隔振技術(shù)與阻尼減震振課件

隔振技術(shù)與阻尼減震振主要內(nèi)容：一、振動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響和評(píng)價(jià)二、振動(dòng)控制的基本方法三、隔振原理四、隔振設(shè)計(jì)與計(jì)算一、振動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響和評(píng)價(jià)1）人能感覺(jué)到的振動(dòng)頻率范圍在1-100Hz；2）對(duì)人體反應(yīng)最強(qiáng)烈的振動(dòng)頻率是與人體某些器官固有頻率相吻合的頻率；3）低于2Hz的次聲波振動(dòng)可能導(dǎo)致人的死亡；4）影響和損害建筑物、精密儀器和設(shè)備。振動(dòng)可分為：穩(wěn)態(tài)振動(dòng)、沖擊振動(dòng)和無(wú)規(guī)則振動(dòng)。振動(dòng)對(duì)人及環(huán)境的影響：振動(dòng)強(qiáng)弱對(duì)人影響情況（總概括）：（1）振動(dòng)的“感覺(jué)閾”（2）振動(dòng)的“不舒適閾”（3）振動(dòng)的“疲勞閾”（4）振動(dòng)的“危險(xiǎn)閾”和“極限閾”ISO5349標(biāo)準(zhǔn)（局部振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)）：規(guī)定了8-1000Hz不同暴露時(shí)間的振動(dòng)加速度和振動(dòng)速度的允許值，用來(lái)評(píng)價(jià)手傳振動(dòng)暴露對(duì)人損傷危害。ISO2631標(biāo)準(zhǔn)（整體振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)）：規(guī)定了人在振動(dòng)作業(yè)環(huán)境（頻率范圍1-80Hz）中的暴露基準(zhǔn)（含垂直振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)曲線和水平振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)曲線）。我國(guó)的環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)：《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》（GB10070-88）《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)測(cè)量方法》（GB10071-88）二、振動(dòng)控制的基本方法1）減少振動(dòng)源的擾動(dòng)（減少非平衡力、改進(jìn)工藝）2）防止振動(dòng)（改變外擾頻率或系統(tǒng)振動(dòng)頻率）3）采用隔振技術(shù)（控制振動(dòng)傳遞，如防振溝、隔振器等）振動(dòng)源傳遞介質(zhì)接受者三、隔振原理

評(píng)價(jià)振動(dòng)的強(qiáng)弱，通常用位移、速度、加速度三個(gè)量來(lái)表示，該三個(gè)量有內(nèi)在的聯(lián)系。對(duì)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)來(lái)說(shuō)，振動(dòng)的位移為：其中：X－振動(dòng)的位移，mXm－振幅，即最大的位移，mω－角頻率，等于2πfφ－相位振動(dòng)速度和加速度分別為位移的一階導(dǎo)數(shù)與二階導(dǎo)數(shù)，即：常用來(lái)表征隔振效果的物理量－傳振系數(shù)（力傳遞率）定義：通過(guò)隔振元件傳遞過(guò)去的力與總的干擾力之比，即：系數(shù)越小，隔振元件傳遞的力越小，隔振效果越好。振動(dòng)級(jí)：隔振效率：如：當(dāng)干擾力通過(guò)隔振系統(tǒng)后，其振幅降低到原來(lái)的1/10時(shí)，即T＝0.1，則干擾力的振動(dòng)級(jí)降低了20dB.傳振系數(shù)越小，隔振效率越高。

對(duì)于一個(gè)單向自由振動(dòng)（不考慮體系阻尼），則體系的固有頻率為：

假設(shè)在這一振動(dòng)系統(tǒng)上加一個(gè)垂直的干擾力F＝F0sinωt，在忽略阻尼的情況下，該振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式為：

其中，式中第一項(xiàng)為振動(dòng)物質(zhì)的慣性力，第二項(xiàng)為彈簧彈性力，右邊為周期性的干擾力。結(jié)合傳振系數(shù)的定義，可以得到無(wú)阻尼振動(dòng)系統(tǒng)的力傳遞系數(shù)：其中：f為干擾力頻率，f0為系統(tǒng)的固有頻率。對(duì)上式的討論：（1）當(dāng)f/f0＜1時(shí)，即干擾力的頻率小于隔振系統(tǒng)的固有頻率，在書(shū)中圖10-7中的AB段的T＝1，說(shuō)明干擾力全部通過(guò)隔振裝置，即隔振系統(tǒng)不起作用。（2）當(dāng)f/f0＝1時(shí)，即干擾力的頻率等于或接近隔振系統(tǒng)的固有頻率，即BC段的T大于1，說(shuō)明隔振系統(tǒng)不但不起隔振作用，反而放大了振動(dòng)的干擾，甚至產(chǎn)生共振現(xiàn)象。（3）當(dāng)f/f0＞21/2時(shí)，即干擾力頻率大于隔振系統(tǒng)的固有頻率的21/2倍，即CD段的T小于1，隔振系統(tǒng)才真正起隔振作用。

當(dāng)考慮體系有阻尼情況時(shí)，即在體系中安裝阻尼器，如橡皮墊等，則體系的傳振系數(shù)為：其中：ξ＝δ/δ0，即系統(tǒng)阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比,臨界阻尼系數(shù)δ0＝4πmf0討論傳振系數(shù)T與ξ的關(guān)系：（1）當(dāng)f/f0＜21/2時(shí)，即圖中AB和BC段，也就是系統(tǒng)不起隔振作用甚至發(fā)生共振作用的范圍，ξ越大，則T值越小，表明增大阻尼對(duì)控制振動(dòng)有好處；（2）當(dāng)f/f0＞21/2時(shí)，即圖中CD段，也時(shí)設(shè)計(jì)隔振裝置經(jīng)?？紤]的范圍，ξ越小，則T值越小，表明阻尼越小越好，阻尼對(duì)隔振效果有不良的影響。綜合上述兩種討論，可知：1）欲得到好的隔振效果，必須設(shè)計(jì)較低的f0，并且只有當(dāng)f/f0＞21/2，才能獲得好的隔振效果；2）如果干擾頻率f比較低，或者因其他原因，只能做到f/f0＜21/2時(shí)，此時(shí)可采取增加阻尼來(lái)限制干擾力的放大作用。實(shí)際應(yīng)用舉例：1.拖拉機(jī)空負(fù)荷時(shí)要比有負(fù)荷時(shí)振動(dòng)大，是何原因？答：由于空負(fù)荷質(zhì)量小，則空負(fù)荷時(shí)固有頻率要比設(shè)計(jì)的固有頻率f0大，所以f/f0的值比設(shè)計(jì)值小，因此空負(fù)荷時(shí)傳振系數(shù)比設(shè)計(jì)值大，因此拖拉機(jī)空負(fù)荷時(shí)要比有負(fù)荷時(shí)振動(dòng)大。阻尼層基板約束層第三章噪聲的評(píng)價(jià)和標(biāo)準(zhǔn)1、噪聲的評(píng)價(jià)量當(dāng)某一頻率的純音和1000Hz的純音聽(tīng)起來(lái)同樣響時(shí)，這時(shí)1000Hz的純音的聲壓級(jí)就定義為該待定聲音的響度級(jí)。響度級(jí)的符號(hào)為L(zhǎng)N，單位為方（phon）.對(duì)各個(gè)頻率的聲音作這樣的試聽(tīng)比較，得出達(dá)到同樣響度級(jí)時(shí)頻率與聲壓級(jí)的關(guān)系曲線，通常稱(chēng)為等響曲線70phon3010040009575610Lpf/Hz計(jì)權(quán)聲級(jí)為了使聲音的客觀量度和人耳的聽(tīng)覺(jué)主官感受近似取得一致，通常對(duì)不同頻率聲音的聲壓級(jí)經(jīng)某一特定的加權(quán)修正后，再疊加計(jì)算可得到噪聲的總聲壓級(jí)，此聲壓級(jí)稱(chēng)為計(jì)權(quán)聲級(jí)。聲壓級(jí)相同的聲音會(huì)因?yàn)轭l率的不同產(chǎn)生不一樣的主觀感覺(jué)。A計(jì)權(quán)的頻率響應(yīng)與人耳對(duì)寬頻帶的聲音的靈敏度相當(dāng)，成為最廣泛的評(píng)價(jià)參量等效連續(xù)A聲級(jí)（等能量A計(jì)權(quán)聲級(jí)）

等效于在相同的時(shí)間間隔T內(nèi)與不穩(wěn)定噪聲能量相等的連續(xù)穩(wěn)定噪聲的A聲級(jí)晝夜等效聲級(jí)

累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)表達(dá)噪聲的隨機(jī)起伏程度Ln：測(cè)量時(shí)間內(nèi)高于Ln聲級(jí)所占的時(shí)間為n％如：L10＝70dB噪聲級(jí)高于70dB的時(shí)間占10％通常認(rèn)為，

L90相當(dāng)于本底噪聲級(jí)，L50相當(dāng)于中值噪聲級(jí)，L10相當(dāng)于峰值噪聲級(jí)(用于評(píng)價(jià)漲落較大的噪聲相關(guān)性較好)累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)一般只用于有較好正態(tài)分布的噪聲評(píng)價(jià)對(duì)于統(tǒng)計(jì)特性符合正態(tài)分布的噪聲，其累計(jì)百分?jǐn)?shù)聲級(jí)與等效連續(xù)A聲級(jí)之間有近似關(guān)系環(huán)境噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)1、《中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治法》1996年10月通過(guò)2、產(chǎn)品噪聲標(biāo)準(zhǔn)3、噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)4、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)環(huán)境噪聲允許標(biāo)準(zhǔn)，城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)P60的例題第四章噪聲測(cè)試和監(jiān)測(cè)1、測(cè)量?jī)x器（1）聲級(jí)計(jì)2、聲強(qiáng)功率及聲的測(cè)量3、環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)方法（1）城市區(qū)域網(wǎng)格測(cè)量法：補(bǔ)聲級(jí)計(jì)的圖組成聲級(jí)計(jì)的各部分的主要功能和工作原理晝間夜間每一網(wǎng)格中的工廠、道路及非建成區(qū)的面積之和不得大于網(wǎng)格面積的50％有效網(wǎng)格總數(shù)應(yīng)多于100個(gè)每次每個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量10min的連續(xù)等效聲級(jí)，全部網(wǎng)格中心的10min的連續(xù)等效聲級(jí)的算術(shù)平均值代表某一區(qū)域的噪聲水平75-8070-7565-7060-65定點(diǎn)測(cè)量方法：24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，測(cè)量每小時(shí)的連續(xù)等效聲級(jí)，晝間A聲級(jí)能量平均值，夜間A聲級(jí)能量平均值，該區(qū)的環(huán)境噪聲水平由下式計(jì)算：（2）道路交通噪聲測(cè)量測(cè)點(diǎn)：市區(qū)交通干線(機(jī)動(dòng)車(chē)流量不小于100輛)