物理性污染控制習題答案解析

1、物理性污染控制習題答案第三章振動污染及其控制1 .什么是振動污染？振動污染具有什么特征？答：振動污染：振動超過一定的界限，從而對人體的健康和設(shè)施產(chǎn)生損害，對人的生活和工作環(huán)境形成干擾，或使機器、設(shè)備和儀表不能正常工作振動污染的特點主觀性：是一種危害人體健康的感覺公害。局部性：僅涉及振動源鄰近的地區(qū)。瞬時性：是瞬時性能量污染，在環(huán)境中無殘余污染物，不積累。振源停止，污染即消失。2 .振動污染的來源及其影響答：振動污染的來源于自然振動和人為振動自然振源由地震、火山爆發(fā)等自然現(xiàn)象引起。自然振動帶來的災(zāi)害難以避免，只能加強預報減少損失。人為振源主要包括（一）工廠振動源（二）工程振動源（三）道路交通振動

2、源（四）低頻空氣振動源。振動對生理的影響主要是損傷人的機體；振動對心理的影響主要是心理上會產(chǎn)生不愉快、煩躁、不可忍受等各種反應(yīng)；振動對工作效率的影響主要是振動可使視力減退，使人反應(yīng)滯后，影響語言交談，復雜工作的錯誤率上升等；振動對構(gòu)筑物的影響主要是振動導致構(gòu)筑物破壞。3 .簡諧振動系統(tǒng)具有哪些性質(zhì)？答：簡諧振動是最簡單的周期振動定義：某個物理量（位移、速度或加速度）按時間的正弦或余弦規(guī)律變化的振動。簡諧振動系統(tǒng)性質(zhì)：（一）自由振動（二）受迫振動（三）振動體與共振4 .共振現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的？有何危害？如何防止？答：共振現(xiàn)象產(chǎn)生是激振力受到過濾乃至變形，某些成分被突出、擴大后傳遞，大多數(shù)場合存在若

3、干種形式的共振現(xiàn)象。危害是共振引起的擴大。共振現(xiàn)象的主要形式有4種（1）包括基礎(chǔ)在內(nèi)的機器質(zhì)量和支承基礎(chǔ)的支承彈簧引發(fā)的力的傳遞即為共振。（2）激振力傳遞過程中，可能發(fā)生因地質(zhì)構(gòu)造引起地基共振的現(xiàn)象。（3）從受振（即受損方）還須考慮與振源同樣的機械或建筑及其支承引起的共振。（4）當機械或建筑的部分或部件的固有頻率與傳遞來的激振力頻率一致時，就會強烈共振。防止共振主要方法：（1）改變機器的轉(zhuǎn)速或改換機型來改變振動的頻率；（2）將振動源安裝在非剛性的基礎(chǔ)上以降低共振響應(yīng)；（3）用粘貼彈性高阻尼結(jié)構(gòu)材料來增加一些波殼機體或儀器儀表的阻尼，以增加能量散逸，降低其振幅；（4）改變設(shè)施的結(jié)構(gòu)和總體尺寸或采

4、取局部加強法來改變結(jié)構(gòu)的固有頻率。5 .沿地面?zhèn)鬟f的波動具有什么特點？答：波動沿地面的傳遞特性(1)波動傳遞的順序首先觀測到與地面平行的P波，其次是S波，而后是具有與地面垂直振動分量的R波。(2)波動的空間分布特征P波在空間傳播最快，S波次之，二者都以振源為中心呈球面波傳播；R波稍滯后，以振源為中心呈圓柱波傳播。R波能量最強，約占總能量的67%是振動公害處理首要考慮的波。橫波占26%縱波能量最小，僅為7%(3)波動隨距離的衰減振動以波動形式從振源傳遞到地面，隨波動距離增加逐漸減小，直至衰滅。波的形態(tài)不同，n值不同，波動隨距離r的衰減也不同。(4)波動的反射、折射和衍射入射、反射、折射的角度分別

5、取決于P波、S波的速度。止匕外，不同種類的反射波和折射的強度還受密度的影響。度、加速度、振動加速度級及振動級x0sint6 .表示振動的主要參數(shù)有哪些？是如何定義的？主要參數(shù)有：位移、運位移：yxx0cost速度：dxdt2x0sintd2x加速度：位移、速度和加速度的換算關(guān)系(p118圖3-20)振動級：一般用機械振動參數(shù)級來描述振動的強度，單位為分貝(dB)在環(huán)境振動測量中，一般選用振動加速度級和振動級作為振動強度參數(shù)。振動加速度級定義為0La201g星aref振動級定義為修正的加速度級La7.振動源的控制方法有哪些?'20lgearef答：改進振動設(shè)備的設(shè)計；提高制造加工裝配精度

6、。8 .如何控制機械振動污染？簡述其原理。答：(一)降低機械的振動加速度降低機械的振動加速度的措施：采用使自由振幅倍率減小的設(shè)計。(二)利用支承臺架質(zhì)量的減振措施機械質(zhì)量m越大，彈簧勁度k越小，激振力頻率f越大時，則/0越大。通過增減機械支承臺架的質(zhì)量能夠降低振動加速度。調(diào)節(jié)支承臺架質(zhì)量，使機械位移振幅控制在容許值以內(nèi)。（三）利用動力吸振的減振措施當外力的頻率與質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)的固有頻率接近時，就會產(chǎn)生共振。當機械安裝不良而形成共振狀態(tài)等情況，可采用動力吸振器的方法，作為減振處理措施之一。9 .彈性減振的原理是什么？可采取哪些方法？原理：用彈性材料支撐機械，使傳遞到基礎(chǔ)的激振力減少。米取方法：（

7、1）積極隔振（主動隔振）在機器與基礎(chǔ)間安裝彈性支承（隔振器），減少機器振動激振力向基礎(chǔ)的傳遞量，迫使機器的振動得以有效隔離的方法作用：降低設(shè)備擾動對周圍環(huán)境的影響，同時使設(shè)備自身振動較小。風機、水泵、壓縮機及沖床的隔振（2）消極隔振（被動隔振）在設(shè)備與基礎(chǔ)間安裝彈性支承（隔離器），減少基礎(chǔ)的振動對設(shè)備的影響程度，使設(shè)備能正常工作或不受損害。作用：減小地基的振動對設(shè)備的影響，使設(shè)備的振動小于地基的振動，達到保護設(shè)備的目的。精密儀器設(shè)備的隔振，房屋下安裝隔振器防止地震破壞。10 .振動控制材料可分哪幾類？如何選擇適宜的抗振材料？答：隔振材料，阻尼材料，阻尼合金。常用的隔振材料有橡膠，軟木，玻璃纖維

8、，毛氈。橡膠：橡膠隔振墊的剛度由橡膠彈性模量和幾何形狀決定。軟木：優(yōu)點：質(zhì)輕、耐腐蝕、保溫性能好、加工方便等。缺點：不適于低頻隔振。玻璃纖維：優(yōu)點：耐腐蝕、防火、彈性好，性能不隨溫度變化毛氈：優(yōu)點：價廉、安裝方便，可根據(jù)需要切成任何形狀和大小，并可重疊放置，獲得良好的隔振效果。要求：防腐，防蟲，易用油紙或塑料薄膜予以包裹，縫隙易用瀝青涂抹密封常用的阻尼材料有彈性阻尼材料，復合材料，阻尼合金，庫侖摩擦阻尼材料，其他類。彈性阻尼材料常用的有橡膠類、瀝青類和塑料類。優(yōu)點：阻尼損耗因子很大、減振性能良好缺點：溫度適應(yīng)性較窄，微小溫變會引起阻尼特性的較大改變。復合材料常用的有層壓材料、混合材料。優(yōu)點：施

9、工工藝簡單，有較好的控制結(jié)構(gòu)振動和降低噪聲的效果。阻尼合金：優(yōu)點：大阻尼合金具有比一般金屬材料大得多的阻尼值；導熱性好，耐高溫；可直接用作機器的零部件，缺點：價格貴。11 .針對地鐵污染的特點，提出合理的防治方案。（演講）12 .將兩臺機器先后開動，由某一測點測量其振動，得加速度有效值分別為4.25g和3.62g,求兩臺機器同時開動時的加速度級（1g為102m/s2）。解：兩臺機器同時開動時的加速度有效值為ae4.2523.622102m/s25.58102m/s2D兩臺機器同時開動時的加速度級為201g2aref5.58102dB“她5嚶%）74.93dB機器12345678振動級/dB82

10、797472806875P65解1:ae14.設(shè)某處有8臺能完全獨立啟動的機器。逐臺分別啟動，由某一測點測得下表的8個振動級數(shù)值，求這8臺機器同時開動時該測點的振動級是多少分貝。La120lga.e182La220lgarefae2La20lg,20lga.e1105aref100.912.59102m/s2aref791ae2201g個105101.058.91102m/s2La320lgae3aref7420lgLa420lgae472aref20lgae3105ae410510101.31.45.013.98La5a-20lg-e5-aref80ae520lg-e510510La6

11、9;20lg-e6-aref68La7'20lge7aref75La81a«20lg-e8-aref65'20lg-e65105a,120lg-e75105'20lg-e851051010101.61.251.758臺機器同時開動時修正的加速度有效值為102m/s2102m/s210102m/s22.5102m/s25.62102m/s21.78102m/s2ae12.5928.9125.0123.9821022.525.6221.782102m/s2e20.49102m/s28臺機器同時開動時的加速度級為La1a20lgearef20lg220.4910210586.23dB解2:Ln10lg0.1Lpi102518.27.97.47.28.06.87.56.5Lp10lg101010101010101086.23dB15.假設(shè)機械本身的重量為785N轉(zhuǎn)速為60rpm,不平衡力為每轉(zhuǎn)58.8N,作用于垂直方向。此時，若使支點臺架之下為彈性支承，系統(tǒng)的固有頻率5Hz,機械的最大位移振幅控制在0.2mm以下時，則支承臺架的重量不得低于何值時，可起到減振作用。解：m_1%2X001210(3-48)2f。10000.258.8(25?10000.2058.8(31.4)20.96310.61kg支承臺架的重量(310.61785/9.8)2