气动声学的经典技术和应用PPT课件
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气动声学的经典技术和应用 ppt课件
2020/6/12
中南大学 高速列车研究中心
18
实验技术的发展：声管试验
驻波管法测量材料的 正反射吸声特性
2020/6/12
中南大学 高速列车研究中心
19
实验技术的发展：消声环境
喷流试验
2020/6/12
发动机进气端试验
中南大学 高速列车研究中心
20
相控声阵列和声全息成像技术
60通道螺旋声阵列
3
1、声学技术的工程应用
➢舒适性 ➢声疲劳
环境噪 声限值
2020/6/12
中南大学 高速列车研究中心
如何在保证运 行效率的情况 下抑制噪声？
4
航空声学问题
严格的适航认证FAA
国际民航的准入制度
机体噪声 安装效应 起落架噪声 发动机噪声
2020/6/12
中南大学 高速列车研究中心
5
发动机结构声学抑制问题
2020/6/12
中南大学 高速列车研究中心
27
高速列车外部噪声实测
2020/6/12
中南大学 高速列车研究中心
28
动模型实验台声屏障声学试验
2020/6/12
中南大学 高速列车研究中心
29
高速列车内部噪声分析
8*8点阵声全息技术
2020/6/12
中南大学 高速列车研究中心
30
CRH2机车室噪声测量
0 .0 6 0 .2 3 0 .3 9 0 .5 6 0 .7 3 0 .8 9 1 .0 6 1 .2 2 1 .3 9 1 .5 6
1
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
气动技术培训资料 PPT课件
• 减压阀溢流孔经常排气，说 明出口压力波动大；如果压力 波动太大，则需要选用溢流量 大的减压阀。24ຫໍສະໝຸດ 三联件--油雾器AL的原理
滴油窗
舌状活门
P2
P1
P2
• 压缩空气流动时，在舌状活门的上方因为流速大，压 力降低，而此时油杯中的压力和进口压力相同，从而通 过内部通道将杯中的油压至滴油窗滴下，被高速流动的 压缩空气吹成雾状！
气缸设计
2. 行程较长时，即使是较小的径向负载也是很恶劣的，建议加 装导杆
50
气缸设计
3. 采用浮动接头，同时提高安装精度，防止偏心负载
51
气缸设计
4. 缩短力臂，改善活塞杆受力状况
52
气缸的密封
12
3
1. 缓冲针阀密封圈 2. 缓冲密封圈 3. 活塞密封圈－O型圈/唇形密封圈 4. 缸筒密封圈 5. 活塞杆圈
Y型接头
气缸
10
气动技术的含义
气动技术是以压缩机为动力源，以压缩 空气为工作介质，进行能量传递或信号传递 的工程技术
压缩空气经过一系列控制元件后，将能 量传递至执行元件，输出力（直线气缸）或 者力矩（摆缸或气马达） 。
11
气动技术的特点
与液压、电气相比，气动技术是实现低 成本自动化的最佳手段
• 气动元件结构简单、紧凑、易于制造，价格便宜 • 介质取之不尽、对环境污染较少 • 可靠性高，使用寿命长 • 由于空气的可压缩性，因此可以实现能量贮存，可以远 距离传输
•格大气粉尘的大小为0.01-20um，工业粉尘大小一般为1-100um
。国产或欧洲产品标配一般为40um
19
三联件--过滤器AF的原理
• 空气进入过滤器时，顺着导流片螺旋前进，依靠离心作用将水滴甩至杯壁后 沉降，然后再穿过滤芯，去除粉尘。
滴油窗
舌状活门
P2
P1
P2
• 压缩空气流动时，在舌状活门的上方因为流速大，压 力降低，而此时油杯中的压力和进口压力相同，从而通 过内部通道将杯中的油压至滴油窗滴下，被高速流动的 压缩空气吹成雾状！
气缸设计
2. 行程较长时，即使是较小的径向负载也是很恶劣的，建议加 装导杆
50
气缸设计
3. 采用浮动接头，同时提高安装精度，防止偏心负载
51
气缸设计
4. 缩短力臂，改善活塞杆受力状况
52
气缸的密封
12
3
1. 缓冲针阀密封圈 2. 缓冲密封圈 3. 活塞密封圈－O型圈/唇形密封圈 4. 缸筒密封圈 5. 活塞杆圈
Y型接头
气缸
10
气动技术的含义
气动技术是以压缩机为动力源，以压缩 空气为工作介质，进行能量传递或信号传递 的工程技术
压缩空气经过一系列控制元件后，将能 量传递至执行元件，输出力（直线气缸）或 者力矩（摆缸或气马达） 。
11
气动技术的特点
与液压、电气相比，气动技术是实现低 成本自动化的最佳手段
• 气动元件结构简单、紧凑、易于制造，价格便宜 • 介质取之不尽、对环境污染较少 • 可靠性高，使用寿命长 • 由于空气的可压缩性，因此可以实现能量贮存，可以远 距离传输
•格大气粉尘的大小为0.01-20um，工业粉尘大小一般为1-100um
。国产或欧洲产品标配一般为40um
19
三联件--过滤器AF的原理
• 空气进入过滤器时，顺着导流片螺旋前进，依靠离心作用将水滴甩至杯壁后 沉降，然后再穿过滤芯，去除粉尘。
《气动基础知识》课件
02
03
过滤器
用于清除压缩空气中的尘 埃和水分，保证气动系统 的清洁度。
减压阀
调节压缩空气的压力，使 其稳定在所需的工作压力 范围内。
油雾器
将润滑油混入压缩空气中 ，为气动元件提供润滑， 延长使用寿命。
气缸与活塞
气缸
气动系统的执行元件，通过压缩 空气驱动活塞运动，实现机械能 输出。
活塞
气缸中的关键部件，在气缸内往 复运动，将压缩空气的能量转化 为机械能。
THANKS
《气动基础知识》ppt课件
目 录
• 气动系统概述 • 气动元件与装置 • 气动回路与控制 • 气动系统设计 • 气动系统维护与故障排除
01
气动系统概述
气动系统的定义与组成
总结词
气动系统的定义、组成和工作原理
详细描述
气动系统是以压缩空气为工作介质，通过气动元件和气动控制阀等组成的系统 ，实现气体的压缩、传输、分配和消耗等过程。气动系统通常由气源、气动执 行元件、控制元件和辅助元件等部分组成。
则将使用过的压缩空气排出到大气中。
逻辑控制回路
总结词
逻辑控制回路用于实现气动逻辑控制功能，通过逻辑门电路和继电器等控制元件实现复 杂的逻辑关系。
详细描述
逻辑控制回路利用逻辑门电路和继电器等控制元件，通过组合不同的逻辑关系，实现复 杂的控制功能。例如，通过使用与门、或门和非门等逻辑门电路，可以实现各种复杂的 逻辑控制关系，如顺序控制、条件控制等。同时，通过使用继电器等控制元件，可以实
气动马达
气动马达
一种将压缩空气的能量转化为机械能的装置，用于驱动设备 运转。
马达类型
包括叶片式、活塞式和旋转式等，根据不同的应用需求选择 合适的类型。
气动技术基础PPT课件
4.2.1 气动执行元件
气动执行元件的作用是利用压缩空气的能量，实 现各种机械运动（直线往复运动、摆动、转动）的装 置。
气动执行元件的特点：
运动速度快 输出调节方便 结构简单 制造成本低 维修方便 环境适应性强等。
主要的执行元件有气缸和气马达。
1．气缸分类 ⑴按结构分
活塞式
单活塞式
有杆式 无杆式
单活塞杆式
双活塞杆式
磁耦合式 机械耦合式
单作用型 双作用型
单作用型 双作用型
气缸结构 分类
膜片式
双活塞式
平膜片式 滚动膜片式 皮囊式
⑵按照缸径尺寸分类
微型气缸 小型气缸 中型气缸 大型气缸
缸径＝2.5～ 6 mm
缸径＝8 ～ 25 mm
缸径＝32 ～ 320 mm
缸径＞320
4.2.2 气动控制元件
气动控制元件是指在气动系统中起控制气流的流 量、方向、压力的气动元件。
⑵无油压缩空气
不含油气的压缩空气称为无油压缩空气。 由压缩机排出的油气是不能用于气动功率部件润 滑的，应该经除油过滤器除油之后，再向气动系统供 气；若系统中的某些部件需要润滑，则应该在靠近该 部件的气路前加装油雾器来达到润滑目的。
2．压力
⑴计量单位
国际单位制：帕斯卡（简称帕，Pa）
过去常用的单位：大气压（atm）或千克力每平方 厘米（kgf/cm2）
是指符合ISO6430、ISO6431、 ISO6432、 ISO21287、NFPA、VDMA24562等标准的气缸。
⑶短行程气缸
短行程气缸结构紧凑，轴向尺寸比普通气缸短， 即气缸杆运动的行程短。
⑷阻挡气缸
阻挡气缸是一种专门为阻挡工件传输而设计的气缸， 一般为单作用气缸。阻挡气缸具有动作迅速、安装简便 的特点。
气动技术第一讲气动基础知识 ppt课件
15
记忆回路，双气控二位五通阀
• 由于双气控二位五通阀的 记忆特性，作为发讯元件
的按钮阀，其产生的气信
号可以是短信号或脉冲信
号。一旦驱动按钮阀（ 1S1）动作，在双气控二 位五通阀的控制口（14 ）上就有气信号，结果使
双气控二位五通阀换向， 气缸（1A1）活塞杆伸出 。
启动按钮时的气动回路见
图。
16
比较驱动按钮阀的顺序 。
18
记忆回路，双气控二位五通阀
• 可调单向节流阀可对气 缸活塞杆伸出或回缩的 速度进行调节，通常采 用排气节流方式。只有 在控制口（14）上有气 信号（该信号由按钮阀 （1S1）产生），气缸活 塞杆才伸出。此时，压 缩空气进入无杆腔，双 气控二位五通阀保持当 前位置，不换向。 讨论同时驱动按钮阀1S1 和1S2动作时，气动回路 的动作情况。
4、辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装 置，包括气管、管接头、储气罐、过滤器等。
4
气动系统示意图
5
气动系统示意图
气 缸
6
直接控制，已驱动
• 在该回路中，因 只有一个执行元 件—气缸，所以 ，气缸被标识为 1A1。使气缸活 塞杆伸出的控制 元件被标识为 1S1。
7
间接控制，未驱动
• 按下按钮时， 气缸（大缸径 ，单作用）活 塞杆将伸出。 按钮阀可安装 在距气缸较远 的位置上。一 旦松开按钮， 气缸活塞杆将 回缩。
24
气动技术的发展趋势
• 〈2〉、小型化、轻量化：由于气动技术在 电子行业、工业自动化等领域的应用，气 动元件必须小型化和轻量化。各种新技术、 新材料的应用，使气动元件实现了小型化 和轻量化。
19
气动顺序回路
• 气动顺序回路通常具有 下列特征：驱动按钮阀 动作时，气缸（1A1） 活塞杆伸出，需确认动 作顺序中的每一工步。 该气动回路的动作顺序 为A+B+A-B-。
记忆回路，双气控二位五通阀
• 由于双气控二位五通阀的 记忆特性，作为发讯元件
的按钮阀，其产生的气信
号可以是短信号或脉冲信
号。一旦驱动按钮阀（ 1S1）动作，在双气控二 位五通阀的控制口（14 ）上就有气信号，结果使
双气控二位五通阀换向， 气缸（1A1）活塞杆伸出 。
启动按钮时的气动回路见
图。
16
比较驱动按钮阀的顺序 。
18
记忆回路，双气控二位五通阀
• 可调单向节流阀可对气 缸活塞杆伸出或回缩的 速度进行调节，通常采 用排气节流方式。只有 在控制口（14）上有气 信号（该信号由按钮阀 （1S1）产生），气缸活 塞杆才伸出。此时，压 缩空气进入无杆腔，双 气控二位五通阀保持当 前位置，不换向。 讨论同时驱动按钮阀1S1 和1S2动作时，气动回路 的动作情况。
4、辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装 置，包括气管、管接头、储气罐、过滤器等。
4
气动系统示意图
5
气动系统示意图
气 缸
6
直接控制，已驱动
• 在该回路中，因 只有一个执行元 件—气缸，所以 ，气缸被标识为 1A1。使气缸活 塞杆伸出的控制 元件被标识为 1S1。
7
间接控制，未驱动
• 按下按钮时， 气缸（大缸径 ，单作用）活 塞杆将伸出。 按钮阀可安装 在距气缸较远 的位置上。一 旦松开按钮， 气缸活塞杆将 回缩。
24
气动技术的发展趋势
• 〈2〉、小型化、轻量化：由于气动技术在 电子行业、工业自动化等领域的应用，气 动元件必须小型化和轻量化。各种新技术、 新材料的应用，使气动元件实现了小型化 和轻量化。
19
气动顺序回路
• 气动顺序回路通常具有 下列特征：驱动按钮阀 动作时，气缸（1A1） 活塞杆伸出，需确认动 作顺序中的每一工步。 该气动回路的动作顺序 为A+B+A-B-。
气动声学基础
10-2-25
式中
10-2-26
方程式（10-2-25）被称为广义的Lighthill方程，它是Lighthill 基本方程式（10-2-18）在运动介质中的一种推广。
10-2-18
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10.2.3 考虑固体边界影响的广义Lighthill 方程的求解
式中， 定义为
（10-2-30）
展为
这五个节点。这里还应该需要指出的是，通常
高阶精度的TVD格式仅仅是在光滑区域中才能达到。事实上，激波
间断附近，上述格式的精度仍然降为一阶。对于TVD格式，可以有
下面的定理成立：所有的TVD格式，在函数的极值点附近要降至一
阶精度。
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10.6.3 ENO与加权ENO格式
一、有限体积型ENO格式 二、半离散的ENO格式 三、加权ENO格式
结构可以降低发动机总的声功率，而大涵道比风扇发动机
的使用可以依靠减小排气速度使喷气噪声急剧降低，（如
图10.4所示），图中 为涵道比； 的定义为
，
这里 与 分别为内涵道与外涵道气流的流速。另外，
对于共轴喷流而言，如果将共轴喷流的声功率与圆形内涵
喷流的声功率相比较，其下降值是随着直径比 的增大而
增大，图10.5给出了这个问题的变化曲线。这里
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用于修正通量后的单个守恒律方程，即
并且选择适当的修正量 到的差分格式为
（10-6-11） （它具有某种反扩散项的意义）使得所得
（10-6-12）
（10-6-13）
对于修正通量的守恒律方程式（10-6-11）来讲，格式式（10-6-
12）虽然仍是一阶TVD格式，但差分格式式（10-6-12）对于原
01气动技术第一讲-气动基础知识(ppt课件)(ppt,课件)
化 5、气动系统在恶劣工作环境中，安全可靠性优于液压等系
统 6、气动系统可实现过载保护，可压缩性气体便于贮存能量 7、气动设备可以自动降温，长期运行也不会发生过热现象 8、空气取之不尽，节省购买、贮存、运输的费用
21
气压传动
气压传动的缺点： 1、工作压力较低，输出功率较小 2、气信号传递的速度慢，不宜用于高速传递
• 当驱动左边按钮阀动作 时，双作用气缸活塞杆 伸出。双作用气缸活塞 杆一直处于伸出状态， 直至驱动右边按钮阀动 作，气缸活塞杆才回缩 至初始位置。气缸活塞 杆伸出或回缩过程中， 其运动速度可调。
讨论双气控二位五通阀 的记忆特性。
15
记忆回路，双气控二位五通阀
• 由于双气控二位五通阀的 记忆特性，作为发讯元件
比较驱动按钮阀的顺序 。
18
记忆回路，双气控二位五通阀
• 可调单向节流阀可对气 缸活塞杆伸出或回缩的 速度进行调节，通常采 用排气节流方式。只有 在控制口（14）上有气 信号（该信号由按钮阀 （1S1）产生），气缸活 塞杆才伸出。此时，压 缩空气进入无杆腔，双 气控二位五通阀保持当 前位置，不换向。 讨论同时驱动按钮阀1S1 和1S2动作时，气动回路 的动作情况。
19
气动顺序回路
• 气动顺序回路通常具有 下列特征：驱动按钮阀 动作时，气缸（1A1） 活塞杆伸出，需确认动 作顺序中的每一工步。 该气动回路的动作顺序 为A+B+A-B-。
在此气动回路中，不存 在信号障碍。
20
气压传动
气压传动的优点： 1、用后空气排入大气，不必设回气管，不污染环境 2、空气在管内流动阻力小，压力损失小，便于输送 3、气动反应快，动作迅速，维护简单，管路不易堵塞 4、气动元件结构简单，易于制造、标准化、系列化、通用
统 6、气动系统可实现过载保护，可压缩性气体便于贮存能量 7、气动设备可以自动降温，长期运行也不会发生过热现象 8、空气取之不尽，节省购买、贮存、运输的费用
21
气压传动
气压传动的缺点： 1、工作压力较低，输出功率较小 2、气信号传递的速度慢，不宜用于高速传递
• 当驱动左边按钮阀动作 时，双作用气缸活塞杆 伸出。双作用气缸活塞 杆一直处于伸出状态， 直至驱动右边按钮阀动 作，气缸活塞杆才回缩 至初始位置。气缸活塞 杆伸出或回缩过程中， 其运动速度可调。
讨论双气控二位五通阀 的记忆特性。
15
记忆回路，双气控二位五通阀
• 由于双气控二位五通阀的 记忆特性，作为发讯元件
比较驱动按钮阀的顺序 。
18
记忆回路，双气控二位五通阀
• 可调单向节流阀可对气 缸活塞杆伸出或回缩的 速度进行调节，通常采 用排气节流方式。只有 在控制口（14）上有气 信号（该信号由按钮阀 （1S1）产生），气缸活 塞杆才伸出。此时，压 缩空气进入无杆腔，双 气控二位五通阀保持当 前位置，不换向。 讨论同时驱动按钮阀1S1 和1S2动作时，气动回路 的动作情况。
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气动顺序回路
• 气动顺序回路通常具有 下列特征：驱动按钮阀 动作时，气缸（1A1） 活塞杆伸出，需确认动 作顺序中的每一工步。 该气动回路的动作顺序 为A+B+A-B-。
在此气动回路中，不存 在信号障碍。
20
气压传动
气压传动的优点： 1、用后空气排入大气，不必设回气管，不污染环境 2、空气在管内流动阻力小，压力损失小，便于输送 3、气动反应快，动作迅速，维护简单，管路不易堵塞 4、气动元件结构简单，易于制造、标准化、系列化、通用
《气动技术概述》PPT课件
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13
第8章 气动技术概述
2）
小型化气动元件，如气缸及阀类正应用于许多工业领 域。微型气动元件不但用于精密机械加工及电子制造业,而 且用于制药业、医疗技术、包装技术等。在这些领域中,已 经出现活塞直径小于2.5 mm的气缸、 宽度为10 mm的气阀 及相关的辅助元件,并正在向微型化和系列化方向发展。
第8章 气动技术概述
第8章
8.1 气动系统 8.2 气动技术的应用 8.3 气动技术的特点和应用准则 8.4 气动技术的发展趋势
h
1
第8章 气动技术概述
8.1 气动系统
气动(气压传动)系统是一种能量转换系统，其工作 原理是将原动机输出的机械能转变为空气的压力能， 利用管路、各种控制阀及辅助元件将压力能传送到执 行元件，再转换成机械能，从而完成直线运动或回转 运动，并对外做功。气动系统的基本构成如图8-1所示。
h
3
第8章 气动技术概述
8.2 气动技术的应用
气动技术用于简单的机械操作中已有相当长的时间了， 最近几年随着气动自动化技术的发展，气动技术起到了重 要的作用。
气动自动化控制技术是利用压缩空气作为传递动力或 信号的工作介质，配合气动控制系统的主要气动元件，与 机械、液压、电气、电子（包括PLC控制器和微机）等部 分或全部综合构成的控制回路，使气动元件按工艺要求的 工作状况，自动按设定的顺序或条件动作的一种自动化技 术。用气动自动化控制技术实现生产过程自动化，是工业 自动化的一种重要技术手段， 也是一种低成本自动化技术。
h
5
第8章 气动技术概述
图8-2 货物自动装卸
h
6
第8章 气动技术概述
图8-3 气动机械手
h
7
Aero-acoustics课程讲义
2015/4/10 Friday
4
Lighthill声类比思想的提出
Lighthill（当时在Manchcster大学数学系）创造性的提出， 把流体力学基本方程重新变换，并把脉动的气体密度作为 独立变量，准确地类比流体力学方程左端项为自由空间的
声传播波动算子，变换后的方程的右端项作为流动噪声的 声源项，这样就得到了一个典型的古典声学波动方程，可
28
波动方程的解——Kirchhoff积分
假定：
存在稳定的固体边界； Ui＝0 均匀大气声速a0 ； 忽略粘性应力τij=0。
应用Kirchhoff积分可求得Lighthill方程的解。
2015/4/10 Friday
29
解的说明
t t r / a 延迟时间：
2015/4/10 Friday
17
声类比方法的发展
Lighthill声类比理论成功地解释了喷流噪声辐射的主要
特征，并由其后的研究者成功的用于研究其他形式的 流动噪声问题，但是，Lighthill的原始理论对流动噪声 产生过程中的一些重要现象仍没有考虑到。
Phillips (1960) 指出，在复杂的流动区域，Lighthill应力
尽管流体力学的基本理论对流动区域内的压力脉动有了广 泛和深入的研究，但是声学理论关心的是远离流动区域的 压力脉动（声场），如何根据流场的参数预测得到远场的 声场数据，是气动声学理论首要解决的问题。
2015/4/10 Friday
3
气流发声问题
原则上远场声场问题可以从同一的流体力学方程 出发由解析或数值办法获得其解，然而，实际中
应力张量，这个应力张量由流动区域的湍流脉动的特征所
决定。
2015/4/10 Friday
气动技术原理教程PPT课件
观察窗
毛细管 阻尼膜 接口 片
油量调 节器
油量单 向阀
空气单 向阀
实物图
原理图
短片1
短片1
7
驱动元件
标准气缸
摆动气缸
特殊气缸
8
标准气缸
单动气缸
弹簧压回
弹簧压出
9
标准气缸
双动气缸的结构
8.弹性挡圈 7.防尘圈压板 18.防尘圈 16.安装螺母 6.导向套 1.杆侧端盖 5.活塞杆 3.缸筒 9.缓冲垫 4.活塞 13.活塞密封圈 14.静密封圈 15.耐磨环 10.缓冲垫 11.弹 性挡圈 2A.无杆侧端盖
10
标准气缸
双动气缸的结构
短片一 短片二 11
标准气缸
磁性开关及磁环
磁环
短片
12
标准气缸
气缓冲
1
2
34
1.缓冲套 2.缓冲密封件 3.缓冲针 4.头端盖
动件 演示
气缓冲装置是由缓冲套, 缓冲封圈和缓冲阀组成.
当缓冲套插入缓冲密封件
时, 正常的排气通道便会
被堵塞, 被困的空气被加
压, 而舒缓了活塞的惯性.
SMC Pneumatics
气动技术培训 原理篇
1
PNEUMATIC SYSTEM 气动系统
方向控制閥
Directional
Fliter 过滤
Control Valve
Regulator 调压
Lubricator 润滑
主路净化设备
Main Line Air
Preparation
压缩机
Compressor
输出轴 轴承
活塞
活塞密封件
动作短片一
齿条组件
计算气动声学
计算气动声学计算气动声学是一门研究空气流动引起的声波传播和振动的学科。
它在航空航天、汽车工程、建筑设计等领域都有广泛的应用。
本文将从理论基础、计算方法和应用实例三个方面介绍计算气动声学的相关内容。
一、理论基础计算气动声学的理论基础主要包括流体力学和声学两个方面。
流体力学研究气体或液体在外力作用下的运动规律，其中包括了空气流动的描述和分析。
声学研究声波在介质中传播的规律，其中包括了声波的发生、传播、衰减等特性。
计算气动声学通过结合流体力学和声学理论，分析空气流动对声波产生的影响。
二、计算方法计算气动声学的方法主要包括数值模拟和实验测量两种。
数值模拟利用计算机对空气流动和声波传播进行数值求解，其中包括了有限元方法、有限差分方法等。
实验测量通过在实际环境中布置传感器和测量设备，对空气流动和声波进行实时监测和记录。
数值模拟和实验测量相互结合，可以得到更准确的结果。
三、应用实例计算气动声学在不同领域都有广泛的应用。
在航空航天领域，计算气动声学可以用于飞机和导弹的气动噪声分析和控制，提高飞行器的安全性和舒适性。
在汽车工程领域，计算气动声学可以用于汽车外形设计和发动机噪声控制，提高汽车的燃油效率和驾驶舒适性。
在建筑设计领域，计算气动声学可以用于建筑物外墙和窗户的隔声设计，提高建筑物内部的舒适性和安静度。
计算气动声学是一门重要的学科，它研究空气流动引起的声波传播和振动。
通过理论基础的学习和计算方法的运用，可以对空气流动和声波进行分析和预测。
计算气动声学在航空航天、汽车工程、建筑设计等领域都有广泛的应用，可以提高产品的性能和用户的体验。
希望本文能够为读者对计算气动声学的了解提供一定的帮助。
气动培训课件
气缸的分类
气缸可以根据使用要求、安装方式、结构形式等进行分类， 如单作用气缸、双作用气缸、旋转气缸、摆动气缸等。
气动马达的工作原理及特点
气动马达的工作原理
气动马达是利用压缩空气来驱动转子旋转的装置。当压缩空气进入气动马达 的进气口时，推动转子旋转；当压缩空气从排气口排出时，转子在弹簧的作 用下回到原位。
05
气动技术安全操作规程
安全操作规程一般要求
操作前应了解气动系统的整体结构和运行原理 ，熟悉各个气动元件的功能和连接方式。
操作时应穿着符合工作要求的防护服和护目镜 等安全装备。
操作前应确保气动系统的所有元件和管道都已 清洁、干燥，并检查是否有损伤或磨损。
气动元件的安全操作规程
气动元件的安装和使用应遵循相关规定和标准，如 使用指定的工具和材料，避免使用不合适的工具或
空气过滤器的清洁
定期清洗或更换空气过滤器，以防止灰尘 、杂质等进入气动系统。
气缸及执行机构的清洗
定期清洗气缸及执行机构内部的杂质和污 垢，保证气动元件的顺畅运行。
油雾器的清洗
油雾器内部的油污要定期清洗，防止油污 堵塞油雾器及喷油口。
电磁阀的保养
电磁阀要定期检查其密封性、线圈是否老 化等，如有需要应进行更换。
提高加工效率和精度，降低废品率，提高产品质 量。
案例三：某汽车制造厂的气动涂胶系统应用
应用背景
汽车制造过程中，涂胶质量直 接影响到车辆的安全性和使用
寿命。
应用方案
采用气动涂胶系统，实现涂胶过 程的自动化和精确控制。
应用效果
提高涂胶质量和均匀性，减少操作 失误，提高车辆安全性。
THANKS
感谢观看
气动技术是一种安全、可靠、高效、易维护的动力技术，广 泛应用于各种工业领域，如机械制造、汽车制造、食品加工 、纺织等。
气缸可以根据使用要求、安装方式、结构形式等进行分类， 如单作用气缸、双作用气缸、旋转气缸、摆动气缸等。
气动马达的工作原理及特点
气动马达的工作原理
气动马达是利用压缩空气来驱动转子旋转的装置。当压缩空气进入气动马达 的进气口时，推动转子旋转；当压缩空气从排气口排出时，转子在弹簧的作 用下回到原位。
05
气动技术安全操作规程
安全操作规程一般要求
操作前应了解气动系统的整体结构和运行原理 ，熟悉各个气动元件的功能和连接方式。
操作时应穿着符合工作要求的防护服和护目镜 等安全装备。
操作前应确保气动系统的所有元件和管道都已 清洁、干燥，并检查是否有损伤或磨损。
气动元件的安全操作规程
气动元件的安装和使用应遵循相关规定和标准，如 使用指定的工具和材料，避免使用不合适的工具或
空气过滤器的清洁
定期清洗或更换空气过滤器，以防止灰尘 、杂质等进入气动系统。
气缸及执行机构的清洗
定期清洗气缸及执行机构内部的杂质和污 垢，保证气动元件的顺畅运行。
油雾器的清洗
油雾器内部的油污要定期清洗，防止油污 堵塞油雾器及喷油口。
电磁阀的保养
电磁阀要定期检查其密封性、线圈是否老 化等，如有需要应进行更换。
提高加工效率和精度，降低废品率，提高产品质 量。
案例三：某汽车制造厂的气动涂胶系统应用
应用背景
汽车制造过程中，涂胶质量直 接影响到车辆的安全性和使用
寿命。
应用方案
采用气动涂胶系统，实现涂胶过 程的自动化和精确控制。
应用效果
提高涂胶质量和均匀性，减少操作 失误，提高车辆安全性。
THANKS
感谢观看
气动技术是一种安全、可靠、高效、易维护的动力技术，广 泛应用于各种工业领域，如机械制造、汽车制造、食品加工 、纺织等。
《气动技术基础》课件
气动技术的应用领域
总结词
气动技术的应用领域
详细描述
气动技术广泛应用于自动化生产线、机械手、物料搬运、包装机械、汽车制造、 食品加工等领域。在这些领域中，气动技术能够实现各种自动化操作，提高生产 效率和产品质量。
气动技术的发展趋势
总结词
气动技术的发展趋势
详细描述
随着科技的不断进步，气动技术也在不断发展。未来，气动技术将朝着高效化、小型化、智能化和环保化的方向 发展。同时，随着新材料、新工艺的不断涌现，气动元件的性能也将得到进一步提升，为气动技术的应用提供更 加广阔的舞台。
02
CATALOGUE
气动元件与系统
气动元件的分类与功能
执行元件
如气缸、气马达等，用于产生运 动。
控制元件
如方向控制阀、流量控制阀等， 用于控制气流的路径和流量。
气动元件的分类与功能
辅助元件
如过滤器、油雾器等，用于提供附加 功能。
转换
将压缩空气的压力能转换为机械能。
气动元件的分类与功能
控制
通过控制元件实现气动系统的各种动 作。
控制阀的工作原理与特点
工作原理
控制阀由阀体、阀芯和驱动机构组成。 通过改变阀芯的位置或角度，可以调节 气体通道的通断、大小或方向，从而实 现对气体流量、压力和方向的调节。
VS
特点
控制阀具有结构简单、动作可靠、调节精 度高、使用寿命长等优点。同时，控制阀 也存在着体积较大、调节速度较慢等缺点 。
控制阀的选择与使用
控制阀根据输入信号的变化，调节流 入执行元件的压缩空气的流量和方向 ，从而控制执行元件的运动速度和方 向。
气动元件与系统的选择
工作需求
如工作压力、工作流量、工作温度等。
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2020/5/21
环境噪 声限值
如何在保证运 行效率的情况 下抑制噪声？
.
3
航空声学问题
严格的适航认证FAA
国际民航的准入制度
机体噪声 安装效应 起落架噪声 发动机噪声
2020/5/21
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4
发动机结构声学抑制问题
2020/5/21
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5
短舱声学问题
2020/5/21
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6
某实际声衬的声抑制效果
2020/5/21
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7
发动机喷流噪声问题
2020/5/21
.
8
机体噪声问题
起落架噪声
副翼、襟翼噪声
2020/5/21
.
9
安装效应
发动机与机体的相对位置导致的声屏蔽作用以及发动机 流体扰动与机体边界的相互作用问题
2020/5/21
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10
噪声抑制效果 1970‘s->now -30dB
2020/5/21
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30
高速列车过隧气压爆波
2020/5/21
.
31
高速列车过隧气压爆波-大瑶山
150
100
300km/h
50
Pressure: Pa
0
-50
Pressure: Pa
400
20m 4393
350
300
335km/h
250
200
150
100
50
0
-50
-100
-150 136.65 136.70 136.75 136.80 136.85 136.90 136.95 137.00 137.05
-20
-30
-40
-50 147.45 147.50 147.55 147.60 147.65 147.70 147.75 147.80 147.85 147.90 147.95
Time: s
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32
谢谢
.
33
Time: s
2020/5/21
Pressure: Pa
-100 1656.251656.301656.351656.401656.451656.501656.551656.601656.651656.701656.75
100
Time: s
90
80
70
60 50
250km/h
40
30
20
10
0
-10
修改方案 GBT 5111-1995 声学 铁路机车车辆辐射噪声测量 GBT 12816-2006 铁道客车内部噪声限值及测量方法
2020/5/21
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22
高速列车声学问题分类
列车周围流场扰动产生的气动声学问题 列车内部环境噪声问题 列车过隧道产生的气压爆波问题
2020/5/21
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23
高速列车外部噪声特点
结构振动冲击噪声
轮轨 动力装置与连接装置
流噪声
车顶部的受电弓和导流罩 车底部（转向架和连接装置） 车头部以及车体连接部位
集电噪声
受电弓
250km/h以上，流噪声占主导地位
2020/5/21
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24
流噪声源
车体周围流场扰动的四极子声源
包括流场剪切、绕流、间隙流动等
车体受到的流场载荷力形成的偶极子源
气动声学的经典技术和应用
杨志刚 高速列车研究中心
.
1
主要内容
1. 声学技术的工程应用
➢ 航空声学问题 ➢ 水声学问题
2. 流体声学技术的发展
➢ 模型和数值方法 ➢ 声学试验技术
3. 高速列车的声学问题
➢ 高速列车噪声分析 ➢ 高速列车过隧气压爆波分析
2020/5/21
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2
1、声学技术的工程应用
➢舒适性 ➢声疲劳
2
T.K. Staton 1100 nodes 600 nodes
0 .0 6 0 .2 3 0 .3 9 0 .5 6 0 .7 3 0 .8 9 1 .0 6 1 .2 2 1 .3 9 1 .5 6
1
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ka
2020/5/21
z
5 0
0
-2 0
.
20 0
x
Y X
Z
14
|f|/sqrt(pi)/a
FW-H 边界模型
近场CFD
强扰动流场的 声学模型
FW-H 边界模型
近场CAA
气动声学
谱离散 方法
1950‘s
1970‘s
2020/5/21
1990‘s
.
2000‘s DNS 各种间断 流体力学 LES 处理方法
16
声类比理论
四极子源项： 偶极子源项：负荷噪声 单极子源项：厚度噪声
2020/5/21
2020/5/21
.
25
高速列车外部噪声分析
66点阵相控声阵列测试系统
20ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0/5/21
.
26
高速列车外部噪声实测
2020/5/21
.
27
动模型实验台声屏障声学试验
2020/5/21
.
28
高速列车内部噪声分析
8*8点阵声全息技术
2020/5/21
.
29
CRH2机车室噪声测量
2020/5/21
.
17
实验技术的发展：声管试验
驻波管法测量材料的 正反射吸声特性
2020/5/21
.
18
实验技术的发展：消声环境
喷流试验
2020/5/21
发动机进气端试验
.
19
相控声阵列和声全息成像技术
60通道螺旋声阵列
256通道声成像点阵
较远距离 （米级） 大范围声源区
近距离 （厘米级） 小范围
Beamforming技术， 利用相位关系， 寻找声源的可能位置
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11
水声学
Sonar
Submarine
➢潜艇自辐射噪声的抑制问题 ➢对主动声呐反射噪声的抑制问题
2020/5/21
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12
潜艇声散射和声辐射抑制
潜艇消声瓦敷设的优化 低频薄层消声瓦+主动控制：PVDF智能泡沫 低噪声推进－潜艇泵喷推进
2020/5/21
.
13
消声瓦效果的研究
声管试验研究+消声水池实验 海上实测 声散射的边界元
y
2、流体声学技术的发展
理论和数值的发展
声类比理论 边界元、有限差分等方法
实验技术的发展
声管试验 构建消声环境 相控声阵列技术和声全息技术
2020/5/21
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15
模型和数值技术的发展
边界元 有限元
稳定流场的 声学模型
Lighthill 声类比理论
计算能力的发展
扰动较剧烈流 场的声学模型
2020/5/21
反声技术， 利用声辐射模型反演， 计算声源的准确位置
.
20
3、高速列车的声学问题
噪声限制标准 噪声问题分类
车外噪声 车内噪声 气压爆波
2020/5/21
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21
高速列车噪声限制标准
GB 3096-2008 声环境质量标准 GB 12525-1990 铁路边界噪声限值及其测量方法