机械振动与噪声培训课程
机械振动与噪声控制
机械振动与噪声控制机械振动与噪声控制是现代工程领域中非常重要的一个研究方向。
随着科技的不断发展，人们越来越注重减少机械运动中的振动与噪声，以提高设备的性能、效率和使用寿命。
本文将从机械振动的基本原理、噪声的分类与测量、振动控制的方法等方面进行论述。
一、机械振动的基本原理在机械系统中，振动是一种围绕平衡位置周期性运动的现象。
振动通常由激励力以及系统的固有特性所引起。
激励力可以是机械力、电磁力、声波等。
机械系统的固有特性包括质量、刚度和阻尼等。
质量决定了系统的惯性，刚度决定了系统的弹性，阻尼决定了系统的能量损耗。
合理设计与控制系统的固有特性，可以减少机械振动的发生。
二、噪声的分类与测量噪声是由各种原因而产生的声音，它是人们感到不舒适的声音。
噪声可以分为环境噪声、机械噪声、交通噪声等多种类型。
环境噪声主要来自于工业、建筑、交通等方面的活动；机械噪声主要来自于机械设备的运行；交通噪声主要来自于汽车、火车、飞机等交通工具的运行。
噪声的测量通常通过声压级、频谱特性和声音品质等参数来描述。
三、振动控制的方法为了控制机械振动和降低噪声，人们采用了多种方法。
以下是一些常用的振动控制方法：1. 被动控制方法：这种方法通过在机械系统中加入质量块、减振器等元件，来吸收或分散振动能量，从而减少振动和噪声的传递和辐射。
2. 主动控制方法：这种方法通过传感器、执行器和控制算法等技术手段，实时监测和控制机械系统的振动。
主动控制方法可以根据振动信号的特征来产生反作用力，以抵消振动力，从而实现振动控制的目的。
3. 半主动控制方法：半主动控制方法结合了被动控制和主动控制的优点。
这种方法通过控制装置来控制振动元件的刚度、阻尼等参数，以改变系统的固有特性，达到控制振动和噪声的目的。
除了以上方法，还有一些辅助性的振动控制技术，如结构优化设计、材料选择、减震降噪措施等。
结语机械振动与噪声控制是一门具有挑战性和前沿性的学科，在工程应用中具有重要的实际价值。
机械振动与噪声控制考研专业课资料
机械振动与噪声控制考研专业课资料机械振动与噪声控制是工程领域中一个重要的专业课程，它涉及到振动和噪声的产生、传播和控制等方面的知识。
本文将介绍机械振动与噪声控制的基本概念、振动分析方法以及噪声控制技术等内容。
一、机械振动的基本概念机械振动是指机械系统在受到外界激励或内部失稳等因素的作用下，产生的物体或结构的周期性运动。
机械振动通常分为自由振动和强迫振动两种形式。
1. 自由振动自由振动是指物体在无外界激励的情况下，由于其本身固有的机械特性，发生的振动运动。
自由振动的特点是周期性、无阻尼和无衰减。
2. 强迫振动强迫振动是指物体在外界激励的作用下所产生的振动运动。
外界激励可以是周期性的力或非周期性的力。
强迫振动的特点是受到外力的影响，振幅和频率会发生变化。
二、振动分析方法为了研究机械振动现象，需要进行振动分析。
振动分析方法主要包括：1. 振动测量振动测量是通过传感器等设备对振动信号进行采集和分析，得到振动信号的幅值、频率等信息。
常用的振动测量方法有加速度测量、速度测量和位移测量等。
2. 振动模态分析振动模态分析是通过分析物体振动时的模态形态及其固有频率，揭示物体固有的振动特性。
常用的振动模态分析方法有频谱分析、阻尼比测量和模态参数识别等。
3. 振动控制振动控制是指通过采取相应的措施，减小或消除机械振动对设备或结构的影响。
常用的振动控制方法包括减振措施和隔振措施等。
三、噪声控制技术噪声是一种不受欢迎的声音，对人类健康和生活环境产生负面影响。
噪声控制技术旨在减少或消除噪声的传播和影响，并提供一个安静的环境。
1. 噪声源控制噪声源控制是指通过改变噪声源的结构或使用噪声源控制设备来减少噪声的产生。
常用的噪声源控制方法包括降噪技术、隔声技术和吸声技术等。
2. 噪声传播控制噪声传播控制是指通过隔音墙、隔音材料等手段，阻止噪声的传播，减少噪声对周围环境的影响。
3. 噪声接收设备控制噪声接收设备控制是指通过使用噪声接收设备，如耳机、耳塞等，将噪声降到可接受范围内，减少对人体的影响。
机械设计中的机械结构振动与噪声控制
机械设计中的机械结构振动与噪声控制机械振动与噪声是机械工程中一个重要的问题，对于机械系统的性能和可靠性有着直接的影响。
在机械设计过程中，振动和噪声控制被广泛关注和研究，以减少对运行和使用环境的不利影响。
本文将探讨机械设计中的机械结构振动与噪声控制的相关内容。
1. 振动与噪声的来源振动与噪声在机械系统中往往由多种因素引起，主要包括以下几个方面：1.1 动力因素：机械工作时产生的转动或往复运动；1.2 力学因素：机械零件之间的摩擦、间隙和弹性变形等；1.3 热力因素：温度变化导致材料膨胀引起的应力和变形；1.4 流体因素：流体介质对机械系统的冲击和扰动。
2. 振动与噪声的危害2.1 对机械系统影响：振动会导致机械零件的疲劳破坏和损坏，降低机械系统的寿命和可靠性；2.2 对使用环境影响：噪声会给人们的生活和工作环境带来不适和危害，对工作效率和身体健康造成负面影响。
3. 振动与噪声控制的方法为了控制机械结构的振动与噪声，可以采取以下方法：3.1 结构优化：通过控制机械结构的刚度、质量和几何形状等参数来降低振动和噪声的产生；3.2 隔振隔声：利用隔振器和隔声材料等措施，将振动和噪声传递和辐射降到最低；3.3 主动控制：采用传感器、执行器和控制器等实时监测和调节振动和噪声；3.4 传导路径控制：对振动和噪声的传导路径进行有效控制，避免影响不受控制区域。
4. 实例分析以某型汽车发动机为例，通过振动与噪声控制来提高其安全性与舒适性。
4.1 结构优化：通过有限元分析等方法，优化发动机结构的刚度和质量分布，减少结构共振现象。
4.2 隔振隔声：在发动机的减振支撑上采用隔振器，减少发动机产生的振动传递至车身。
4.3 主动控制：利用传感器和控制器实时监测发动机振动，通过调节发动机的点火时刻、供油量等参数来减小振动幅值。
4.4 传导路径控制：在发动机的支撑结构上加装隔振材料，将发动机振动对车内乘员的影响降到最低。
通过以上的振动与噪声控制措施，汽车发动机的振动与噪声水平得到有效控制，提高了发动机的可靠性和舒适性。
噪声与振动控制技术基础学习
5. 纵波：纵波是质点的 振动方向与传播方向 同轴的波。如敲锣时， 锣的振动方向与波的 传播方向就是一致的 6. 波长：在纵波中波长 是指相邻两个 密部 或 疏部 之间的距离。
2010.11.26
精益求精
18
7. 横波：是质点的振动方 向与波的传播方向相互 垂直。在横波中波长通 常是指相邻两个波峰或 波谷之间的距离 8. 固体有切变弹性，所以 在固体中能传播横波， 液体和气体没有切变弹 性，因此只能传播纵波， 而不能传播横波。流体 中只有纵波。 9. 水波与地震波都是既有 横波又有纵波的复杂类 型的机械波。
精益求精 23
2010.11.26
• 流入体积元的质量必然引起体积元内密度的增加，单 位时间内体积元介质密度的增量为
t
则
dm dxdydz t
• 根据质量守恒定律，得到连续性方程：
vx v y vz t x y z 改写为: v 0 t
将此式代入到（ .1.23）中得到 1
（ m ic k) F0 .......1.1.28 F
2
由此确定
F
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F0 2 m ic k
精益求精 15
第二章 声学基础概述
振动产生声音 生源可以使固体、流体 流噪声主要是流体本身的剧烈运动引起的 声音传播需要的介质：固体、空气、水等 声音根据介质的不同可以分为：结构声、 空气声、水声等。 6. 噪声：就是人们不需要的声音。 1. 2. 3. 4. 5.
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1.1.1 单自由度系统的自由振动
1. 振动系统的自由度：振 动过程中任何瞬时都能 完全确定系统在空间几 何位置所需要的独立坐 标的数目。 单自由度系统：振动过 程中的任何瞬时，系统 的几何位置只需要一个 独立坐标x，就可以完全 确定。 图1.1.1单自由度弹簧质 量系统 • 弹簧-质量系统
机械振动与噪声控制培训教材PPT课件【精编】
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Z p U
声阻抗Z是复数，其实部称为声阻R，虚部为声抗X。声阻抗 的实部表示了能量的“损耗”，这个损耗表示了声能从一个 地方传播到另一个地方，也就是声源对外辐射的过程
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声压的大小反映了声波的强弱，声压的单位是Pa (帕N/m2)。
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机械振动与噪声控制
2.1.2声波与声源 波阵面------所谓波阵面是指声传播过程中，运动状态
在某瞬时完全相同的媒质质点形成的面。 声波： 平面声波、球面声波和柱面声波等类型，
当ka<<1，即声波波长远大于声源半径a时,有：
p(r,t) p e A j(tkr) ck Qe j(tkr)
r
4r
Q=sua=4pa2ua 称为声源强度。
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2) 偶极子声源
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机械振动与噪声控制
2.3 声阻抗、声强及声功率
2.3.1声阻抗、声强和声功率的定义
描述声辐射和声场特性的一个重要概念是声阻抗。对于一个声 源来说，如果它的表面振速是u，表面积是S，则uS 称为体积 速度U。该声源表面声压与声源体积速度之比称为声阻抗Z。
机械振动与噪声培训课程
机械振动与噪声培训课程简介机械振动与噪声是机械工程中的重要研究领域。
振动和噪声不仅会影响机械设备的性能和寿命，还会对人的健康和环境造成不良影响。
因此，了解和掌握机械振动与噪声的原理和控制方法是每一个机械工程师都需要具备的基本知识和技能。
本文档为机械振动与噪声培训课程的详细介绍，旨在帮助学员了解振动与噪声的基本概念和原理，掌握振动与噪声的测量和分析方法，以及探讨振动和噪声控制的技术手段。
内容本课程将涵盖以下内容：1.振动与噪声基础知识–振动与噪声的定义和分类–振动与噪声的来源和传播途径–振动量化指标和评价标准2.振动的测量与分析方法–振动传感器的选择和应用–振动信号采集与处理技术–振动频谱分析和特征提取方法3.噪声的测量与分析方法–噪声传感器的选择和应用–噪声信号采集与处理技术–噪声频谱分析和特征提取方法4.机械振动与噪声控制技术–振动与噪声控制的基本原理–主动振动控制技术–被动振动控制技术–噪声隔离和减排技术5.案例分析与实践–振动与噪声问题实例分析–振动与噪声控制解决方案设计与实施–振动与噪声控制效果评估与改进学习目标通过参加本培训课程，学员将能够达到以下目标：•理解振动与噪声的基本概念和原理；•掌握机械振动与噪声的测量和分析方法；•熟悉振动与噪声控制的技术手段和方法；•能够在实际工程项目中应用振动与噪声控制技术。
教学方法本课程将采用以下教学方法：•授课讲解：通过系统的理论讲解，介绍振动与噪声的基本概念和原理。
•实例分析：通过实际案例分析，帮助学员理解和应用振动与噪声控制技术。
•实验演示：通过实验演示，展示振动与噪声的测量和分析方法。
•小组讨论：通过小组讨论，促进学员之间的交流和合作。
参与要求参加本培训课程的学员需具备以下要求：•具备机械工程相关背景知识；•熟悉基本的工程数学和物理知识；•熟悉基本的计算机操作和数据处理；•具备一定的英语阅读和理解能力。
结束语机械振动与噪声培训课程将为学员提供了掌握振动与噪声基础知识、掌握振动与噪声测量和分析方法、了解振动与噪声控制技术的机会。
机械设计基础认识机械振动与噪声控制
机械设计基础认识机械振动与噪声控制机械振动与噪声是机械设计中一个重要的问题，它们会对机器的性能、寿命和工作环境产生不可忽视的影响。
为了保证机器的正常运行和提高设备的工作效率，机械振动与噪声控制是不可或缺的环节。
本文将介绍机械振动与噪声的基本知识、其对机械系统的影响以及常见的控制方法。
一、机械振动基础概念机械振动是指机械系统在运行过程中由于受到外界激励或内部因素导致的周期性运动。
普通引起机械振动的因素有不平衡、偏心、失衡、间隙等。
机械振动可以表现为位移、速度和加速度等形式，它们的量值和频率是描述振动特性的重要参数。
二、机械振动的影响1. 对机械系统的寿命和可靠性影响：机械系统的长期振动会对机器构件产生疲劳、裂纹和松动等现象，缩短了机械设备的使用寿命，降低了机器的可靠性。
2. 对工作环境的影响：机器振动会产生噪声，不仅会给工人带来身体不适，还会对生产环境中的人员造成精神压力，降低工作效率。
三、机械噪声的基本概念机械噪声是指机械设备运行时产生的声音，是由机械产生的振动传递给周围介质（空气、液体或固体）所引起的。
噪声通常以声压级（dB）表示，是衡量噪声强度的一种指标。
四、机械振动与噪声控制方法1. 结构控制：通过设计合理的结构来降低机械振动和噪声，例如增加刚度、减小质量等。
此外，合理的支承结构和减震装置也可以有效控制机械振动和噪声。
2. 隔离控制：采用隔振措施来减小机械振动和噪声的传递，例如通过弹性隔振基础、隔振橡胶、减震支承等手段来实现。
3. 阻尼控制：通过在结构中增加阻尼材料来消耗机械振动的能量，减小振动幅值和振动频率，在一定程度上降低噪声。
4. 声学控制：采用声学材料和结构设计，减少噪声的反射、传播和吸收，从而达到减小噪声的目的。
五、结语机械振动与噪声控制是机械设计中的重要部分。
正确的振动与噪声控制能够提高机械设备的工作效率、延长使用寿命，并提升工作环境的舒适度。
在机械设计中合理选择控制方法、结构设计以及使用合适的隔振、阻尼和声学控制措施，可以有效地降低机械振动和噪声，在工程实践中得到广泛应用。
机械传动系统的振动与噪声控制
机械传动系统的振动与噪声控制引言：近年来，随着科技的不断进步与社会的快速发展，机械传动系统在工业生产、交通运输和日常生活中扮演着重要的角色。
然而，机械传动系统不可避免地会产生振动与噪声，给人们的工作环境和生活质量带来负面影响。
因此，研究和控制机械传动系统的振动与噪声成为了一项具有重要意义的课题。
一、振动的来源及影响振动是机械传动系统中不可忽视的现象。
主要来源包括机械零部件的失衡、偏差、磨损以及激振源等。
机械传动系统的振动不仅会引起机械失效，还会产生噪声、能量损耗以及对周围环境和操作人员造成不利影响。
首先，机械传动系统的振动会加速零部件的磨损，降低设备寿命。
当机械零件失衡或偏差过大时，会造成增强的振动，使得设备在运行过程中非正常磨损，从而降低了设备的使用寿命。
其次，振动还会引发噪声污染。
机械传动系统在运行时会产生一定的噪音，如果振动能量过大、频率过高，会直接导致噪声超标，严重时可能会对周围环境和操作人员的听觉和心理健康造成损害。
最后，机械传动系统的振动还会导致能量的损耗。
振动过大会消耗大量的能量，使得机械传动系统的效率降低，同时也会增加能源的消耗。
二、机械振动控制的技术手段为了降低机械传动系统的振动与噪声，科学家和工程师们提出了许多控制技术手段。
其中，主要包括被动控制和主动控制两种方法。
1. 被动控制被动控制是指通过改变机械传动系统的结构、阻尼和材料等参数来达到控制振动和噪声的目的。
常见的被动控制手段包括改变传动系统的刚度、使用减振器、隔振器、阻尼器以及增加阻尼材料等。
改变传动系统的刚度是一种常见的被动控制方法。
通过增大结构刚度可以减小振动的幅值，并提高机械传动系统的自然频率，从而降低振动产生的噪声。
使用减振器和隔振器也是一种常见的被动控制手段。
减振器和隔振器能够吸收并分散振动能量，降低振动传递到周围环境和操作人员的程度。
阻尼器的使用也是一种有效的被动控制方法。
通过增加对机械振动的阻尼，可以使振动能量迅速耗散，减小振动幅值，从而降低噪声的产生。
机械工程中的振动和噪声分析技术
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目录 /目录
01
振动和噪声分 析技术概述
02
振动分析技术
03
噪声分析技术
04
振动和噪声分 析技术的应用
05
振动和噪声分 析技术的挑战 与展望
1
振动和噪声分析技术概 述
振动和噪声的基本概念
振动和噪声分析技术在机械设计、 制造、使用和维护等各个环节都有 重要作用
添加标题
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添加标题
振动和噪声分析技术可以帮助工程 师了解振动和噪声产生的原因，从 而采取有效措施降低振动和噪声
振动和噪声分析技术可以提高机械 产品的舒适性、安全性和可靠性， 提高市场竞争力
振动和噪声分析技术的发展历程
在机械设计中的应用
噪声分析：评估机械系统的 噪声水平，降低噪声污染
振动分析：预测和评估机械 系统的振动特性，优化设计
结构优化：通过振动和噪声 分析，优化机械结构的设计
和材料选择
故障诊断：通过振动和噪声 分析，诊断机械系统的故障
和异常
在故障诊断中的应用
振动和噪声分 析技术可以帮 助工程师快速
定位故障源
噪声测试的应用： 在工业、建筑、 交通等领域进行 噪声测试，以改 善噪声环境，提 高生活质量。
噪声控制技术
噪声源识别：确定 噪声的来源和类型
噪声传播途径：分 析噪声的传播方式 和途径
噪声控制方法：采 用吸声、隔声、消 声等方法降低噪声
噪声控制效果评估 ：对噪声控制效果 进行评估和优化
4
振动和噪声分析技术的 应用
振动测试的方法： 采用加速度传感 器、速度传感器、 位移传感器等设 备进行测量
机械系统的振动与噪声控制
机械系统的振动与噪声控制引言：机械工程是一门涉及设计、制造和运用机械设备的学科，其应用广泛，从汽车制造到航空航天，从工业生产到家用电器。
然而，机械系统在运行过程中常常产生振动和噪声，给人们的生活和工作带来不便和危害。
因此，控制机械系统的振动和噪声成为了机械工程师的重要任务。
一、振动的成因及其影响振动是机械系统中物体围绕平衡位置做周期性的往复或摆动运动。
振动的成因主要包括不平衡质量、不对称刚度、不对称阻尼等。
当机械系统发生振动时，不仅会产生噪声，还会导致机械零件的疲劳破坏、精度降低以及设备寿命的缩短。
因此，控制机械系统的振动成为了提高机械设备性能和可靠性的重要手段。
二、振动控制的方法1. 质量平衡：通过在旋转机械中增加平衡质量或在往复运动机械中采用对称结构，使机械系统的质量分布均匀，减小不平衡力，从而降低振动水平。
2. 结构优化：通过改变结构形式、增加刚度和减小质量等方式，提高机械系统的自然频率，使其远离激励频率，减小共振现象的发生。
3. 阻尼控制：在机械系统中引入阻尼元件，通过消耗振动能量来减小振动幅值。
常用的阻尼控制方式包括粘性阻尼、干摩擦阻尼和液体阻尼等。
4. 主动控制：采用传感器、执行器和控制算法等技术手段，实时监测和调节机械系统的振动状态，以达到振动控制的目的。
三、噪声的成因及其影响噪声是指人们不愿意听到的声音，它是由机械系统中的振动和气流等因素引起的。
噪声的成因主要包括机械振动、气动噪声和涡流噪声等。
噪声不仅会对人们的听觉健康产生不良影响，还会干扰人们的思维和交流，降低工作效率。
四、噪声控制的方法1. 振动控制：通过控制机械系统的振动，减小振动对周围空气的激励，从而降低噪声水平。
2. 声学隔离：采用隔音材料、隔音结构等手段，阻断噪声的传播路径，减少噪声的传递和扩散。
3. 声学吸收：利用吸声材料或吸声结构，将噪声能量转化为热能或其他形式的能量，从而减少噪声的反射和传播。
4. 噪声控制技术：如主动噪声控制技术，通过传感器、控制器和执行器等设备，实时监测和调节噪声源的振动和声波传播，以实现噪声的主动控制。
机械振动与噪声培训课程
房间类型 强吸声录音室 电视演播室 语言 电视演播室 音乐 电影同期录音棚 语言录音室、电话会议室
平均吸声系数：
4.声阻抗
1 Si
(iSi )
i
i
反映材料对声能阻抗性能的物理量（ρ0c）
7.1.3 吸声系数的测量(表7-2)
测量方法 驻波管法
用途
测量声波垂直入射 吸声系数。用于不 同材料吸声性能对 比；研究
特点
国家标准
试件面积小，装置简单，
测量结果精确
GB/T 18696.12004
传递函数法
B 11mm(正方形排列) B 12mm（等边三角形排列）
4.微穿孔板吸声结构
微穿孔板结构：板厚<1.0mm;穿孔率1%～5%; 孔径<1.0mm;空气层5～20cm
特点： 吸声频带较宽； 可用于高温、潮湿、腐蚀性气体或高速气流等其
它材料及结构不适合的环境中； 结构简单，吸声结构的理论计算与实测值接近。
珍珠岩吸声装饰板
聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料
吸声型泡沫玻璃 加气混凝土
使用情况 价格昂贵，使用较少。 防火、防潮性能差，原料来源广，便宜。 吸声性能好，保温隔热，耐潮，但松散纤 维易污染环境或难以加工成制品。 吸声性能好，不燃、耐腐蚀，易断成碎末， 污染环境施工扎手。
装配式加工，多用于室内吸声。
多用于砌筑界面较大的消声装置。 质轻、不燃、保温、隔热。
7.5.1.室内声场
室内声场
直达声场 混响声场
扩散声场： 房间内声能密度处处相同，而且在任一受声点上，声波 从各个方向传来的概率相等，相位无规，这样的声场叫 扩散声场。
a.直达声场
距点声源 r 处的声强为
机械振动与噪声控制课件
p p e p e A j(tkr1 )
A j (tkr2 )
r1
r2
当两个点声源相距很近：
偶极子声源
p pA e j(tkr) (2 j sin kl cos )
r
2
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机械振动与噪声控制
3) 线声源
p2
wc 2h
(2
1)
线声源
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机械振动与噪声控制
4)无限大障板上圆形活塞
p j uaa2 [ 2J1(ka sin ) ]e j(tkr) 2r ka sin 无限大障板上圆形活塞
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声压的大小反映了声波的强弱，声压的单位是Pa (帕N/m2)。
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机械振动与噪声控制
2.1.2声波与声源 波阵面------所谓波阵面是指声传播过程中，运动状态
在某瞬时完全相同的媒质质点形成的面。 声波： 平面声波、球面声波和柱面声波等类型，
如果在噪声控制过程中，在噪声源以外，人为 加入能量（次级声源或次级力源等）来控制噪 声的方法称为噪声主动控制。
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机械振动与噪声控制
• 吸声降噪 吸声降噪技术通常分成两类：多孔吸声材 料和吸声结构
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p2
机械设计基础振动与噪声控制
机械设计基础振动与噪声控制振动和噪声是机械系统中常见的问题，对机械设备的正常运行和使用者的舒适性产生重要影响。
因此，在机械设计中，合理地进行振动与噪声控制是至关重要的。
本文将介绍机械设计中振动与噪声控制的基本原理，以及一些常用的控制方法。
一、振动与噪声控制的基本原理振动与噪声的产生是由于机械系统在运行过程中产生周期性的力或扭矩，并通过结构传递到机械设备的各个部件上。
这些周期性的力或扭矩会引起系统的振动，从而产生噪声。
因此，要控制振动与噪声，需要从以下两个方面入手：1.结构优化：通过改善机械设备的结构设计，减少系统的共振频率，扩宽共振频带，降低共振幅值，从而减小振动与噪声的产生。
在结构设计中，可以采用优化材料、合理布局、增加刚度等方法来实现结构的优化，从而达到振动与噪声控制的效果。
2.降噪处理：对于已经产生的振动与噪声，可以通过降噪处理的方式来进行控制。
常用的降噪处理方法包括：隔离措施、吸声材料的应用、噪声源的隔音等。
通过这些方法，可以有效地减小噪声的传递和辐射，从而实现振动与噪声的控制。
二、常用的振动与噪声控制方法在机械设计中，常用的振动与噪声控制方法包括主动控制、被动控制和半主动控制三种。
1.主动控制：主动控制是指通过外部能量源对振动与噪声进行控制。
常见的主动控制方法包括振动源的消除、控制力的反向激励等。
主动控制能够有效地降低振动与噪声，但其设计和实施的难度较大，成本较高。
2.被动控制：被动控制是指通过结构的刚度、阻尼等特性来降低振动与噪声。
常见的被动控制方法包括添加阻尼材料、改变结构刚度等。
被动控制方法相对简单且成本较低，但对于一些高频振动与噪声的控制效果较差。
3.半主动控制：半主动控制是指通过在结构中引入可调节的元件，根据系统的振动情况动态调整控制参数，从而实现振动与噪声的控制。
半主动控制方法综合了主动控制和被动控制的优点，能够在一定程度上提高系统的控制效果。
三、案例分析：振动与噪声控制在机械设计中的应用以某机械设备为例，该设备在运行时产生较大的振动与噪声，影响了设备的使用效果和使用者的舒适度。
噪声振动培训
声传播规律
• • • • • 声波的反射，折射，散射和绕射 点声源， 线声源和面声源 声波随距离衰减 空气的吸声 声屏障
声传播规律
• 声波的反射，折射 • 反射系数 r 反射系数小的材料成为吸声材料 • 透射系数 透射系数小的材料称为隔声材料
声传播规律
• 声波的散射 如果障碍物表面很粗糙（表面起伏比波长 大）又或者障碍物得到大小和波长差不多， 则声波入射时，会产生各个方面的散射
声传播规律
• 声波的干涉、衍射 • 干涉：振动的叠加产生干涉，驻波，定波现象 • 衍射：声波绕过障碍物而使传播方向改变的现象， 波长于障碍物的大小比值越大，衍射越严重。而高 频声遇到大障碍物，就会在障碍物后产生阴影区
降噪的一些方法
对整车的密封性进行检查 （如前围的密封是 否到位） 关门声的改善（一是从密封条上进行改善， 二是在们内外板粘贴阻尼片进行改善，阻尼 片的粘贴方法是通过各阶模态的叠加，找出 振动最大的几个部位进行粘贴阻尼片） 高速风噪（在整车密封好的前提下，通过空 腔阻断可降低车内噪声）
噪声振动基础培训
冯牛辉 2011.2.11
目
噪 声 振 动
录
问题分析
噪 声
声学的基础知识 关于噪声的一些测试标准 噪声的测试方法 隔音降噪的一些方法
声学的基础知识
声波的描述 声压级的定义 声压级的加减 噪声的频谱分析
声学的基础知识
声波的描述： • 机械振动是声波产生的根源 • 弹性媒质是声波传播的必要条件 • 声压：由振动引起的介质压力在平均压力的 基 础上面变化的部分。 • 一般定义： 其中： 为声压，单位是帕(Pa)，在空气中研 究的声压范围一般在10-5~106Pa之间。 显然，媒质中任一点的声压都是随时间变化 的，每一时刻的声压称为瞬时声压，而某段 时间内瞬时声压的均方根值， 称为有效声压：
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房间类型 强吸声录音室 电视演播室 语言 电视演播室 音乐 电影同期录音棚 语言录音室、电话会议室
7.3 共振吸声结构
1.薄板共振吸声结构 2. 薄膜共振吸声结构 3.穿孔板共振吸声结构 4.微穿孔板共振吸声结构
1.薄板吸声结构
系统共振频率：
薄板共振吸声结构吸声原理
薄板厚度：3-6mm 空气层厚度：3-10cm 吸声频带：80-300Hz 吸声系数：0.2-0.5
2.薄膜吸声结构
P Rf u
比流阻：指单位厚度材料的流阻。
过高 过低
空气穿透力降低
因摩擦力、粘滞力引 起的声能损耗降低
吸声性能下降
b.材料的孔隙率和密度
孔隙率：
材料中的空气体积与材 料的总体积的比值。
孔隙大小和结构
吸声系数α
频率/Hz
5cm厚超细玻璃棉的密度变化 对吸声系数的影响
超细玻璃棉的最佳密度 范围为15～25kg/m3
0.05
0.07
0.10
0.12
0.16
-
0.03
0.05
0.06
0.09
0.04
0.06
贴实
-
0.14
0.46
0.78
0.50
0.60
贴实
0.24
0.12
0.09
0.30
0.32
0.83
墙面粉刷
0.16
0.46
0.64
0.48
0.56
0.56
0.21
0.16
0.25
0.40
0.42
0.48
0.02
0.03
0.03
0.04
0.05
0.05
贴实
0.05
0.11
0.25
0.63
0.70
0.70
后留10cm空气层
0.10
0.36
0.62
0.53
0.71
0.90 钉 后留5cm空气层
0.21
0.73
0.21
0.19
0.08
0.12 在 后留5～15cm空气层
0.01
0.25
0.55
0.30
0.16
0.19 龙
平均吸声系数：
4.声阻抗
1 Si
(iSi )
i
i
反映材料对声能阻抗性能的物理量（ρ0c）
7.1.3 吸声系数的测量(表7-2)
测量方法 驻波管法
用途
测量声波垂直入射 吸声系数。用于不 同材料吸声性能对 比；研究
特点
国家标准
试件面积小，装置简单，
测量结果精确
GB/T 18696.12004
传递函数法
7.5.1.室内声场
室内声场
直达声场 混响声场
扩散声场： 房间内声能密度处处相同，而且在任一受声点上，声波 从各个方向传来的概率相等，相位无规，这样的声场叫 扩散声场。
a.直达声场
距点声源 r 处的声强为
Id
RW
4 r2
距点声源 r 处的声能密度及声压为：
L 10 lg pd2 10 lg cRW 10 lg RW 10 lg RWW0
4 R
Lp
LW
10
lg
R
4 r2
4 R
R S 1
混响半径
直达声与混响声声能相等时的距离称为临界距离（半径）。
Rθ=1时的临界距离称为混响半径。 意义： 当受声点与声源的距离小于临界半径时，吸声处理的降噪 效果不大；当受声点与声源的距离大于临界半径时，吸声 处理才有明显的效果。
4.室内声衰减和混响时间
Eyring-Millington 公式
T60
0.161V
S 4mV
（α<0.2）
用于大空间厅堂（如音乐厅、 礼堂、体育馆、影剧院）
混响时间推荐值（500Hz与1000Hz平均值）
房间类型 音乐厅 歌剧院
多功能厅 话剧院、会堂
普通电影院 立体声电影院 体育馆（多功能）
音乐录音室
T60（s） 1.5～2.1 1.2～1.6 1.2～1.5 0.9～1.3 1.0～1.2 0.65～0.9
由
可得 P=2% 由 P= d 2 / 2 3B2 可得 B=34mm
例题2
穿孔板厚4mm，孔径8mm， 穿孔按正方形排列，孔距 20mm，穿孔板后留有10cm 深的空腔，试求穿孔率和 共振频率。
穿孔率P= d 2 / 4B2
12.6%
fr
c
2
P
D(t )
340
0.126
2 3.14 0.1 (0.004 3.14 0.008) 4
pd
p02
4 r2 p02
4 r2I0
4 r2I0W0
10lg
W W0
10 lg
RW0
4 r2I0
Lpd
LW
10
lg
R
4 r
2
b.混响声场
自由程：声波每相邻两次反射所经过的路程称作自由程。 平均自由程：许多次反射之间声波传播距离的平均值。
平均自由程 d 4V S
声波传播一个自由程所需的时间为：
Chapter 7 吸声降噪
7.1 吸声材料（结构） 7.2 多孔吸声材料 7.3 共振吸声结构 7.4 特殊吸声结构 7.5 吸声降噪
7.1 吸声材料（结构）
7.1.1 吸声材料（结构）的分类 7.1.2 吸声性能评价量 7.1.3 吸声系数的测量
7.1.1 吸声材料（结构）的分类
多孔性吸声材料
600Hz
例题3
某车间内，设备噪声的频率 特性在500Hz附近出现一峰值， 现使用4mm厚的三夹板制成穿 孔板共振吸声结构，空腔深 度允许有10cm，试设计结构 的其他参数。
设计孔径d=3mm
根据
c
P
fr 2 D(t )
可得 P=5.4%
根据 可得
P= d 2 / 4B2 (正方形排列) P= d 2 / 2 3B（2 等边三角形排列）
0
4s (1 s)2
7.2 多孔吸声材料
7.2.1 吸声材料构造特性 7.2.2 吸声机理 7.2.3 影响材料吸声的因素
7.2.1 吸声材料构造特性
材料的孔隙率要高，一般在70%以上， 多数达到90%左右；
孔隙应该尽可能细小，且均匀分布； 微孔应该是相互贯通，而不是封闭的； 微孔要向外敞开，使声波易于进入微孔
B 11mm(正方形排列) B 12mm（等边三角形排列）
4.微穿孔板吸声结构
微穿孔板结构：板厚<1.0mm;穿孔率1%～5%; 孔径<1.0mm;空气层5～20cm
特点： 吸声频带较宽； 可用于高温、潮湿、腐蚀性气体或高速气流等其
它材料及结构不适合的环境中； 结构简单，吸声结构的理论计算与实测值接近。
2.5 3.0 0.3 0.5 0.8 1.1
3、泡沫材料
泡沫玻璃
4.4
脲醛泡沫塑料
5.0
泡沫水泥
2.0
吸声蜂窝板
-
泡沫塑料
1.0
4、纤维材料
矿棉板
3.13
玻璃棉
5.0
酚醛玻璃纤维板
8.0
工业毛毡
3.0
常用吸声材料的吸声系数Fra bibliotek各种频率(Hz)下的吸声系数
125
250
500
1000
2000
4000
装置情况
纤维材料 颗粒材料 泡沫材料
吸
声
材
共振吸声结构
料
薄膜共振吸声结构 薄板共振吸声结构 穿孔板共振吸声结构 微穿孔板共振吸声结构
特殊吸声结构
空间吸声体 吸声尖劈
多孔吸声材料应用
木丝吸音板
教室
写字楼
会议室
剧院
多孔吸声材料应用
珍珠岩吸音板
隧道
高速公路
多孔吸声材料应用
玻璃纤维天花板
布艺吸音板
木质吸音板
0.42
0.86
0.48
0.30
紧靠基层粉刷
0.03
0.06
0.12
0.41
0.85
0.67
0.10
0.21
0.60
0.95
0.85
0.72
贴实
0.06
0.08
0.18
0.44
0.72
0.82
贴实
0.25
0.55
0.80
0.92
0.98
0.95
贴实
0.10
0.28
0.55
0.60
0.60
0.56
紧靠墙面粉刷
0.03
0.02
0.03
0.03
0.04
-
骨 后留5cm空气层
0.06
0.15
0.28
0.30
0.33
0.31 上 后留5cm空气层
0.11
0.32
0.52
0.44
0.52
0.33
0.22
0.29
0.40
0.68
0.95
0.94
贴实
0.18
0.05
0.22
0.48
0.22
0.32
贴实
0.27
0.12
音乐厅
学术报告厅
变电室
7.1.2 吸声性能评价量
1. 吸声系数 2. 平均吸声系数和降噪系数 3. 吸声量 4. 声阻抗
1. 吸声系数
材料吸收的声能与入射到材料上的总声能的比 值，与材料性能、声波频率以及入射方向有关。