)关门隔音;(3)给糖吃;(4)提示他玩其它的;(5)斥责他,叫他闭嘴。

2.夏天,高楼上空调冷凝水落下时的滴答声影响着一楼住户的睡眠,你知道建筑商是如何解决这一细节问题的吗?

(提示:在声源处减弱,统一排管收集冷凝水。)

3.根据本地、本校周围的环境、位置的情况,请同学谈谈当地控制噪声、保护环境的一些规定和采取的措施等。

4.看图片噪声源,说一说你周围的噪声源。

五、布置作业

完成书28页1—4题。

六、板书设计

课题:1.4噪声的危害和控制

一、噪声的来源

交通运输噪声;工业噪声;施工噪声;社会生活噪声。

二、噪声的等级和危害

常见的分贝值及噪声等级值:0dB、50 dB、70 dB、90 dB。

三、控制噪声的途径

12.第四节 噪声的危害和控制 篇十二

学习目标

1.了解噪声的来源和危害

2.知道防治噪声的途径,增强环境保护的意识。重点:噪声的来源及危害,减弱噪声的途径 难点:噪声的等级

一、自主预习【知识回顾】

1、声音音调的高低与有关,物体振动的,音调就越高。

2、声音的响度一般与声源有关,越大,响度越大。

3、音色受、影响 【预习活动】

1、噪声是怎样产生的?噪声的来源有哪些?

2、人们用什么为单位来表示声音的强弱?具体是怎样分的?

3、人们又通过哪些途径来控制噪声?

二、合作探究

(活动一)自学课本P25“噪声的来源”

1、以自己对声音的感受,说出什么是噪声:

2、小组讨论:举一些生活中产生噪声的例子。

(活动二)阅读课本P25“噪声强弱的等级和危害”,完成下列题目:

1、声音强弱的等级单位是_________符号________。

2、为了保护听力,声音不能超过__________;为了保证休息和睡眠,声音不能超过__________。

3、列举噪声的危害有哪些:________________________________。(活动三)

1、我们听到声音的过程是:___________________________

2、控制噪声,我们应从那三个方面着手:________、__________、_________。

3、小组交流:列举在日常生活中,为了减弱噪声采取的一些措施,并分析分别属于从哪个方面减弱噪声。

4、小组讨论:噪声总是有害的吗?_________

你知道噪声有哪些用途吗?___________________________ 练习

下列哪些措施可以减弱噪声()A.停止使用一次性白色泡沫饭盒 B.科学家研制冰箱中氟利昂的代用品 C.在摩托车内烯机排气管上装消声器

D.为了推销商品,商场在门上安装高音喇叭

三、精讲点拨

物理学和环境保护方面对噪声的不同理解

四、有效训练

1.我们生活在声音的世界里,声音无处不在,下列声音:①工厂里机器的轰鸣声 ②剧场里京剧表演的演奏声 ③清晨公园里小鸟的呜叫声 ④装修房子时的电钻声 ⑤婚庆时的爆竹声 ⑥山间小溪的流水声 其中属于噪声的是()

A、①③④B、①②⑤C、①④⑤D、①④⑤⑥

2)ABC

D

3,其波形的。那些难听的、令人厌烦的声,其波形是的。通过学习我们本节课掌握了哪些内容?

1.关于乐音和噪声的叙述中正确的是()

A.乐音是乐器发出的声音,噪声是机械发出的声音

B.乐音悦耳动听,使有心情舒畅,噪声使人烦躁不安,危害人体健康C.从环境保护的角度看,一切干扰人们正常学习、工作的声音都叫噪声D.乐音的振动有规律可循,噪声的振动杂乱无章无规律可循

2、下列哪个措施是在传播过程中减小噪声的()

A.在内燃机排气管上加消声器 B.在马路和住宅间植树造林 C.机动车在市区禁鸣

D.在飞机旁的工作人员佩带有耳罩的头盔

3、晚上当你在家温习功课时,邻居正在因吭高歌,对你的学习产生干扰,则下列四条措施中,有效的是()

A.打开窗户让空气增加流动B.用棉花堵住耳朵 C.与邻居协商使其减小音量D.关上窗户拉上厚窗帘

4、从物理学角度看,噪声是发声体做振动时发生的声音,从环保的角度看,凡是妨碍人们正常、、的声音,以及对人们要听到的声音产生的声音,都是,噪声的强弱用表示。

13.噪声与振动控制技术 篇十三

引言

铁煤集团机械公司生产车间供热用燃气热风炉设备间位于铁法市城区内, 厂界周围是居住区和空地。生产车间采暖用热风炉投入运转以来, 在厂界处产生83dBa的噪声污染, 使周围的环境质量下降, 影响了厂区作业工人和周边居民的正常工作和休息。本文将供热用燃气热风炉设备间作为噪声源, 通过噪声源的频谱测试与降噪量计算, 确定了声源特性和目标降噪量, 并进一步采用复合吸声结构为主体的治理方案, 对该噪声源进行治理。

1 噪声源分析与目标降噪量计算

1.1 噪声源描述:

该噪声源由热风炉本体、供风离心鼓风机、排烟引风机及配风管线组成。其中热风炉由燃烧器和热交换器构成。鼓风机型号为AY7-41-5.60, 风量Q=25760m3/h, 转速n=1450rpm, 电机功率N=75KW。引风机型号为9-26-100, 风量Q=7078m3/h, 转速n=2200rpm, 电机功率N=7.5KW。

热风炉等设备安装在房间内, 房间立墙为370mm空心砖混结构, 墙内外抹灰20mm, 顶棚为120保温彩钢。

在诸多设备运转单元中, 能够引起空气在听阈范围 (20—2000Hz) 内振动的部分为热风炉燃烧器、鼓风机、引风机、配风管线及排风口。这些单元就是污染环境的噪声源。

1.2 噪声源特性分析

1.2.1 噪声源频谱特征

图1是该噪声源的频谱测试结果。结合生产现场实际作业环境, 分析认为该噪声源的噪声主要由燃烧噪声、空气动力噪声、摩擦噪声、板壳振动及电磁噪声构成。该声源属于宽频稳态噪声。

1.2.2 声场分析:

热风炉启动运转后, 由于机械、电磁及空气动力振动, 产生声波。设设备间的长、宽、高分别为lx、ly、lz。在直角坐标中, 室内声波的波动方程是:

把坐标原点取在房间的一角上, 由于刚性壁面上法向速度为零, 即声压的法向导数为零, 则特解为:

由于声源频谱的连续性, 声源的激发频率并不是纯音, 而是连续谱。通过分析与结合测试, 确定出设备间的声源声压与频率在设备间内的分布特性为高低频段均起伏不大, 这是设备间较小及墙壁面密度较大的缘故。

1.2.3 监测数据

该噪声源的监测数据见表1。

根据GB12348---2008和GB3096---2008规定, 厂界为一类混合区的噪声标准为:昼间55DBA, 夜间45DBA, 因此噪声超标Δ=83-45=38DBA。根据监测结果、声源特性、设备运转状态, 经分析得出设备间噪声源降噪量Δ=93-45=48DBA。当噪声源设备正常开动时, 噪声源降噪后对应的厂界噪声为PA=45DBA

2 噪声治理方案设计与应用

从现有设备状态分析, 考虑到设备在厂区内的布置特点及厂区建筑物声学状态, 在充分保证声源设备正常运转、检修方便及噪声控制装置性能可靠性的前提下, 我们对优势声源采用图2所示声学处理方案。

2.1 吸隔声结构:

结构隔声量的确定:

式中R——隔声量;

E入——入射声能;

E透——透射声能;

L——透射系数。

隔声结构的隔声效果, 与其自身的隔声量和设置位置有关。在本文中, 隔声结构不是单一材料或结构, 而是一个复合吸隔声结构。它是由隔声结构、阻尼材料和吸声结构三部分构成。

2.1.1 隔声结构特性

在很低的频率 (低于结构的简正频率) 范围里, 结构受本身的刚度控制, 隔声量随频率的升高而降低, 此时结构的质量和阻尼并不重要, 频率再升高, 质量开始起作用。在刚度和质量共同的作用下, 结构将产生一系列共振, 其中f0为最低共振频率。各共振频率 (HZ) 可由下式确定:

式中B——结构的刚度

E——材料的弹性模量 (N/m2) ;

t——结构的当量厚度 (m) ;

M——结构的当量密度 (kg/m2) ;

a, b——结构的长宽尺寸 (m) ;

p, q——任意正整数。

对于厚重的砖墙, 它的fr低于可闻声, 可不予考虑;但对于顶棚金属结构, 其共振频率可能落在听阈内, 此时需要考虑它的影响。在这一区域内, 采取提高结构刚度措施, 以保证低频噪声的隔声量。频率再往上升, 结构进入由质量控制的区域, 此时频率特性上升的斜率为6dB/倍频程。在这一区域内, 采取提高结构面密度措施, 提高振动系统的质量, 从而调整质量---弹性振动系统的输出。以保证低频噪声的隔声量。越过质量控制区上升到一定频率时, 结构将出现吻合效应。当在某一频率, 结构的弯曲波波长恰好等于空气中射声波波长在结构上的投影, 结构上的两波发生了共振, 此时结构的运动与空气中声波的运动达到高度耦合, 声能大量地透射过去。对于吻合区, 采用增加阻尼的办法。

2.1.2 阻尼材料特性

在隔声结构上增设粘弹性材料, 作为专门的阻尼材料使用。粘弹性材料主要由粘合剂、填加剂、增塑剂、辅助剂和溶剂等配制而成。调制好的粘弹性材料喷涂在金属结构上, 构成复合阻尼材料。

复合后的阻尼结构的阻尼效果与材料的厚度和刚度有关, 按下式计算损耗因数:

式中η——复合结构的损耗因数;

η1——粘弹性材料的损耗因数;

E1——隔声结构的杨氏弹性模量;

E2——粘弹性材料的杨氏弹性模量;

d1——结构的当量厚度;

d2——粘弹性材料的厚度。

本文针对隔声结构的振动学特征参数, 经科学配比, 制作成具有针对性的高分子阻尼结构, 使得吸隔声结构的吻合效应影响降低到合理状态。

2.1.3 吸声结构的特性

在把吸隔声结构设置于热风炉厂房内, 和厂房联合作用进行吸隔声时, 在原墙体和立面吸隔声结构之间会产生驻波。驻波产生的后果是使原墙体和立面吸隔声结构发生共振, 使声能量放大。为此, 结合吸声结构的性能因素、工程因素, 用第一共振频率相应的共振吸声系数, 高频吸声系数, 下半频带宽三个量来优化选择多孔材料, 并将间距设计为大于等于550mm。消除驻波影响, 达到吸声要求。

测试表明, 吸隔声结构的频带隔声量与设备的频谱特性相匹配, 见图4。其中, 横轴为噪声的频率分量, 纵轴为吸隔声结构的隔声量。由图中曲线可以看出, 低频部分的隔声量为20dB, 恰好满足隔声量要求;曲线梯度平缓, 这是增加吸隔声结构的低频隔声量, 减小高频隔声量的结果, 从而减少投资;结构阻尼运用合理, 避免了声共振;吸隔声结构与原有厂房构成有机的降噪整体。

2.2 机房内吸声减噪

车间内声场不仅有直达波, 还存在反射波, 构成车间的混响声场。测试结果表明, 混响场使噪声源声压提高3-4dBA。因此, 在车间立面墙体布置吸声单元, 以去除混响场声产生的声压增量。

2.3 隔声门

隔声门的结构设计以满足当量面密度和插入损失为度, 安装时, 与墙体的配合精密, 实现和吸隔声结构的匹配。

2.4 消声器

由于设备紧临厂界, 无距离衰减, 所以要求消声器的降噪量比正常情况高得多, 为此选用高性价比的材料和结构。

3. 结论

14.噪声的危害和控制教学反思 篇十四

(1)使用多媒体,大量设置教学场景,使学生获得强烈的感受,对培养学生的审美、环保、保健意识起到了良好的作用。

(2)教学内容及外延丰富翔实,使得学生兴趣盎然。

(3)学生参与课堂学习积极广泛。

2、不足之处:

15.噪声与振动控制技术 篇十五

基于Hamilton变分原理,采用Timoshenko梁理论,对带有柔性附件的航天器建立了中心刚体-柔性梁的动力学模型.研究了调姿时带有柔性附件的.航天器的动力学与控制问题,给出了问题的滑模变结构控制方法.基于Lyapunov方法证明了姿态的渐近稳定性.利用数值仿真过程讨论了卫星姿态角和姿态角速度的变化规律.最后,利用仿真结果验证了变结构控制方法的可行性和有效性.

作 者:陈涛 胡超 黄文虎 CHEN Tao HU Chao HUANG Wen-hu 作者单位:陈涛,黄文虎,CHEN Tao,HUANG Wen-hu(哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨,150001)

胡超,HU Chao(哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨,150001;同济大学航空航天与力学学院,上海,92)

16.噪声与振动控制技术 篇十六

1 甲醇水冷器结构形式及设计条件

通过利用循环冷却水, 甲醇水冷器将合成气中的甲醇气体从100 ℃ 降温至40 ℃ 冷凝为液体, 然后在气液分离器中分离, 其余合成气送往合成段循环使用。甲醇水冷器的结构形式为BEM, 换热管排列形式为正三角, 内径2 100 mm, 总长8 100 mm, 设计条件和结构参数分别列于表1 和表2。

2 管束噪声振动计算分析

利用Aspen HTFS + 计算程序对现有设计条件、结构参数进行校核, 对甲醇水冷器管壳侧声频、漩涡脱落频率、湍流抖振频率进行了计算, 结果见表3。

从表3 的噪声振动分析计算结果可知, 壳程流体为气体或蒸汽时, 声学驻波频率fa与卡曼旋涡频率fv或紊流抖振频率ft之任一比值在0. 8 ~ 1. 2 范围内时 ( 0. 8fv < fa < 1. 2fv或0. 8ftb < fa <1. 2ftb) , 就可能导致壳侧在进口区产生强烈的声学共振和噪音。而当壳程流体经过管束区时, 气体逐渐冷凝, 由于液体的声速极高, 避免噪声振动的产生。

TEMA标准[1]中横流速度V、卡门漩涡频率fv、紊流抖振频率ft和声频fa的计算式为:

( 1) 横流速度V = Q/3600bilρ

临界横流速度Vc=Kc fndoδsb

要求条件V<Vc

式中: Q———流量, kg/h

bi———第i排换热管总间隙, m

l———折流板距管板距离、折流板间距

ρ———介质密度, kg/m3

Kc———比例系数, 由换热管的排列方式和节径比确定

fn———换热管的固有频率

δs———质量阻尼参数

b———指数, 由换热管的排列方式和节径比确定

由式 ( 1) 可看出, 通过减小流量, 增大管间距提高换热管总间隙, 增大折流板距管板距离、折流板间距等途径可降低横流速度、提高临界横流速度。

( 2) 卡门漩涡频率fv = St V/do

振动判据0.8<fa/fv<1.2

式中:do———换热管外径, m

St———斯特罗哈准数, 无因次

V———横流速度, 根据管间最小的自由截面计算, m/s

由式 (2) 可以看出, 当管径do一定时, 流速v越大, 卡门漩涡频率fv越大, 因此通过减少壳程流量、降低横流速度或减小斯特罗哈准数 (与换热管排列形式有关) 等途径可改变卡曼旋涡频率, 若壳程流体单位时间流量不变, 可通过增加换热管中心距来降低流速, 但最终导致壳体直径增大, 降低换热性能, 导致投资成本增加。

( 3) 紊流抖振频率ft = Vdo[3. 05 ( 1 - do T) 2+ 0. 28]/ L

振动判据0.8<fa/fv<1.2

式中:T———横向管间距, m

L ———纵向管间距, m

由式 ( 3) 可以看出, 当管径do一定时, 通过减小横流速度, 增大管束横向管间距以及纵向管间距等途径可降低紊流抖振频率。

( 4) 声频fa = n C/2Di

式中:C———在气体中声波的传播速度m/s, C=1000 (zrPS/ρS) 1/2

r———定压比热与定容比热的比值

Ps———壳程设计压力 (绝对压力) , MPa

Z———压缩系数, 对理想气体取Z=1

ρS———壳程气体的密度, kg/m3

Di———声振动的特性长度, m, 一般情况下取换热器壳体直径或试验段宽度

n———振型数, 指半波的整倍数, 无因次

由式 ( 4) 可看出, 在换热器中声振动的声学驻波频率取决于壳程流体中的声速和壳体直径。

3 甲醇水冷器结构改进

噪声振动是由于流体流过管束时产生的紊流脉动或漩涡脱落激发而成。紊流流动的触发机制会导致噪声振动; 卡门漩涡脱落所造成的声波频率与壳体内管间气柱某一声学驻波频率相重合时[2], 漩涡脱落所形成的波动升力与驻波流体柱内的质点运动相互作用, 不断将能量输送给驻波, 将会在换热器壳侧诱发强烈的声学驻波振动, 驻波一般即垂直于管轴又垂直于流动方向。

激发产生的能量很大, 会产生严重的噪声, 过高的声压会损坏换热器的壳体, 使器壁在脉动压力作用下弯曲变形, 具有较大的破坏力。此外, 若卡门漩涡脱落频率分别与声频、换热管的固有频率相近时, 换热管不仅出现噪声振动, 同时还伴随剧烈振动, 换热管可能仅在几小时内就会遭到破坏。

因此, 主要解决办法是将壳侧声频fa与卡门漩涡频率fv、紊流抖振频率ft的比值范围提高到设计要求范围以上。经校核发现该设备设计浪费较大, 可以先进行优化设计, 降低设备成本, 再解决甲醇水冷器壳侧噪声振动的问题, 主要改进设计如下:

3. 1 设备优化设计

通过Aspen HTFS + 软件计算, 设备改为细长型结构, 有效提高了壳侧和管侧的流速, 相比原设计传热系数约提高了61% , 减少了传热面积。此外甲醇水冷器总长在原有基础上增加1 m, 设计充分利用了现场布置, 表四为具体结构参数。

将以上参数利用Aspen HTFS + 软件进行噪声振动分析计算, 结果见表五。

通过表五可以看出, 优化后的甲醇水冷器在壳侧进口区有噪声振动提示, 声频与卡门漩涡频率、紊流抖振频率相互接近, 比值均在0. 8 ~ 1. 2 范围内, 下一步着手解决噪声振动问题。

3. 2 设置消音板

气体流过管束时, 由于气柱振荡导致壳侧产生严重的噪声振动。在固定的工艺操作条件下, 一般通过调整换热器结构型式, 改变换热管外径、管间距、折流板类型或者筒体类型, 消除其潜在的振动威胁, 降低噪声共振的发生几率[3,4,5]。然而消除振动又与达到传热效果前提下的经济性问题 ( 即设备费用和操作费用) 相矛盾, 在换热器设计中需全面平衡利弊。

因此可以考虑换热器壳侧安装消音板, 通过计算将设备横向尺寸分隔成若干部分, 减小特性长度D来提高壳侧声频, 使其错开卡门涡流频率或紊流抖振频率, 在不影响换热器效率的前提下, 解决噪声振动问题。其中消音板的安装位置应离开驻波的节点靠近波腹。

在步骤一的基础上, 利用Aspen HTFS + 软件对甲醇水冷器的噪声振动进行设计模拟。在壳侧进口处一定位置处设置消音板, 从表6 的噪声振动分析结果可见, 设置消音板后壳侧声频由改造前的73. 8 Hz提高至674. 1 Hz, fa/fv与fa/ft的比值也远高于其规定临界范围, 进口区无振动提示, 完全消除了噪声振动。

4 结语

在项目开始设备设计之初, Aspen HTFS + 软件的换热器振动分析模块可以准确预测、解决壳侧噪声振动, 避免了人工计算的繁琐性。从上述的噪声振动分析可知, 在优化换热器基础上, 增设消音板对提高换热器壳侧声频、消除噪声振动非常有效, 从根本上消除设备安全运行的隐患, 改进方案有效降低了设备制造难度及设备前期投入成本, 同时对保障操作人员的健康与换热设备的安全运转具有非常现实的意义。

摘要:利用换热器计算软件Aspen HTFS+对甲醇水冷器进行了声振动计算和预测, 计算结果表明:在运行过程中设备会产生强烈的噪声振动, 与生产现场情况完全吻合, 同时针对消除声振动提出了改进措施, 并对设备结构进行合理优化。

关键词:甲醇水冷器,噪声振动,声频,卡门漩涡脱落频率

参考文献

[1]GB151-1999.管壳式换热器[S].

[2]兰州石油机械学院主编.换热器[M].烃加工出版社, 1988:372-404.

[3]戴波, 柳红.管壳式换热器声振动探析[J].当代化工, 2001, 30 (1) :51-52.

[4]聂清德, 郭宝玉, 侯曾炎, 等.防止列管式换热器中声振动的研究[J].压力容器, 1989, 6 (5) :51-54.

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