第一章噪聲緒論課件

機械噪聲測試分析與降噪技術AnalysisandReductionofMechanicalNoise主要內(nèi)容聲和噪聲1噪聲的危害2聲學量度及噪聲評價3噪聲的測試分析技術4機械噪聲識別與控制技術5一、聲和噪聲聲音產(chǎn)生于物體的振動，并通過激發(fā)周圍的氣體、液體或固體介質(zhì)的擾動，以聲波的形式進行傳播。如鋼板的振動（銅鑼）：1聲音．．．．．．一、聲和噪聲產(chǎn)生聲音的振動物體。如敲擊后因振動而發(fā)出聲音的銅鑼（聲源），用手一捂聲音即止，這就揭示了：1聲音１）聲源聲源的振動強弱、動態(tài)性能直接決定聲音大小。一、聲和噪聲聲源的振動而激發(fā)傳播介質(zhì)產(chǎn)生的疏密變化的一種波動形式。1聲音2）聲波①波陣面：同一時刻波傳播到的面，可以是平面、球面、柱形面或它們的組合。

②機械波：機械振動在介質(zhì)中以一定的速度傳播的過程。聲頻范圍內(nèi)的機械波即為聲波。

③機械波可以是縱波，也可以是橫波或二者的組合?？v波：介質(zhì)質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相同。

橫波：介質(zhì)質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直，如石塊投入水中。

一、聲和噪聲④幾種典型波動形式的描述一、聲和噪聲1聲音３）不同條件下的聲傳播特性空氣中聲速：C空(0。C)＝331.6m/s，C空(20。C)＝334m/s，ρ空＝1.2kg/m3

水中聲速：

C水(20。C)＝1450m/s，ρ水＝1000kg/m3

鋼材中聲速：C鋼(20。C)＝5000m/s，ρ鋼＝7800kg/m3

可見：聲速與介質(zhì)密度、溫度等關系極大。一、聲和噪聲1聲音4）聲壓由于聲源振動引起傳播介質(zhì)壓強的變化量1000Hz純音人剛能聽到的聲壓(基準聲壓)

微風的聲壓

室內(nèi)大聲談話聲壓

飛機強力發(fā)動機可見：可聞聲壓域很寬(倍)，不易計量,應引入聲壓級()。一、聲和噪聲1聲音5）聲音的頻率范圍聲源的振動頻率一、聲和噪聲

物理學觀點2樂聲和噪聲美國人定義：

樂聲和噪聲的主觀區(qū)分和定義因人而異

噪聲的定義不一，但含義一致：

對于一首樂曲，某人愛聽則為樂聲，而對另一位不愛聽或想專心看書者則為噪聲；小孩的哭叫聲對母親也可能認為愛聽，是樂聲，但對他人則明顯為噪聲。

生理學觀點凡是使人煩躁的、討厭的、不需要的聲音。NoiseisanyundesiredSound.二、噪聲的危害噪聲的危害是多方面的，取決于頻率位置及聲壓級的高低。聲強大于85dB，人將明顯受到危害;

聲強大于140dB，人耳將完全不能忍受。二、噪聲的危害1損害身體健康1）引起耳聾或聽力下降聽力疲勞：長時間暴露在中等強度的噪聲環(huán)境所致，可恢復。

暫時聽域改變：可相差20~30dB

聽力損失：永久性聽力偏移

四個等級

同樣強度下中高頻聲對人的危害更大二、噪聲的危害1損害身體健康2）引起其它疾病會引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)、腸胃、心血管等方面的疾病強度的影響

頻率的影響例如：

電機：1500r/min=25Hz

頭、頸、肩不適

火車：60km/h=16.6m/s，鐵軌

L=10m，胸不適二、噪聲的危害2對生活和工作的影響人在睡眠時，30~40dB的聲音就會產(chǎn)生影響熟睡后，40~45dB的聲音就會有“覺醒反映”注意：絕對的寂靜無聲也是有害的，會使人發(fā)瘋、失去理智、神經(jīng)錯亂，應15dB。

例如：美國有公寓，隔音設施太好，住戶多得神經(jīng)病，加裝蜂音器后好轉(zhuǎn)。二、噪聲的危害3造成物質(zhì)上的損失強噪聲會使儀器設備失靈和毀壞。180dB的強噪聲會使金屬疲勞軟化190dB的強噪聲可使鉚釘?shù)葦嗔讶⒙晫W度量及噪聲評價三、聲學度量及噪聲評價1聲壓級2）聲壓級分貝dB:指兩個功率（例如A1和A0）之比取以10為底的對數(shù)并乘以10，單位為dBN＝10lgA1/A0A0是基準量（或參考值），A1是被量度量聲壓級Lp:對聲學來講，功率=力*速度，聞域聲壓:正常人耳剛剛能聽到的聲壓痛域聲壓:正常人感到疼痛難忍的聲壓

三、聲學度量及噪聲評價2聲強級和聲功率級1）聲強級聲強LI：反映了聲音的能量密度，是一矢量，單位為（瓦/米2）

基準聲強：I0=10-12瓦/米2

聲強級：LI=

10lg(I/I0

)dB

聲強級與聲壓級數(shù)值是相同的：LI=

Lp

∵自由聲場中，代入上式：五、機械噪聲的識別與控制技術1噪聲的傳播與控制技術20噪聲污染控制技術與設備把人們不需要的聲音通稱為噪聲。噪聲控制的目的就是要獲得適當?shù)穆晫W環(huán)境，把噪聲污染限制在可容許的范圍內(nèi)。聲學系統(tǒng)一般包括聲源、傳播途徑和接受者，因此噪聲控制一般從這三方面考慮，即噪聲源的控制、傳播途徑的控制、接受者的防護。其中傳播途徑的控制是噪聲控制中的普遍技術。五、機械噪聲的識別與控制技術消聲室隔聲間壁玻璃棉吸聲結(jié)構(gòu)一、噪聲源的控制

1、合理選擇材料和改進機械設計來降低噪聲

2、改進工藝和操作方法降低噪聲

3、減小激振力來降低噪聲

4、提高運動零部件間的接觸性能

5、降低機械設備系統(tǒng)的噪聲輻射部件對激振力的響應

6、低噪聲設備噪聲污染控制技術與設備二、傳播途徑的控制在傳播途徑上控制噪聲是目前噪聲控制中采用最普遍的技術，按其工作原理可分為吸聲、隔聲和消聲，其相應的設備為吸聲降噪設備、隔聲設備和消聲器。

1、吸聲降噪設計在噪聲污染控制工程中，吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)常用來降低室內(nèi)噪聲。吸聲材料按吸聲機理可分為多孔吸聲材料和共振吸聲結(jié)構(gòu)兩大類。噪聲污染控制技術與設備（1）多孔吸聲材料多孔吸聲材料的內(nèi)部和表面都有很多微小的細孔，孔和孔之間相互聯(lián)通并直接與外界大氣相連，具有一定的通氣性。聲波在空隙內(nèi)傳播時會引起經(jīng)絡間的空氣來回運動，與靜止的經(jīng)絡相互摩擦，由于空氣的粘滯性和空氣與經(jīng)絡之間的熱傳導作用，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉，從而起著吸收聲能的作用。噪聲污染控制技術與設備1）多孔吸聲材料及其種類①無機纖維材料無機纖維材料主要有超細玻璃棉、玻璃絲、礦渣棉、巖棉及其制品。②泡沫塑料常用做吸聲材料的泡沫塑料主要有聚氨酯、聚醚乙烯、聚氯乙烯、酚醛等。③有機纖維材料如棉麻、甘蔗、木絲、稻草等④建筑吸聲材料如加氣混凝土、微孔吸聲磚、膨脹珍珠巖等噪聲污染控制技術與設備2、隔聲降噪設計隔聲是噪聲控制工程中常用的一種技術措施，利用墻體、各種板材及構(gòu)件作為屏蔽物或利用圍護結(jié)構(gòu)把噪聲控制在一定范圍之內(nèi)，使噪聲在空氣中的傳播受阻而不能順利通過，從而達到降低噪聲的目的。

噪聲污染控制技術與設備①透聲系數(shù)與隔聲量假設Ei為入射聲能量，Ea為構(gòu)件吸收的聲能量，Er為反射聲能量，Et為透射聲能量。透射聲能Et與入射聲能Ei之比稱為透聲系數(shù)或透射系數(shù)τ，即：在工程實際中常采用透聲系數(shù)倒數(shù)的對數(shù)來表示透聲損失的大小，稱為傳聲損失，或透聲損失，或隔聲量，用R表示，單位是分貝(dB)。

τ值越小，R值越大，說明隔聲性越好。

噪聲污染控制技術與設備②單層密實均勻構(gòu)件的隔聲性能此類構(gòu)件的隔聲材料要求密實而厚重，如磚墻、鋼筋混凝土、鋼板、木板等。受到聲波作用，其隔聲性能與材料的剛性、阻尼、面密度有關。③雙層隔聲結(jié)構(gòu)雙層結(jié)構(gòu)是指兩個單層結(jié)構(gòu)中間夾有一定厚度的空氣或多孔材料的復合結(jié)構(gòu)。雙層結(jié)構(gòu)的隔聲量與空氣層厚度有關，厚度增加，隔聲量也增加。噪聲污染控制技術與設備④隔聲罩的設計與應用采用隔聲罩，可控制其隔聲量，使工作所在位置的噪聲降低到所需要的程度，且技術措施簡單、體積小、用料少、投資少。隔聲罩的罩壁由罩板、阻尼涂料和吸聲層構(gòu)成。隔聲罩一般分為全封閉、局部封閉和消聲箱式隔聲罩。噪聲污染控制技術與設備3、消聲器消聲器用來降低空氣動力設備的進排氣口噪聲或沿管道傳播的噪聲，既能允許氣流順利通過，又能有效的阻止或減弱聲能向外傳播。（1）、消聲器的聲學性能①傳遞損失LTL

傳遞損失又稱為傳聲損失，是消聲器入口處和出口處的聲功率級之差值：LTL＝Lwl一LW2②消聲量LNR

消聲量又稱為噪聲降低量或減噪量，指的是消聲器進口端和出口端的平均聲壓級差，即：噪聲污染控制技術與設備（2）阻性消聲器阻性消聲器是利用安裝在管道內(nèi)壁或中部的阻性材料(主要是多孔材料)吸收聲能而達到降低噪聲的目的。因為多孔材料的吸聲機理類似于電路中的電阻消耗電能，故稱依靠多孔吸聲材料消聲的消聲器為阻性消聲器。阻性消聲器具有良好的中高頻消聲性能，低頻消聲性能較差。噪聲污染控制技術與設備②阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式阻性消聲器的結(jié)構(gòu)形式很多，常見有片式消聲器、蜂窩式消聲器、直管式消聲器、迷宮式消聲器等，噪聲污染控制技術與設備圖6常見阻性消聲器的結(jié)構(gòu)示意圖③阻性消聲器的特點阻性消聲器中多孔材料對中、高頻噪聲的吸收顯著，能較好地消除中、高頻噪聲，而對低頻的消聲作用較差。因此阻性消聲器主要用于對中、高頻噪聲的吸收。阻性消聲器具有結(jié)構(gòu)簡單和良好的吸收中、高頻噪聲的優(yōu)點，在實際工程中得到廣泛的應用。但不適合在高溫、高濕的環(huán)境中使用，多用于風機的進、排氣消聲。噪聲污染控制技術與設備（3）抗性消聲器抗性消聲器的基本結(jié)構(gòu)是由擴張室和連接管串聯(lián)而成。它是利用管道截面的變化(擴張或收縮)使聲波在傳播過程中引起阻抗改變而產(chǎn)生聲能的反射、干涉，再沿管道繼續(xù)傳播而降低由消聲器向外輻射的聲能，從而達到消聲的目的。

抗性消聲器適用于消除低中頻噪聲，構(gòu)造簡單、耐高溫、耐氣體腐蝕和沖擊；其缺點是消聲頻帶窄，對高頻噪聲消聲效果較差。噪聲污染控制技術與設備③共振腔式抗性消聲器共振腔式抗性消聲器是利用共振吸聲原理進行消聲，一般由一段開有若干個軸型和狹縫型等。共振腔式消聲器的特點是選擇性較強，在共振頻率處的消聲量很大，而偏離共振頻率時消聲量急劇下降。比較適宜于低、中頻成分突出的氣流噪聲的消聲。

噪聲污染控制技術與設備④干涉式抗性消聲器干涉式消聲器主要借助相干聲波的相互抵消作用來達到消聲目的。⑤阻抗復合型消聲器常用的阻抗復合型消聲器的形式有阻性-擴張室復合式、阻性-共振復合式和阻性-擴張室-共振腔復合式等。噪聲污染控制技術與設備三、個人防護當在聲源上和傳播途徑上控制噪聲難以達到標準要求時，或在某些無需進行控制、但對接受者來說必須加以保護的場合，往