內(nèi)燃機噪聲振動與控制

徐傳燕實驗及參考書目2教材：《內(nèi)燃機噪聲振動與控制》（機械工業(yè)出版社，吳炎庭編）參考書：《噪聲與振動控制技術(shù)基礎(chǔ)》（科學(xué)出版社，盛美萍等主編）《振動力學(xué)》（西安交通大學(xué)出版社，倪振華主編）《模態(tài)分析理論與實踐》（北京理工大學(xué)出版社，(比利時)海倫編，白化同等譯）其他參考資料：期刊《振動工程學(xué)報》、《振動與沖擊》等及網(wǎng)絡(luò)資源中國振動聯(lián)盟等實驗：內(nèi)燃機振動噪聲實驗或模態(tài)分析測試考核方法考核方法：采用考勤、平時考核和期末測驗結(jié)合的方法進行。期末考試采用閉卷方式，期末考試成績與平時成績在總成績中的比重為7:3。內(nèi)燃機噪聲與控制1噪聲的產(chǎn)生和傳播特性1.1噪聲對人體的影響及噪聲控制的一般原則1.2聲音的產(chǎn)生聲音是由物體的振動所造成的，經(jīng)由彈性介質(zhì)(ElasticMedium)以聲波(SoundWave)的方式將能量傳送出去。類型波陣面聲線聲源類型相關(guān)方程平面聲波垂直于傳播方向的平面相互平行的直線平面聲源球面聲波以任何值為半徑的球面由點聲源發(fā)出的半徑線點聲源柱面聲波同軸圓柱面線聲源發(fā)出的半徑線線聲源1.噪聲和噪聲的評價1.噪聲噪聲人們不需要的聲音。環(huán)境噪聲在工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工、交通運輸和社會生活中所產(chǎn)生的、干擾周圍生活、環(huán)境的聲音。噪聲污染所產(chǎn)生的環(huán)境噪聲超過國家規(guī)定的環(huán)境噪聲排放標準，并干擾他人正常生活、工作和學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。內(nèi)燃機的噪聲有？2.聲的特性參數(shù)(1)頻率和周期頻率()：每秒鐘振動的次數(shù)，以Hz為單位噪聲控制范圍：63-16000Hz周期()：完成一次振動所需要的時間(2)波長和聲速波長()：聲波在一個周期內(nèi)傳播的距離聲速()：聲波在媒質(zhì)中傳播的速度15°時空氣中聲速：340m/s波長()、聲速()和頻率()的關(guān)系：(3)聲波的物理度量1)聲壓及其瞬時值、平均值和有效值2)聲強與聲強級3)聲功率與聲功率級聲壓與聲壓級a.瞬時聲壓：某一瞬間的聲壓。b.平均聲壓

對于純音，平均值為0

靜態(tài)壓強

c.有效聲壓：在一定時間間隔中將瞬時聲壓對時間求均方根值即得有效聲壓

用電子儀表測量得到的通常是有效聲壓,人們習(xí)慣上講的聲壓實際上也是有效聲壓.日常生活中聲音的聲壓數(shù)據(jù)(Pa)聲音種類聲壓聲音種類聲壓正常人耳能聽到最弱聲2×10-5織布車間2普通說話聲（1m遠處）2×10-2柴油發(fā)動機、球磨機20公共汽車內(nèi)0.2噴氣飛機起飛200人耳感覺聽閾到痛閾的范圍是:2×10-5~20Pac.聲壓級:該聲音的聲壓與參考聲壓的比值取以10為底的對數(shù)再乘20，單位：dB用聲壓級表示人耳聽閾與痛閾范圍是:0~120dB人耳對頻率為1kHz聲音的可聽聞為0dB；微風(fēng)輕輕吹動樹葉的聲音約14dB；在房間中高聲談話聲(相距1m處)約68dB～74dB；交響樂隊演奏聲(相距5m處)約64dB；飛機強力發(fā)動機的聲音(相距5m處)約140dB；一聲音比另一聲音聲壓大一倍時大6dB；人耳對聲音強弱的分辨能力約為0.5dB。2)聲強和聲強級

a.聲強：在聲傳播方向上單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的聲能量，稱為聲音的強度，簡稱為聲強，單位是b.聲強級：該聲音的聲強與參考聲強的比值取以10為底的對數(shù)再乘10,單位,分貝(dB)聲壓需級和貿(mào)聲強誼級的婆關(guān)系霜：3)聲功阿率和聲叼功率爛級a.聲功繭率:聲源鳴在單糟位時脊間內(nèi)列輻射格的總昂能量統(tǒng)，單驗位：斧瓦。意義重：聲功租率是令衡量芹聲源波聲能夕量輸知出大膏小的底基本夾物理量；奇聲功敘率可鄉(xiāng)豐用于票鑒定盾各種必聲源窄。b.聲功浴率與拌聲強辱的關(guān)遙系球面劇輻射襲時：波陣煉面面喉積c.聲功撫率級聲功坊率級確單位宰：分竿貝。(4藍)聲源臟的輻超射特兼性聲源蠟的指閱向性屢：聲源魯發(fā)出孔的聲納波，謠在各背個方壇向上禽的聲侵壓分榆布并鐮不一跑定相謀同，雕這種隨方眾向分寬布的蓮不均呢勻性，稱地為聲躲源的碎指向銹性。指向肝性因涉子：在話離聲黎源中晶心不饒同距來離處合，測留量球倦面上飯各點暗的聲知強，播求得嚷所有化方向輛上的擔(dān)平均仍聲強躍，將烤某一笨方向廊上得壯聲強賭與其便相比脹就是河該方讓向的算指向泥性因種數(shù)：幾種考典型年聲源艱的輻顫射特矮性聲源類型輻射特性聲壓空間分布輻射效率點聲源無指向性均勻高線聲源有一定的指向性聲偶極子有很強的方向性不均勻低平面聲源復(fù)雜的指向性分布（一捷）響因度、承等響榆曲線鈔和響罩度級聲頻

聲壓

次聲…20Hz

～

20kHz…超聲

（可聽閾）2×10-5Pa～20Pa

（痛閾）可聽范圍

人耳區(qū)對強堂度相盈同而弱頻率郵不同救的聲蠶音有副不同陽的響跪度感弱覺，決即對鑒于相耕同聲律壓級梳但頻沒率不譜同的發(fā)聲音閉，人廢耳聽給起來掏是不蝦一樣悄響的鴨。描述切聲音缸大小孟的主而觀感潤覺量響度諷級定義：以寺頻率10劑00刪Hz純音鳳的聲曲壓級40行dB為基松準音慢，調(diào)談節(jié)10踩00義Hz純音此的聲浴壓級剛，使旋大量告受試還者判遣斷，啟若某枯聲源港的噪維聲聽杏起來慢與該法純音久一樣爽響亮銳，則揉該噪拴聲的牌響度康級就貼等于屢該純條音的神聲壓燒級值原。單位航：“出方”吵（ph砌on）。響度描述誼聲音陪大小稼的主旨觀感計覺量暮，“別宋”(s賺on造e)定義：10遞00Ｈz純音支聲壓燥級為40成dB時的牲響度賠為１so新ne。利用弟與基戰(zhàn)準音資相比營較的鋼方法焦，可寒以得蝕到整寨個可結(jié)聽頻最率范抹圍純磚音的叼響度狠級。響度級聽閾曲線

痛閾曲線

等響曲線

等響戲曲線掠是相請等響暗度聲財音對擠應(yīng)點槳的連狗線，架相當(dāng)懂于聲列壓級賓、頻伏率不質(zhì)同，霜但響著度級叔相同春的聲僑音。各曲調(diào)線上予的數(shù)斥字表弟示聲站音的紀響度殖級，柳即和包這個曾聲音放同樣柔響的10婦00罪Hz純音爭的聲餓壓級組。零方仆響度維級曲問線(虛線)是聽乳閾曲叛線，紐奉虛線鞏上的草點表凡明入勸耳剛毫能聽晴到聲司音的透頻率網(wǎng)和聲細壓級呢，低灣于虛棒線的線點所膨表示愈的一州定頻褲率和激聲壓靈級的蒜聲音峽都聽廢不到中。12火0贊ph抖on曲線呆是痛眉閾曲劈燕線。任一嘆曲線球低頻點區(qū)聲侄壓級怕高，核高頻叫區(qū)聲旱壓級震低，境說明談人耳洽對低仰頻聲孫不敏垮感，爪對高的頻聲員敏感吉。聲壓餡級高緩于10鄙0d扔B，等吊響曲腔線漸裙平緩訓(xùn)，說辮明人美耳分爐辨高對、低捷頻聲品音的偶能力蒸變差袋，此散時聲宅音的故響度撈級與責(zé)頻率攪關(guān)系帥已不漁大，撕主要狀決定漠于聲錯壓級。(2盯)計權(quán)嫩聲級考慮森到人蕩們主觀漢上對育響度薦感覺等不同，根運據(jù)等攪響曲朱線對飽頻率押給以繞適當(dāng)豈增減卻的修剪正方著法稱臂為頻率培計權(quán)常用倦的有A、B、C三種芒計權(quán)縫網(wǎng)絡(luò)蓄。A計權(quán)曲線請模擬椅人耳栗，近留似于宮響度后級為40恩ph同on等響洽曲線箏的倒女置，夕使低敞頻段羞有較酒大的才衰減杜。B計權(quán)曲線答近似污于70曬ph至on等響炎曲線閉的倒煙置，磨使低擊頻段首有一脅定的即衰減犧。C計權(quán)曲線游近似托于10飯0p綠ho泄n等響濾曲線師的倒膏置，墾可聽巾聲范昂圍平撓直。經(jīng)A計權(quán)秋曲線純測量梅出的忙分貝奴讀數(shù)測稱A計權(quán)砌聲級無，dB陳(A肥)。同振樣經(jīng)B或C測得隔的分遺貝讀掛數(shù)分尚別為B計權(quán)康聲級魚和C計權(quán)禾聲級,dB（B）、dB（C）。如果喜不加居頻率絹計權(quán)朗，儀昌器對喊不同君頻率撓響應(yīng)刺是均稠勻的柱，即線性掏響應(yīng)，測窩量的補結(jié)果闊就是輩聲壓費級，另直接千以分雨貝或dB表示霞，記租作Li切n稱為L計權(quán)管聲級摘。D計權(quán)破測得筒的分散貝數(shù)腐稱D計權(quán)梁聲級謀，dB割(D厘)。D聲級次主要船用于家航空踩噪聲卷評價榨。A聲級能較加好地西反映財穩(wěn)態(tài)料寬頻流帶噪決聲，國坡際公圈認用A聲級息作為瘦保護旅聽力秩和健他康、萌以及粉環(huán)境軌噪聲凍的評恰價量垮。（3）噪宅聲評玻價數(shù)窄（NR）曲霸線評價詳室內(nèi)排噪聲沫。考慮膜了高頓頻噪芳聲比詞低頻礦噪聲帶對人旦的影而響更父大，絡(luò)可彌嘩補A聲級丑反映液頻率畢特性皂的不萬足。以1k側(cè)Hz倍頻宅帶聲婚壓級窯值作番為噪乞聲評辨價數(shù)NR，其清噪聲羊級范凡圍是0～13貓0d農(nóng)B，頻閥率范拔圍是31弦.5～80蔬00粱Hz內(nèi)9個倍涌頻程群。每凝條曲掃線上問的NR值為荷曲線牌通過鳥中心誓頻率10納00據(jù)Hz的聲持壓級添數(shù)值敘。NR數(shù)的脾確定昆方法已知紋噪聲姓的頻猛譜,由噪陵聲評偵價數(shù)只曲線黑查得寇各頻超帶相策應(yīng)的NR，其銅中最茄大者伯即為喉該噪矩聲評呆價數(shù)NR。已知肅倍頻脈帶聲丸壓級吸，相暈應(yīng)的NR為式中——各中級心頻悲率下NR數(shù)對指應(yīng)的瞞聲壓拼級,d炊B；——各中牌心頻映率對楊應(yīng)的得系數(shù)說。方法1方法2方法3NR數(shù)與A聲級酒較好預(yù)相關(guān)擇，二灰者間氧的近效似關(guān)健系為式中浩，——鑒A聲級,屈dB（A）。不同貍中心辮頻率堂的系態(tài)數(shù)和倍頻帶中心頻率/Hz

6335.50.79012522.00.87025012.00.9305004.80.974100001.0002000-3.5

1.0154000-6.11.0258000-8.01.030(4哀)等效繞連續(xù)A級聲定義任：某時級段內(nèi)傷的非圓穩(wěn)態(tài)當(dāng)噪聲捷的A聲級煩，用承能量糠平均稿的方晨法，環(huán)以一菠個連閘續(xù)不竿變的A聲級嚇來表寺示該借時段密內(nèi)噪返聲的衡聲級劫。計算術(shù)公式1：A聲級車測量拖值匆連死續(xù)式中——等效廚連續(xù)A聲級億，dB（A）；——噪聲桃暴露遭時間蠢，h或mi似n；——時間t內(nèi)的A聲級拔，dB（A）。(5膠)噪聲筒對聽嘉力的同損傷噪聲吸污染業(yè)危害繳典型持案例——蝴19窩81年，督在美盾國舉詳行現(xiàn)現(xiàn)代派抄露天浴音樂會上貴，有30絲式0名聽精眾突甚然失羞去知頃覺，民昏迷不擾醒，10海0輛救領(lǐng)護車悠搶救浸?！?9滲59年，揉美國村有10名“光自愿繁”作林噪聲明試驗，嶺當(dāng)實屆驗用倘飛機夸從10名自壯愿者腹頭上10冰——召12米高睜處飛抵過后敏，有6人當(dāng)大場死亡，4人數(shù)矩小時扁后死伍亡——19粱60年，熄日本越廣島儉一男碑子被椅附近許工廠葉發(fā)出的脂噪聲妥折磨贏煩惱魯萬分模，最殺后把駝工廠兼主殺死潛?！?9仔61年，冶一名翁日本生青年掀從新用瀉來雅到東般京找工膀作，括由于場鐵路忙附近淡，日騎夜噪記聲折磨，陰患失限眼癥壘，自撈殺如果席人們長期效在強惜噪聲過環(huán)境雜下工買作，聽遮覺疲類勞不塞能得獲到及憲時恢催復(fù)，沙且內(nèi)伸耳器笛官會亞發(fā)生如器質(zhì)緞性病禽變，袋即形阻成永久導(dǎo)性聽激閾偏顆移，又富稱噪香聲性詢耳聾靜。長期傷在高雷噪聲熊環(huán)境暫下工翁作的夜人與記低噪俘聲環(huán)搜境下黑的情尾況相都比，岡會產(chǎn)盯生頭痛盯、腦崗脹、沖耳鳴辦、失蘇眠、扯全身處疲乏縱無力以及肉記憶街力減援退等神經(jīng)讓衰弱漿癥狀。高劣血壓基、動廉脈硬粗化和餐冠心仿病的放發(fā)病工率要冶高2閱～3紗倍。危害噪聲蕉也可導(dǎo)致悟消化晨系統(tǒng)柔功能持紊亂，引高起消化猾不良乓、食愛欲不劍振、侍惡心右嘔吐柄，使腸胃束病和河潰瘍榴病發(fā)病鬼率升舊高。此外越，噪鼻聲對棟視覺很器官丈、內(nèi)模分泌壤機能訓(xùn)及胎誘兒的貨正常免發(fā)育德等方遷面也棍會產(chǎn)飯生一攀定影泥響。心在高嶺噪聲些中工蛇作和垂生活努的人趙們，一般只健康壤水平鄭逐年躬下降弓，對單疾病夾的抵洪抗力吊減弱計，誘規(guī)發(fā)一畢些疾棟病，但近也和凍個人彈的體像質(zhì)因折素有追關(guān)，失不可膜一概跡而論顫。建筑卷噪聲建筑副施工頭噪音交通杯噪聲交通盯噪聲噪音口對人藥類不陶同程磁度的很影響無法射忍受般：15澆0d購B~晴13忙0d奇B感到摧疼痛拘：13粉0d惹B~助11油0d練B環(huán)境渡聲量勒等級很吵心：11僅0d湊B~思70旱dB較靜距：70考dB音~5證0d搬B安靜宗：50授dB刺~3勤0d于B極靜貨：30巖dB米~1緒0d幼B無聲亂：0d擊B分貝將的標鑼準20單~4尼0d鎖B相當(dāng)工于輕但聲說鍬話。40摘~6哀0d喪B相當(dāng)成于室儉內(nèi)談睜話。60嫁~7籠0dB有損修神經(jīng)鼠。70紫~9吵0dB很吵,長期芹在這痰種環(huán)簽境下捐學(xué)習(xí)尺和生貨活，絲式會使干人的介神經(jīng)斧細胞尋逐漸律受到級破壞劉。90易~1母00葉dB會使神聽力廚受損但。10察0~萌12路0d抽B使人臉難以保忍受膛，幾拖分鐘宰就可堅暫時守致聾合。42噪聲哨的控托制依求據(jù)：聲源范振動傍產(chǎn)生米聲音空氣杠等介搖質(zhì)的漏傳播耳膜酸的振苦動振動傾與噪時聲的芳控制施方法1、消槐振（加聲）2、隔偷振（霧聲）3、結(jié)盞構(gòu)改樸進內(nèi)燃浩機的柳噪聲嫩控制聲源1）降間低激豪振源叮的激炭振2）降宋低結(jié)柳構(gòu)的溝傳遞晶函數(shù)3）降鴿低輻鄰射表似面的景輻射咽效率隔聲隔聲廁罩吸聲消聲趴器45消聲遙門46消聲革室47汽車泛性能籌測試48用途恢：(工業(yè))控制腐室、芽設(shè)備岔間、席精密徐儀器快檢測償、測套試(民用)醫(yī)學(xué)銀檢查工、科貢學(xué)研雕究、汗音樂舊練習(xí)奇、聽返力測第試某電針子廠脆隔聲防測試氣房惠而程浦公要司在扣線噪鐮聲測桑試房隔聲疫房吸聲芽體吸聲汽罩1.產(chǎn)品壞噪聲并標準2.噪聲潮排放葬標準3.環(huán)境縮慧質(zhì)量德標準環(huán)境調(diào)噪聲煉標準二1.產(chǎn)品轟噪聲鏈標準a.汽車芳定置卡噪聲b.地鐵斬車輛委噪聲蘇標準a.汽車雁定置費噪聲汽車別定置躬：汽羽車不疑行駛碎，發(fā)戶動機擾處于挨空載庭運轉(zhuǎn)能狀態(tài)許。反映薄了車順輛的月排氣狂噪聲疑和發(fā)比動機塘噪聲眼情況姑。《汽車兆定置秧噪聲投限值》對城盜市道艙路允沖許行李駛的如在用芳汽車臂規(guī)定療了定仔置噪疼聲的嫩限值。各類洞車輛苗定置凈噪聲A聲級墾限值(d貴B)車輛類型燃料種類1998年1月1日前出廠1998年1月1日后出廠轎車汽油8785微型客車、貨車汽油9088輕型客車、貨車、越野車汽油n<4300r/min汽油n>4300r/min柴油9497100929598中、大型客車、貨車汽油柴油9710395101大型貨車額定功率N<147kW額定功率N>147kW101105991032.噪聲顆排放蠻標準a.各類需廠界被噪聲濕標準b.建筑潛施工舅廠界球噪聲革限值c.鐵路啟及機象場周河圍環(huán)碗境噪伙聲標逐準a《工業(yè)利企業(yè)饅廠界毯噪聲顧標準》（GB舉12煤34棗8-門90）類別晝間/dB夜間/dBⅠ5545Ⅱ6050Ⅲ6555Ⅳ7055規(guī)定紅四類欄標準洞的適碌用范肯圍為拉：Ⅰ類標慎準適醒用于冶以居袍住、梢文教鑼機關(guān)嘩為主醒的區(qū)廁域。Ⅱ類標舅準適唉用于于居住腳、商墾業(yè)、漆工業(yè)擠混雜接區(qū)及丙商業(yè)姥中心遍區(qū)。Ⅲ類標紀準適淡用于礙工業(yè)趕區(qū)。Ⅳ類標都準適居用于蹲交通鹿干線樹道路碼兩側(cè)籍區(qū)域添。b歷《建筑董施工皺場界犁噪聲差標準》（GB醬12幟52盲3-塞90）施工階段主要噪聲源噪聲限值/dB晝間夜間土石方推土機、挖掘機、裝載機7555打樁各種打樁機85禁止施工結(jié)構(gòu)混凝土攪拌機、振搗棒、電鋸等7055裝修吊車、升降機6555c.鐵路晝及機璃場周損圍環(huán)草境噪粘聲標辯準鐵路高邊界瓦噪聲溜限值桂及測疫量方談法機場門周圍籃飛機隱噪聲洲環(huán)境認標準適用區(qū)域標準值LWECPN(dB)一類區(qū)域≤70二類區(qū)域≤75機場賞周圍穴飛機沒噪聲侵標準疫值及羅適用疑區(qū)域注：溝一類浩區(qū)域梯：特蜜殊區(qū)崖域居歇住區(qū)臭；居課住、購文教欲區(qū)。二類垂區(qū)域拴：除奔一類鵲以外尊的生畜活區(qū)夠。a.工業(yè)喉企業(yè)袍噪聲嚷衛(wèi)生悶標準b.室內(nèi)閘環(huán)境天噪聲渠允許隆標準c.城市轎區(qū)域銜環(huán)境背噪聲映標準3.環(huán)境歷質(zhì)量棒標準a.工業(yè)占企業(yè)栗噪聲堵衛(wèi)生姿標準工業(yè)慶企業(yè)錢廠區(qū)退內(nèi)各亭類地電點的踩噪聲朋標準牢（A計權(quán)蠅聲級dB）序號地點類別噪聲限值1生產(chǎn)車間及作業(yè)場所（工人每天連續(xù)接觸噪聲8h）902高噪聲車間設(shè)置的值班室、無電話通話要求時觀察室、休息室有電話通話要求時75703精密裝配線、精密加工車間的工作地點、計算機房704車間所屬辦公室、實驗室、設(shè)計室（室內(nèi)背景噪聲級）705主控制室、集中控制室、通訊室、電話總機室、消防值班室（室內(nèi)背景噪聲級）606廠部所屬辦公室、會議室、設(shè)計室、中心實驗室（包括試驗、化驗、計量室）（室內(nèi)背景噪聲級）607醫(yī)務(wù)室、教室、哺乳室、托兒所、工人值班室（室內(nèi)背景噪聲級）55b.室內(nèi)辛環(huán)境那噪聲養(yǎng)標準（1）國耐際標粒準化恒組織(I岡SO將)的環(huán)鍛境噪首聲標糖準規(guī)定母住宅援區(qū)室槍內(nèi)環(huán)脫境噪領(lǐng)聲的俗容許扮聲級路為34～45饞dB，并凳根據(jù)競不同略時間燒、不豆同地珠區(qū)等扯條件軍進行鞭修正若，其服修正針值該溝標準邁亦做日了規(guī)驢定。（2）我箱國民辰用建宏筑室傘內(nèi)噪洞聲標惰準我國抱民用核建筑科室內(nèi)味允許楚噪聲象級如怨表2-匯10所示有。我國唯民用碌