振动噪声与碰撞冲击
可靠性试验粒子碰撞噪声检测技术研究
可靠性试验粒子碰撞噪声检测技术研究1 引言在内腔的密封器件，在制造过程中由于各种原因而存留多余的焊锡、头发、金丝、灰尘等在密封腔内，使得密封器件在受到外力激励后，残留多余物可能变成自由的游离物。
在振动环境下，这些自由的游离物就会与腔壁及腔内别的器件相碰撞，易引起密封器件的短路失效或引起其他不应有的失效，为了避免这种情况的发生，有内腔的密封器件必须进行粒子碰撞噪声检测试验。
2 PIND试验技术2.1 原理PIND原理是通过对有内腔的密封器件施加适当的机械冲击应力，使粘附在密封器件腔体内的多余物成为可动多余物，再同时施加一定的振动应力，使可动多余物产生位移和振动，让它与腔体内壁相撞击产生噪声，再通过换能器来检测产生的噪声，判断腔体内有无多余物存在。
2.2 试验方法将试验样品最大扁平面借助粘附剂安装在PIND设备的换能器上，先施加1000±200g，延续时间不大于100μs冲击脉冲，再施加频率40－250赫兹，峰值20g的振动，随后再使冲击应力与振动应力同时施加或单独施加振动应力，上述循环过程交替进行一定次数[1]，振动频率选择是要使多余物在碰撞过程中产生的能量最大，即多余物的振动要达到共振，这与器件的内腔高度有关，不同腔体高度的器件在多余物碰撞过程中产生的共振点是不同的。
2.3 试验时应注意的问题2.3.1 引线颤动有的密封体器件的内引线比较长，在做PIND试验时，长引线的颤动也能发出声音，被当做噪声检测出来，当改变施加的振动频率后，该噪声也发生变化时，这时检测出的噪声往往是由长引线的颤动产生的。
2.3.2 粘附剂试验时使用的粘附剂应对其传送的能量具有较小的衰减系数，因为粒子碰撞产生的能量Q1要经过粘附剂传到换能器上，设粘附剂的衰减系数为θ，则最后到达换能器上的能量Q2＝Q1/θ，而常用的粘附剂为双面胶和水溶胶，双面胶的θ值要大于溶胶的θ值，因此对体积和质量非常小的多余物进行试验时，应尽量采用衰减系数小的水溶胶作为粘附剂。
振动 冲击及噪声测试技术07-数字信号分析PPT
1、周期连续信号频谱分析(FS)
►满足狄利赫利条件的周期信号可以展成如下的三角 级数形式
►其中：
2、周期信号的功率谱
►周期信号能量无穷大，不满足绝对可积条件，只能 用平均功率来表达能量，故称功率信号，功率信号 还有随机信号和不衰减的非周期信号
►剔除方法：当随机信号满足正态分布时，可根据随 机信号统计原理来剔除异点
►3倍标准差σ法： 这种方法是以数据值是否超过σ的3倍为依据，因 为若以零均值信号的±3σ为置信区间，其置信度 可达到 99.74％，因此大于3σ的信号几乎不存在
，可以视为异点
4、随机信号的特性检验
►检验方法与模拟信号相同： ►三性检验：平稳性、周期性、正态性 ►目的：选择分析方法和判断结果的依据 ►平稳性检验：轮次检验（一种非参数检验） ►周期性检验：功率谱检查、概率密度检查、自相关
5、离散傅里叶级数(DFS)
►连续周期信号的傅里叶级数FS，可以推广到离散周 期序列的离散傅里叶级数DFS
上式表达了周期离散信号与其频谱的关系
6、离散傅里叶变换(DFT)
►有限长数字信号的离散傅里叶变换DFT变换，称为 数字谱，是DFS的主值序列，是FT谱抽样值的主值 区间
►可见有限长序列的离散傅里叶变换，并不是它真实 的频谱，而是频谱主值区间的抽样值，称为DFT频 谱或数字频谱。
取值之间的相互依赖关系
互相关系数具有可比性，在振动分析中应用起来很方 便
四、振动信号的频域分析
►谱的定义：信号的傅里叶变换FT(包括傅里叶级数 FS)，亦称为傅里叶谱
►信号和谱是一傅里叶变换对 ►帕色瓦尔定理：信号(时域)的能量与谱(变换域)的
PIND(颗粒碰撞噪声检测)简介
PIND
Particle Impact Noise Detection
前言：封装后的电子元件腔体内部如果有可动多余物如焊锡等将导致设备短路引发重大事故, PIND 设备能有效检测出这些多余物体,提高产品可靠性!
一、简介
颗粒碰撞噪声检测（PIND）用于电子元器件封装后,对器件内多余粒子碰撞噪声检测试验,目的在于检测器件封装腔体内存在的自由粒子,是一种非破坏性实验。
用来测试电器零件从而提高电器零件的可靠性。
常用于检测集成电路、晶体管、电容器、航空/航天/军事领域的继电器等电子元器件封装内的多余物松散颗粒。
二、工作原理：
颗粒碰撞噪声检测（Particle Impact Noise Detection，PIND）其原理是利用振动台产生一系列指定的机械冲击和振动，通过冲击使被束缚在产品中的颗粒（即多余物）松动，再通过一定频率的振动，使多余物在系统内产生位移。
活动多余物在产品中发生位移的过程，是多余物相对产品壳体的滑动过程和撞击过程的一个随机组合过程。
在这个过程中，将产生应力弹性波和声波。
两种波在产品壳体中传播，并形成混响信号，这个混响信号被定义为位移信号。
采用压电传感器拾取到位移信号后，经前置放大器放大后，位移信号由检测装置的主机采集、处理并显示。
三、组成；
控制器,振动台,传感器, 灵敏度测试单元,软件, 示波器, 电缆, 耗材, 及相关文件。
汽车NVH振动与噪声分析
汽车NVH介绍1.NVH现象与基本问题2.噪声与振动源3.NVH传递通道4.NVH的响应与评估5.NVH试验6.NVH的CAE分析7.NVH开发8.汽车声品质动态性能静态性能汽车的性能❑汽车的外观造型及色彩❑汽车的内室造型、装饰、色彩❑内室及视野❑座椅及安全带对人约束的舒适性❑娱乐音响系统❑灯光系统❑硬件功能❑维修保养性能❑重量控制❑噪声与振动（NVH ）❑碰撞安全性能❑行驶操纵性能❑燃油经济性能❑环境温度性能❑乘坐的舒适性能❑排放性能❑刹车性能❑防盗安全性能❑电子系统性能❑可靠性能NVH 是汽车最重要的指标之一汽车所有的结构都有NVH问题☐车身☐动力系统☐底盘及悬架☐电子系统☐……在所有性能领域（NVH，安全碰撞、操控、燃油经济性、等）中，NVH是设及面最广的领域。
什么是NVH？NVH : N oise, V ibration and H arshness⏹噪声Noise:●是人们不希望的声音●注解: 声音有时是我们需要的●是由频率, 声级和品质决定的●频率范围: 20-10,000 Hz⏹振动Vibration●人身体对运动的感觉, 频率通常在0.5-200 Motion sensed by the body,mainly in .5 hz-50 hz range●是由频率, 振动级和方向决定的⏹不舒服的感觉Harshness●-Rough, grating or discordant sensation为什么要做NVH?☐NVH对顾客非常重要⏹NVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素. ☐NVH影响顾客的满意度⏹在所有顾客不满意的问题中, 约有1/3是与NVH有关. ☐NVH影响到售后服务☐约1/5的售后服务与NVH有关决定NVH的因素顾客的要求政府法规公司的需要和技术能力竞争车NVH –车速–发动机转速的关系动力系统(P/T) NVH路噪Road Noise风噪Wind Noise车速Vehicle speedSpeed1030507090110130150Wind NVH Road NVHPowertrain NVHPowertrain NVH DominanceRoad NVH DominanceWind NVH Dominance路面及动力系统的振动Road & P/TVibration路面及动力系统的噪声Road & P/T Sound风激励噪声Wind Noise 动力系统的声品质P/T Sound Quality0 Hz100 Hz250 Hz800 Hz5000 Hz NVH与频率的关系多通道分析源-通道-接受体模型⎛jP iF P ⎪⎭⎫⎝⎛jP P ⎪⎭⎫ ⎝P源通道源接受体源源源通道通道Interior Sound & VibrationNoise path 1Noise path 2Noise source 1Vibration source 1Noise source 2Noise source N ……Vibration source 2Vibration source N……Vibration path 1Vibration path 2Vibration path …Noise path …•源–动力系统–风–路面–其他•通道–底盘–车身–内饰–其他•接受体–耳朵–手–脚–座椅1.NVH现象与基本问题2.噪声与振动源3.NVH传递通道4.NVH的响应与评估5.NVH试验6.NVH的CAE分析7.NVH开发8.汽车声品质源: 动力系统NVH动力系统PowertrainPowertrainPowerplantDrivelineExhaustIntakeMountEngineTransmission动力总成Powerplant发动机噪声源机械振动与噪声◆曲轴系统◆凸轮轴系统◆链,齿轮,皮带◆非燃烧引起的冲击◆附件燃烧噪声☐活塞载荷☐气缸盖载荷☐曲轴轴承载荷流动噪声•进气•排气•风扇024680.20.40.60.811.21.41.61.8R e s p o n s e @ I n e r t i a M引起的问题☐曲轴共振☐曲轴的应力集中和断裂曲轴扭转振动阻尼器Damper 1.橡胶阻尼器2.液压阻尼器变速器啸叫•T.E. vs. Gear NoiseX aX bGear Mesh❑齿轮制造精度不够❑齿轮匹配对中不好❑齿轮材料不好啸叫的原因：齿轮啮合不好变速器敲击啸叫的原因：❑曲轴扭振❑传动轴系转速波动❑变速器齿轮间隙控制不好01000020000300004000050000600000100200300400500600700Crank Angle (degrees)F o r c e M a g n i t u d e (N )MB1 Mag Excite MB1 Mag JOA MB2 Mag Excite MB2 Mag JOAMB3 Mag Excite MB3 Mag JOA MB4 Mag ExciteMB4 Mag JOA动力总成NVH❑动力总成的弯曲模态❑动力总成的辐射噪声❑悬置位置的振动❑附件的振动及辐射噪声启动噪声发动机缸盖15CM处CM5_CB10改进前浪迪_K14五菱_B12CM5_CB10改进后改进方案为：1、加强飞轮2、飞轮启动齿轮不倒角3、加大飞轮启动齿圈直径变速箱分动器后传递轴后驱动桥后半轴前传递轴前驱动桥前半轴支撑轴承万向节传递轴系的NVH☐第一阶传递轴激励☐传递齿轮啸叫☐2阶激励r O AB 1. 齿轮啮合2. 轴的不平衡3. 由十字连接引起的2阶激励进气系统和排气系统的NVH排气系统进气系统TailpipeOrifice 歧管的设计与声品质1进气总管23654进气系统NVH空滤器❑进气口噪声❑壳体的辐射噪声四分之一波长管谐振腔排气系统的NVH控制指标❑挂钩传递到车体的力❑排气尾管噪声❑壳体辐射噪声控制方法：☐消音器的设计☐波纹管/球连接的选择☐。
DIN_EN61373-1999铁路设备_机车车辆设备冲击和振动试验(德标)
德国标准 1999年11月(铁路设备机车车辆设备冲击和振动试验)非卖的赠阅本即使是内部需要也不得翻印。
ICS 17.160;45.060.01铁路应用－机车车辆设备－冲击和振动试验（IEC 61373:1999）德文版 EN 61373：1999欧洲标准EN 61373：1999有着等同于德国标准的地位。
开始生效的时间欧洲标准EN 61373已于1999年4月1日通过。
出版的标准内容形成E DIN IEC 9/335/CD（VDE 0115第106部分）。
续第2和第3页，该标准共33页德国标准化研究所DIN和VDE(DKE)中的德国电工委员会©DIN指的是德国标准化研究所协会VDE指的是电工技术、电子技术和信息技术协会版权所有，不得翻印。
任何形式的翻印必须征得DIN，柏林，和VDE，美茵河畔的法兰克福的同意。
DIN EN 61373（VDE 0115第106部分）：1999-11前言该标准为欧洲标准EN 61373“铁路应用－机车车辆设备－振动和冲击试验”的德文版，出版日期为1999年4月。
国际标准IEC 61373：1999-01的条款由IEC/TC9“电气铁路设备”起草，CENELEC未作任何修改将其采纳为欧洲标准。
在德国，该标准由DIN(德国标准化研究所)和VDE(DKE)( 电工技术、电子技术和信息技术协会)中的德国电工委员会的K351“铁路的电力设备”的AK 351.0.5“绝缘配合和环境条件”归口。
至于标准条款中非详细引用（例如引用的标准没有给出出版日期，没有指出章节号、某张表格、某个图等）的情况，引用标准指的是相关标准的最新版本。
随后再次给出了引用的标准与相关德国标准的关系。
到该标准出版之日为止，给出的这些版本有效。
IEC已于1997年修改了IEC标准的编号。
在至今仍使用的标准号前加上60000。
例如，IEC 68现在就变成了ICE 60068。
附录NA（供参考）文献引用DIN EN 60068-2-27 环境试验—第2部分：试验；Ea试验和导则：冲击（IEC 60068-2-27：1987）；DIN EN 60068-2-47 环境试验－第2部分：试验；元件、设备和其它技术产品在冲击（Ea）、碰撞（Eb）、振动（Fc和Fd）和加速等动态试验中的固定和导则（IEC 60068-2-47:1982）； EN 60068-2-47：1993德文版DIN EN 60068-2-64 环境试验－第2部分：试验方法；Fh试验：振动、宽频带随机振动（数字控制的）和导则（IEC 60068-2-64：1993＋1993报告）；EN 60068-64:1994德文版DIN EN 61373（VDE 0115第106部分）：1999-11附录NB（供参考）英德术语对照欧洲标准 EN 61373 CEN1999年4月ICS 45.060德文版铁路应用机车车辆设备振动和冲击试验（IEC 61373：1999）CENELEC（欧洲电工标准化委员会）于1999年4月1日通过该欧洲标准。
冲击和振动
冲击和振动作者: Jonas Steibert文件名: Shock and Vibration Basic.doc1. 什么是冲击和振动？ 31.2 怎样保护产品以防受到冲击和振动？32. 何时冲击？3 2.1 产品易碎性的判定 3 2.2 产品可能遇到的情况判定 42.3 振动 53. 减震材料 6 3.1 多孔聚乙烯EPE 8 3.1.1 模压材料9 3.1.2 挤压材料9 3.2 多孔聚丙烯EPP 11 3.3 多孔聚苯乙烯EPS 12 3.4 聚亚安酯PU 13 3.5 纤维减震材料15作者: Jonas Steibert文件名: Shock and Vibration Basic.doc1.什么是冲击和振动？冲击和振动指的是一种环境，在这种环境下产品处于运输当中，或处于包装箱的装卸过程中。
1.2 怎样保护产品以防受到冲击和振动？为了保护产品，可在冲击和振动有发生可能性的几个地方采取措施。
但为了减少冲击和振动发生的可能性，还有些问题需要考虑。
产品是否易碎？产品价值是多少？产品是怎样运输的？产品的体积估计有多大？这些都是在选择包装材料前需要考虑的问题。
2. 何时冲击？当产品的包装箱突然以某种方式掉落，冲击就会发生。
大多数时间冲击都发生在意外事件中，但冲击也会在列车更换装运车厢或产品/包装箱的野蛮装卸过程中发生。
2.1 产品易碎性的判定确定产品需要多大减震量的第一步是确定产品自身所能承受的机械冲击量，对于这一判定有一些常用术语，其中“易碎性”和“G因数”是最常用的。
易碎性通常用单位“G”表示，表明产品在不被损坏的条件下所能承受的最大负加速度。
产品越易碎，其G因数越小。
[ G是加速度的单位，其值等于重力加速度：1g=9.81m/s2 。
负加速度是“负的加速度”，指在制动，减速到0，物体下落撞击地面时。
抗冲击垫物作用是通过压缩，延长速度v（m/s）降低的时间t (s)，从而减小负加速度a (m/s2)：A= v / t给定质量m（kg）所承受的负加速度a (m/s2) 越小，产品所受的撞击力F (N)就越小：F= m * a]理论上，易碎性的判定是将产品置于一系列剧烈度递增的冲击中（负加速度）以找出足以破坏产品的最小冲击力。
船舶噪声与振动控制
船舶噪声与振动控制船舶噪声与振动控制是船舶设计和运行中非常重要的方面。
船舶在海上航行时，会受到各种因素的影响，产生噪声和振动。
这些噪声和振动不仅对船舶的运行效率和安全性产生影响，还会对船员和乘客的舒适度产生影响。
因此，对船舶噪声与振动进行控制是非常必要的。
船舶噪声的来源船舶噪声的来源主要有两个方面，一是船舶的机械设备，二是船舶的流体动力学特性。
机械设备船舶的机械设备包括主机、辅机、发电机、泵等，这些设备在运行过程中会产生噪声。
噪声的主要原因是设备中的零件在运动过程中产生的碰撞、摩擦和振动。
此外，设备的冷却系统、排气系统等也会产生噪声。
流体动力学特性船舶在海上航行时，会受到海水的冲击，产生流体动力学噪声。
这种噪声主要是由于船舶的船体、螺旋桨、舵等部件与海水相互作用产生的。
流体动力学噪声的频率范围较广，可以从几十赫兹到几千赫兹不等。
船舶振动的来源船舶振动的来源主要有两个方面，一是船舶的机械设备，二是船舶的流体动力学特性。
机械设备船舶的机械设备在运行过程中会产生振动。
振动的主要原因是设备中的零件在运动过程中产生的碰撞、摩擦和振动。
此外，设备的冷却系统、排气系统等也会产生振动。
流体动力学特性船舶在海上航行时，会受到海水的冲击，产生流体动力学振动。
这种振动主要是由于船舶的船体、螺旋桨、舵等部件与海水相互作用产生的。
流体动力学振动的频率范围较广，可以从几十赫兹到几千赫兹不等。
船舶噪声与振动的控制方法船舶噪声与振动的控制方法主要有以下几种：隔振降噪隔振降噪是通过隔离船舶机械设备和船体之间的振动传递，降低船舶噪声的方法。
常用的隔振降噪材料有橡胶隔振器、空气隔振器等。
吸声降噪吸声降噪是通过吸收船舶噪声的能量，降低噪声的方法。
常用的吸声材料有吸声泡沫、吸声板等。
隔声降噪隔声降噪是通过隔绝船舶噪声的传播路径，降低噪声的方法。
常用的隔声材料有隔声板、隔声窗等。
减振设计减振设计是通过优化船舶机械设备的设计，减少振动产生的方法。
机械振动控制与噪声减少技术的研究与应用
机械振动控制与噪声减少技术的研究与应用摘要：机械振动控制与噪声减少技术一直是工程领域中备受关注的研究方向之一。
本论文旨在系统地探讨机械振动控制与噪声减少技术的研究和应用，通过分析现有研究成果和工程实践案例，提出了一些有效的方法和策略，以减少机械振动对设备和环境的不利影响，为工程领域提供了有益的参考。
关键词：机械振动、噪声减少、振动控制、工程应用机械振动是工程领域中常见的问题之一，它不仅会影响机械设备的性能和寿命，还会产生噪声，对人类健康和环境造成不利影响。
因此，研究机械振动控制与噪声减少技术具有重要的工程应用价值。
本论文将围绕这一主题展开讨论，首先回顾相关文献，然后提出几种有效的振动控制和噪声减少方法，最后通过实例分析和数值模拟验证这些方法的可行性和有效性。
一、机械振动的产生与特性机械振动是由于机械系统中的不平衡、激励力或不稳定运动引起的机械部件的周期性或非周期性振动。
机械旋转部件中的不平衡质量会导致离心力的产生，从而引发振动。
外部力、压力或激励源对机械系统的作用，如引擎的爆燃、电动机的运转等。
转子部件的不平衡会导致旋转机械的振动，如离心泵、风扇等。
机械结构的变形、材料的弹性特性也会引发振动。
机械系统遭受外部冲击或碰撞，导致瞬间振动的产生。
机械振动通常表现出一些重要的特性和参数，这些参数对于振动控制和噪声减少至关重要。
振动的最大位移或偏移，反映了振动的幅度大小。
振动的周期性，通常以赫兹（Hz）为单位表示，不同频率的振动对系统和环境影响不同。
振动的相位差，描述了不同振动分量之间的时间关系。
机械系统的振动模态是指不同的振动形式和特征，了解和分析这些模态对振动控制至关重要。
通过对振动信号进行频谱分析，可以确定不同频率成分的强度和分布，有助于识别振动源和特性。
机械振动的特性和参数是分析和控制振动的关键基础，了解其产生机制和特点对于有效地减少机械振动的不良影响和噪声的传播至关重要。
在接下来的部分，将探讨机械振动的控制技术和噪声减少方法，以更好地理解如何应对这一重要问题。
振动 冲击及噪声测试技术09-模态分析PPT
八、模态分析系统
c11 ► 模态阻尼矩阵 [C ] 0
c22
0 {}T c i i cNN
五、结构阻尼系统的模态
► 结构阻尼与位移成比例
► 对于结构阻尼系统，其运动方程为
} j[G] [ K ]{q} { f } [ M ]{q
T
► 复刚度矩阵：
[ D] K jG
此时特征值为： qi2 i2 (1 j ) ► 在一般情况下，结构阻尼矩阵与刚度矩阵成比例 [G] gK 即有： 则特征值为 qi2 i2 (1 jg )
六、系统的频率响函数
► 若对系统激励，在频域有：
X 1 ( ) H11 ( ) X ( ) H ( ) 2 11 X n ( ) H11 ( )
► 是一种系统识别技术 ► 识别步骤：
（1）模态试验，测量导纳 Hlp(ω) （2）根据实测导纳值求出结构的模态参数 ωi、mi、ki、ci、φli、φpi （3）由模态参数求出相应的物理模型参数
i [ M ] {}T i m
模态参数
模型参数
1、单自度系统图解识别
► 幅频图识别
► 相频图识别 ► 实频图识别
► 虚频图识别
► 奈奎斯特图识别 ► 图解法识别精度低，仅用于单自由度系统 ► 对于多自由度系统，可以用图解识别值作为迭代计
算的初始值
2、多自度频域最小二乘迭代法
► 特点：
（1）经典方法，精度高，分析速度慢 （2）适用于密集模态和大阻尼的多自由度系统 ► 通过功率谱计算传递函数 Gxy ( ) H ( ) Gx ( )
金属冶炼过程中的噪声与振动控制
政府对于环保要求的不断提高，对于金属冶炼过程中的噪声与振动控制提出了更高的要 求。相关法规的制定和实施，如排放标准、设备噪音限制等，将进一步推动企业加强噪 声与振动控制技术的研发和应用。同时，政府对于技术创新的支持和鼓励政策，也将有
助于推动金属冶炼过程中的噪声与振动控制技术的进步和发展。
感谢观看
设计原则
根据设备特点和振动频率，选择合适的减震材 料和结构。
应用场景
广泛应用于各种工业设备和建筑结构中。
隔振技术的应用
1 2
隔振原理
通过隔离振源，减小振动传递。
隔振器类型
根据不同需求，有主动隔振和被动隔振之分。
3
应用领域
在精密设备、电子设备和大型工业设备中广泛应 用。
振动控制的其他方法
优化工艺流程
其他设备
金属冶炼过程中使用的其 他设备如鼓风机、泵等也 会产生噪声与振动。
噪声与振动对环境和人员的影响
环境影响
噪声与振动会对周围环境产生影响， 如影响周围居民的生活、影响野生动 物的栖息等。
人员影响
长期接触噪声与振动的工人容易患上 职业病，如听力下降、头痛、失眠等 ，严重时甚至可能导致死亡。
02
实施效果
经过隔振处理，企业设备运行更加稳定，生产安全得到保障，同 时也延长了设备使用寿命。
国际先进企业的噪声与振动控制技术
技术概述
技术应用
这些技术包括主动噪声控制、智能振动控制、新型 消音设备等，被广泛应用于各种工业场景。
国际先进企业在噪声与振动控制方面采用了 许多先进的技术和设备，具有很高的控制效 果和效率。
消音器的设计及应用
设计原则
消音器应能有效地吸收或反射声能，减小声音的传播。同时，消音器的结构应尽量简单，以减少维护和更换的困 难。
电机振动噪音的原因及对策
电机振动噪音的原因及对策摘要：在经济的发展和制造自动化的提高，电动机的用量与日俱增。
尤其是在发电和工业等领域内得到广泛应用，但是由于电机噪音的不合格引起相关产品的振动、噪音问题，会影响电机的可靠性和安全性。
关于电机噪音的研究十分复杂，其中涉及机械振动、物理声学、数学、电磁等多个领域。
根据噪音产生的原因，通常将电机噪音分为电磁噪音、机械噪音和空气动力噪声。
关键词：电机噪音；原因；对策引言振动与噪音是电机重要的技术指标，如何降低电机的振动与噪音是中小型电机行业中普遍存在的问题。
根据噪音产生的原因，通常将电机噪音分为机械噪音、通风噪音和电磁噪音。
1.机械噪音机械噪音是由电机运转部分的摩擦、撞击、不平衡以及结构共振形成的。
还有很大机械噪音都是由轴承引起的。
由于轴承随电机转子一起旋转，因滚珠、内圈、外圈表面的不光滑，它们之间有间隙，滚珠的不圆或内部混合杂物，而引起它们间互相碰撞产生振动与噪声。
其产生的噪声值与滚珠、内外圈沟槽的尺寸精度、表面粗糙度及形位公差等有很大关系。
有人认为，只要采用精密轴承就可以降低轴承噪声，殊不知使用后，反而使噪声增加。
原因是轴与轴承内圈的配合过紧，使精密轴承的内圈变形大于普通轴承的变形量，因而跳动、振动加大，噪声上升。
所以轴承与轴承室、轴的配合也是非常重要的。
1.1机械噪音的降低对策（1）气隙不均匀及转子同心度差，会产生电磁噪音；需提高制造工艺水平，确保工装以及设备工作状态良好。
（2）定子铁心与机座装配采用的过盈尺寸在装配前进行检测，不应使用过盈配合值偏小，造成定子铁心轴向移动，也不应使用过盈配合值偏大，造成机座存在内应力，在机座止口加工后产生椭圆，影响定转子的同轴度，从而出现电磁噪声和振动现象。
（3）端盖是电机的关键零部件之一，加工精度直接影响电机的运行可靠性，因端盖内孔尺寸变形或端盖与机座装配后挤压造成轴承室变形，轴承压装后造成损伤或变形引起异音。
因此在电机组装前对端盖和机座进行模拟装配，确保轴承室内孔尺寸变形量在0.03mm范围内才可以组装。
碰撞振动试验
碰撞振动试验环境振动测试中，振动测量包括两类：一是对引起噪声辐射的物体振动测量；二是对环境振动测量。
最常使用振动方式可分为正弦振动(Sine vibration)及随机振动(Random vibration)两种。
振动测试标准：GB/T 4857.7，ISO 2247，ASTM D999，GB/T 4857.10，ISO 8318，ASTM D3580，ASTM D4169,GB/T 4857.23，ISO 13355，ASTM D4728等。
冲击试验分成三种：1、规定脉冲试验方法，采用正弦波进行试验；2、冲击谱试验方法；3、规定试验机试验方法。
参考标准：GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击；GJB150.5-86；IEC 60068-2-27:2008基本环境试验规程第2部分:试验方法试验Ea和导则：冲击GJB150.18-86 冲击试验GB/T229-2007 金属材料夏比摆锤冲击试验方法根据不同领域有不同标准例如Seating Tester（椅子冲击测试机)的执行标准有BIFMA X5.1 2011 08；BIFMA X5.1 2011 11.3；EN 1730:2000 6.6；ENV 581-2:2000 6.2.2.3；EN 1728:2001 6.15 ；都有提到冲击试验。
碰撞试验参考标准：GB/T 4857.1，GB/T 4857.2，GB/T 4857.3，GB/T 4857.17，GB/T 4857.18广电计量依据国内外标准提供光老化试验、温湿度试验、气体腐蚀试验、机械振动试验、机械冲击试验、碰撞试验和跌落试验、防尘防水试验以及包装压力试验等多项环境和可靠性试验，涵盖了气候环境试验、机械环境试验及综合环境试验的绝大部分项目,能满足GJB、GB、GB/T、IEC、ISO、EN、MIL-STD、SAE、ASTM、ISTA、JIS、IPC、JEDEC、GM、NISSAN 等各种国际、国内环境及可靠性试验标准要求，同时满足相关军用标准要求。
振动和冲击隔离
t
sin( t ) A sin( pt )
2 2
A是激振力引起的响应振幅
θ是激振力与系统对强迫振动响应的相位差
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二、单自由度系统的振动
2.1 振动中的阻尼 前述的自由振动，由于忽略了运 动阻力，系统在振动过程中机械能守 恒，故始终保持等幅振动。实际上系 统在运动中不可避免的存在阻力，振 动将逐渐衰减直至停止。
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二、单自由度系统的振动
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二、单自由度系统的振动
3.2 有阻尼系统的强迫振动（力激振）
激振力为： U z U sin pt
P Uz(t) m z Fd F k z Uz(t) m c 0
令： c / m 2 k / m 2
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二、单自由度系统的振动
其中B称为物体的振幅，（ωt+φ）为振 动的相位角，φ为初相角
m T 2 k 2
振动周期为：
ω称为振动系统的圆频率， 又叫固有频率,单位是rad/s
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U /mu
u表示对应于单位质量的激振力的最大值（幅值）
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粒子碰撞噪声检测（PIND）试验设备灵敏度的定量分析
粒子碰撞噪声检测（PIND）试验设备灵敏度的定量分析邓永芳;李晓红;张丽巍;罗俊【摘要】In this paper, it introduces a quantitative analysis method of sensibility detection of the PIND test equipment. This method can directly observe the sensibility of the PIND test equipment.%介绍了一种检测粒子碰撞噪声检测试验设备的灵敏度的定量分析方法。
使用该方法可直观观测到设备的灵敏度。
【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】3页(P52-54)【关键词】粒子碰撞噪声检测试验设备;灵敏度;定量分析【作者】邓永芳;李晓红;张丽巍;罗俊【作者单位】中国电子科技集团公司第二十四研究所，重庆 400060;中国电子科技集团公司第二十四研究所，重庆 400060;中国电子科技集团公司第二十四研究所，重庆 400060;中国电子科技集团公司第二十四研究所，重庆 400060【正文语种】中文【中图分类】TN933.4气密性封装器件腔体内的自由粒子是影响器件可靠性的重要因素之一。
若气密性封装的器件的腔体内存在自由粒子时，即存在可动多余物，在快速变相运动或剧烈震动中，这些自由粒子会不断与器件腔体内的芯片、键合丝等发生碰撞。
若自由粒子为金属等导电性物质时，还可能会影响电路的正常工作，使电路时好时坏，严重时则使电路完全不能正常工作；即使是非导电性的颗粒，当其质量足够大时，也可能使器件内部键合丝等发生形变等。
为此，许多器件要求进行粒子碰撞噪声检测（PIND）试验筛选。
GJB 548《微电子试验方法和程序》方法2020和GJB 128《半导体分立器件试验方法》方法2052中粒子碰撞噪声检测（PIND）试验要求，试验设备的阈值检测器能检测出超过预置阈值峰值为20mV±1mV的粒子噪声电压。
电机振动与噪声的分析
电机的振动及噪声1、概述噪声干扰人们正常谈话，降低人的思维能力，使人疲劳，并影响人睡眠、休息和工作，长期生活在大噪声的环境中，不仅可使人耳朵由痛感，还使人的听觉受到损害，甚至会发生昏厥和引起神经系统疾病。
而振动是噪声的来源，我们在控制噪声的同时也同样抑制了振动，所以在分析电机的噪声时，总是结合电机的振动一起来描述。
为了保证人们有一个合理的生活、工作环境，各国都制定了法规以限制噪声的污染。
我国在1988年参照国际标准ISO1680.2（1986）《声学——旋转电机辐射空气噪声的测定之第二部分简易法》和ISO 3746（1980）《声学——噪声源的声功率级测定：简易法》制定了GB10069.2-88《旋转电机噪声测定方法及限值：噪声简易测定方法》。
电机噪声主要来自三个方面，即空气噪声、机械噪声和电磁噪声，但有时也会将电路内部噪声列入噪声源之一。
电路内部噪声主要来自电路自励、电源哼声以及电路元件中的电子流起伏变化和自由电子的热运动。
2、电机噪声和振动及抑制措施（1）空气噪声空气噪声主要由于风扇转动，使空气流动、撞击、摩擦而产生。
噪声大小决定于风扇大小、形状、电机转速高低和风阻风路等情况。
空气噪声的基本频率f v：f v=Nn/60(H Z)其中，N——风扇叶片数n——电机转速（RPM）风扇直径越大，噪声越大，减小风扇直径10%，可以减小噪声2—3dB。
但随之冷量也会减少。
当风叶边缘与通风室的间隙过小，就会产生笛声(似吹笛声)。
如果风叶形状与风扇的结构不合理，造成涡流，同样也会产生噪声。
由于风扇刚度不够，受气流撞击时发生振动，也会增加噪声。
此外，转于有凸出部分，也会引起噪声。
针对以上产生空气噪声的原因，则下列措施有助于减小空气噪声：合理地设计风扇结构和风叶形状，避免产生涡流；保证风叶边缘与通风室有足够的间隙，在许可情况下，尽量缩小风扇直径；在许可情况下，将气流转向后再吹(吸)出，可明显降低噪声，此在吸尘器中已有采用；保证风路通畅，减小空气的撞击和摩擦。
振动噪声与碰撞冲击
• 一般认为：噪声不包括次声和超声，而是 可听声（20Hz-20000Hz）范围内的声波。
• 2.1 噪声的来源 • 噪声的种类很多，因其产生的条件不同而异。
自然界噪声
地球上噪声 人为活动产 生的噪声 火山爆发、地震、潮汐、下雨和 刮风等自然现象所产生的空气声、 雷声、地声、水声和风声
冲击的基本概念
是一种急剧的瞬态运动，作用时间远小于系 统固有周期。系统受到瞬态激励，其力、位 置、加速度发生突然变化的现象。
主要破坏性： 1、惯性载荷导致的集中应力过大，设备损坏 2、多次冲击形成疲劳累积，降低设备强度极限
冲击超过1000次后，破坏应力显著降低 实际的循环次数可以表示为：
/ N 3 0.163
工业噪声 空气动力性噪声ⅰ由气体振动产生的；
ⅰ是电动机和发电机中交变磁场对定子和转子作用， 电磁噪声 产生周期性的交变力，引起振动时产生的； ⅱ电动机、发电机和变压器都可以产生这种噪声
• 2 交通噪声 ⅰ交通噪声是各类交通工具发出的噪声 ⅱ主要有航空噪声，火车噪声、汽车噪声和 船舶噪声。 • 3 建筑施工噪声 • 建筑施工噪声虽然是一种临时性的污染， 施工完毕污染也就解除，但其声音强度很 高，又属于露天作业，因此，污染十分严 重。有检测结果表明，建筑基地打桩声能 传到数公里以外。 • 4 社会生活噪声
正面40%偏置壁障碰撞 偏置碰撞试验是 车辆以不低于64km/h 的速度，以左侧40% 的截面积撞击到一个 可变性的蜂窝铝壁障 上的实车试验。该实验因为只有40%的碰撞接 触面积，更接近于现实交通事故中的汽车碰 撞，同时作用在车辆上的碰撞力度也较完全 正面碰撞试验要大一些，对车辆是一个更加 严峻的考验。
振动噪声与碰撞冲击64页PPT
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
振动噪声与碰撞冲击
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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海浪发电的基本原理是气室将海浪的波能转换成空气往复运动，利用这一气流带动 发电机发电。
超声诊断仪产生超声，并发射到人体内，在组织中传播，遇到正常与有疾病的 组织时，便会产生反射与散射，仪器接到这种信号后，加以处理，显示为波形、曲 线或图像等，就可以供医生做判断组织或器官健康与否的依据。
Thank You！
◆钟表 ◆振动传输 ◆振动打桩 ◆振动破碎 ◆振动烘干 ◆振动采油 ◆振动时效 ◆音乐 ◆振动造型 ◆振动筛选 ◆振动研磨 ◆振动抛光
◆海浪发电
超声电机（ultrasonic motor ，USM）技术是振动学、 波动学、摩擦学、动态设计、电力电子、自动控制、新 材料和新工艺等学科的交叉结合的新技术。超声电机不 像传统的电机那样，利用电磁力来获得其运动和力矩。 超声电机是利用压电陶瓷的逆压电效应和超声振动来获 得其运动和力矩的。在这种新型电机中，压电陶瓷材料 盘代替了许许多多的铜线圈。
机械振动噪声的抑制和利用
演讲：谢家骏 学号：15721708 导师：施群
振动的抑制
风机用消声器
红色为防锈漆， 白色为孔内装有 消声纤维玻璃
大型风机用消声器进风口结构
电话亭 内装超 细吸声 棉的吸 声平板
车间顶上的吸声屏障
会议室用的隔声吸声屏风
汽车排气管用消声器
VOLVO客车内的吸声毛绒
一种吸声型的声屏障结构
工业噪声、交通噪声、建筑施 工噪声和社会生活噪声
• 1 工业噪声 工业噪声一般是指在工业生产过程中， 机械设备运转而发出的声响。
机械噪声 ⅰ由固体振动而产生的；
ⅱ在撞击、摩擦，交变机械应力或磁性应力等的作用 下，机械设备的金属板、轴承、齿轮等发生碰撞、振 动而产生机械噪声； ⅲ球磨机、轧机、破碎机、机床以及电锯等产生的噪 声都属于此类噪声 ⅱ当气体受到扰动、气体与物体之间有相互 作用时，就会产生空气动力性噪声； ⅲ鼓风机、空压机、燃气轮机、高炉和锅炉 排气放空等都可以产生空气动力性噪声
• 2.2 噪声的分类
• ⅰ按声源的机械特点噪声可分为气体扰动噪声、 固体振动噪声、液体撞击噪声和电磁噪声； • ⅱ按声音的频率可分为小于400Hz的低频噪声、 400-1000Hz的中频噪声及大于1000Hz的高频噪声； • ⅲ按噪声强度随时间变化的属性可分为稳态噪声 （a）、周期性变化噪声（b） 、无规噪声（c） 以及脉冲噪声（d）。
冲击的基本概念
是一种急剧的瞬态运动，作用时间远小于系 统固有周期。系统受到瞬态激励，其力、位 置、加速度发生突然变化的现象。
主要破坏性： 1、惯性载荷导致的集中应力过大，设备损坏 2、多次冲击形成疲劳累积，降低设备强度极限
冲击超过1000次后，破坏应力显著降低 实际的循环次数可以表示为：
/ N 3 0.163
正面40%偏置壁障碰撞 偏置碰撞试验是 车辆以不低于64km/h 的速度，以左侧40% 的截面积撞击到一个 可变性的蜂窝铝壁障 上的实车试验。该实验因为只有40%的碰撞接 触面积，更接近于现实交通事故中的汽车碰 撞，同时作用在车辆上的碰撞力度也较完全 正面碰撞试验要大一些，对车辆是一个更加 严峻的考验。
碰撞的特点
（1）相互作用时间极短。 （2）相互作用力极大，即内力远大于 外力，遵循动量守恒定律。
碰撞的分类
按能量转化关系
①弹性碰撞：EK１= EK2 守恒） （碰撞过程中机械能
②非弹性碰撞：EK１＞ EK2（碰撞过程中机械 能不守恒） ③完全非弹性碰撞：EK损失最大（粘合在一 起运动，机械能损失最大）
侧面碰撞
侧面碰撞试验是试验车辆静止不动，前端加装了可 变形吸能壁障的移动台车从侧面撞向试验车辆。试验速 度不得低于50km/h。移动壁障的中心线对准R点，驾驶 员位置放一个试验假人以测试碰撞对驾驶员的伤害。
低速后碰撞颈部保护试验
低速后碰撞颈部保护试验（鞭打试验）是指将试验 车辆驾驶员侧座椅及约束系统仿照原车结构，固定 安装在移动滑车上，滑车以速度变化量为15.65km/ h(正负0.8km/h内)的特定加速度波形发射，模拟后 碰撞过程。
利用声屏障将声源 和保护目标隔开
高架桥上的吸声 与隔振组合屏障
日本 吸声 型声 屏障
美国高速公路用混凝土板墙做声屏障， 声衰减7～10dB
中国第一座公路声屏障， 降噪量为10.5dB
机械振动和噪声利用
“振动利用工程学” 是20世纪后半期逐渐形成和发展起来 的一门新学科，振动利用工程的发展使世人瞩目。就振动 机械来说，目前已成功应用于工矿企业中的振动机器已发 展到数百种之多，在许多部门，如采矿、冶金、煤炭、石 油化工、机械、电力、水利、土木、建筑、建材、铁路、 公路交通、轻工、食品和谷物加工、农田耕作以及在人类 日常生活过程中，数以万计的振动机器和振动仪器已成功 用来完成许多不同的工艺过程，如给料、上料、输送、筛 分、布料、烘干、冷却、脱水、选分、破碎、粉磨、光饰、 落砂、成形、整形、振捣、夯土、压路、摊铺、钻挖、装 载、振仓、犁土、沉桩、拔桩、清理、捆绑、采油、时效、 切削、检桩、检测、勘探、测试、诊断等等。
• 1.2 受迫振动 • 受迫振动也称强迫振动。在外来周期 性力的持续作用下，振动系统发生的振动 称为受迫振动。这个“外来的周期性力” 叫驱动力(或强迫力)。物体的受迫振动达到 稳定状态时，其振动的频率与驱动力频率 相同，而与物体的固有频率无关。
第二节 噪声的基本概念
噪声的定义 • 1 声音 • 物体（声源）振动，在媒质中传播，引起 物理角度 人耳或其他接收器的反应，这就是声。 • 2 噪声
C-NCAP评分规则
在 C-NCAP 中最高得分为 62 分，分为试验评 分和附加评分。
星级划分
碰撞测试成绩则由星级（★）表示，共有五个星级，星级越 高表示该车的碰撞安全性能越好。按照2012年的评价标准： ★★★★★称为五星级，分数52-62分，表示乘员严重伤害的 概率小于或等于10%； ★★★★称为四星级，分数44-52分，表示乘员严重伤害的概 率为11%-20%； ★★★称为三星级，分数36-44分，表示乘员严重伤害的概率 为21%-35%； ★★称为二星级，分数28-36分，表示乘员严重伤害的概率 为36%-45%； ★称为一星级，分数小于28分，表示乘员严重伤害的概率等 于或大于46%。
全球NCAP机构
全球NCAP评价程序包括，ANCAP、EuroNCAP、 USNCAP、IIHS、CNCAP、JNCAP、KNCAP、 LATINNCAP。
全球NCAP机构
在所有的NCAP机构中，EuroNCAP影响力较大 。它创始于1997年，其核心成员单位包括ADAC（ 全德汽车俱乐部）、英国运输部、英国FIA基金会、 德国运输部等等。
振动噪声与碰撞冲击
演讲人：
主要内容
振动与噪声的基本概念及分类
振动噪声的抑制及利用
碰撞与冲击的介绍
汽车碰撞测试简介
振动噪声与碰撞冲击的联系
振动与噪声的基本概念及分类
演讲：齐勇 学号：15721707 导师：张旭
主要内容
一、振动的基本概念及分类 二、噪声的基本概念及分类
一、振动的基本概念
• 声波起源于物体的振动，声源的振动就是 物体或者质点在其平衡位置附近进行往复 运动。
碰撞与冲击的介绍
姓名：庄磊磊 学号：15721724 导师：张旭
主要内容：
1）碰撞的概念、特点和分类； 2）冲击的基本概念； 3）碰撞和冲击试验的区别。
碰撞的概念
指的是两个作相对运动的物体，接触并迅速改变其运 动状态的现象。可以是宏观物体的碰撞，如打夯、锻 压、击球等，也可以是微观粒子如原子、核和亚原子 粒子间的碰撞。 “碰撞”在物理学中表现为两粒子或物体间极短的相 互作用。 碰撞前后参与物发生速度，动量或能量改变。 由能量转移的方式区分为弹性碰撞和非弹性碰撞。弹 性碰撞是碰撞前后整个系统的动能不变的碰撞。弹性 碰撞的必要条件是动能没有转成其他形式的能量（热 能、转动能量），例如原子的碰撞。非弹性碰撞是碰 撞后整个系统的部分动能转换成至少其中一碰撞物的 内能，使整个系统的动能无法守恒。
物体的振动通常用振幅、频率和相位这三 个物理量来描述，它们是互相独立的。振 动有自由振动和受迫振的系统在外力的作用下物体离开 平衡位置以后就能自行按其固有频率振动， 而不再需要外力的作用，这种不在外力的 作用下的振动称为自由振动。理想情况下 的自由振动叫无阻尼自由振动。自由振动 时的周期叫固有周期，自由振动时的频率 叫固有频率。它们由振动系统自身条件所 决定，与振幅无关。
工业噪声 空气动力性噪声ⅰ由气体振动产生的；
ⅰ是电动机和发电机中交变磁场对定子和转子作用， 电磁噪声 产生周期性的交变力，引起振动时产生的； ⅱ电动机、发电机和变压器都可以产生这种噪声
• 2 交通噪声 ⅰ交通噪声是各类交通工具发出的噪声 ⅱ主要有航空噪声，火车噪声、汽车噪声和 船舶噪声。 • 3 建筑施工噪声 • 建筑施工噪声虽然是一种临时性的污染， 施工完毕污染也就解除，但其声音强度很 高，又属于露天作业，因此，污染十分严 重。有检测结果表明，建筑基地打桩声能 传到数公里以外。 • 4 社会生活噪声
冲击试验与碰撞试验的区别 （1）冲击试验主要用于模拟样品在运输和使用过 程中偶然遭遇的不重复的、严酷等级较高的冲击现 象。冲击试验对试品德损坏主要表现为强度损坏。 碰撞试验主要用于模拟样品在运输和使用过程中经 常遭遇的、重复的、严酷等级较低的冲击现象。碰 撞试验对试品的损坏主要表现为累计损伤。 （2）冲击试验的试验加速度通常比较高，脉冲持 续时间较短，碰撞试验的试验加速度通常较低，脉 冲持续时间较长。 （3）冲击试验和碰撞试验所使用的设备通常是不 同的，前者通常为单次跌落，后者通常是连续跌落。
Thank you！
汽车碰撞测试简介
演讲人：张少春 导师：张燕
NCAP介绍
NCAP（New Car Assessment Program ）新车评价程序，最早于1978年开始于美国 ，随后在发达国家范围内迅速发展，现已成 为衡量新车安全性能的重要手段，其中“汽 车碰撞安全性能试验”就是主要项目之一， 也是人们最关注的试验项目，因为车祸大部 分都是碰撞，这个测试结果基本反映了汽车 对乘员和行人的安全程度。