第三章 振动污染及其控制 物理性污染控制课件

固定式单个振动源 如，一台冲床或一台 水泵等
集合振动源
如，厂界环境振动、 建筑施工场界环境振 动
按振动源的动态特征又可分成表3-1所示的四类。
表3-1 环境振动污染源动态特征
动态特征
定义
示例
稳态振动 观的测环时境间振内动振级变化不大往 油 机复 机 、运 等 发动 ； 动机 旋 机械 转 、， 机 通如械风空类机压，等机如、发柴电
由于共振的放大作用，其放大倍数可由数倍 至数十倍，因此带来了更严重的振动破坏和 危害。
第二节 振动基础
● 一、振动的基本物理量 ● 二、振动的性质 ● 三、简谐振动系统 ● 四、波动的产生与传播
● 一、振动的基本物理量
频率
周期
位移 基本物理量
速度
加速度
简谐振动是最简单的周期振动。
定义：某个物理量（位移、速度或加速度）
睡眠时间的一半以上，故影响这种睡眠的振动级最令人厌烦； 睡眠深度3度（深睡眠）:74dB以上方会觉醒，觉醒几率很低； 睡眠深度REM(异相睡眠，指睡眠多梦期):振动影响介于深度2度和3度之间。
（二） 振动对心理的影响
人们在感受到振动时，心理上会产生不愉快、烦躁、 不可忍受等各种反应。 除振动感受器官感受到振动外，有时也会看到电灯 摇动或水面晃动，听到门、窗发出的声响，从而判断 房屋在振动。 人对振动的感受很复杂，往往是包括若干其他感受 在内的综合性感受。
按时间的正弦或余弦规律变化的振动。
若正弦振动，则
位移
x x0 sint
速度
dx dt
x0
cost
加速度
d2x dt2
2x0
sint
（ x0为振幅、ω为角频率）
（3-1） （3-2） （3-3）
简谐振动（正弦）的相位关系
位移、速度和加速度 的相位关系如图所示， 相位差为π/2，则位 移和加速度相位相反。
第三章 振动污染及其控制
第三章 振动污染及其控制
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 振动基础 振动的评价与标准 振动控制技术 减振材料与装置及其应用
第一节 概述
● 一、振动与振动污染 ● 二、振动污染源 ● 三、振动的影响
❖ 振动现象
❖ 物理现象：声、光、热等物理现象都包含振动； ❖ 生命和生活：心脏搏动、耳膜和声带的振动是人体
（二）工程振动源
工程振动源：工程施工现场的振动源主要 是打桩机、打夯机、水泥搅拌机、辗压设备、 爆破作业以及各种大型运输机车等。 特征参数：常见工程振源附近
振级：60～100dB。
（三）道路交通振动源
铁路振源： 频率：一般在20～80Hz范围内； 离铁轨30m处的振动加速度级范围 85～100dB，振动级范围75～90dB内。
（一） 振动对生理的影响
振动的生理影响主要是损伤人的机体， 引起循环系统、呼吸系统、消化系统、神 经系统、代谢系统、感官的各种病症，损 伤脑、肺、心、消化器官、肝、肾、脊髓、 关节等
振动对睡眠的影响试验
图3-1 由锻锤振动负荷引起的觉醒率
睡眠深度1度（浅睡眠）：振动级60dB无影响，69dB以上则全部觉醒； 深度2度（中度睡眠）：60～65dB无影响，79dB全部觉醒；因2度睡眠占8小时
Asin(t0kx) k /c2 c/（3-5） f
图3-3 正弦波
（二）复合正弦波振动
（三） 振动对工作效率的影响
振动引起人体的生理和心理变化，导致工 作效率降低。 振动可使视力减退，用眼工作时所花费的 时间加长。 振动使人反应滞后，妨碍肌肉运动，影响 语言交谈，复杂工作的错误率上升等。
（四） 振动对构筑物的影响
振动通过地基传递到构筑物，导致构筑物破 坏。如基础和墙壁龟裂、墙皮剥落，地基变 形、下沉，门窗翘曲变形，构筑物坍塌，影 响程度取决于振动的频率和强度。
的基本功能。 ❖ 工程技术领域：
❖ 桥梁和建筑物在阵风或地震激励下的振动 ❖ 飞机和船舶在航行中的振动， ❖ 机床和刀具在加工时的振动， ❖ 各种动力机械的振动， ❖ 控制系统中的自激振动等。
（二） 振动污染
❖振动污染：
振动超过一定的界限,从而对人体的 健康和设施产生损害,对人的生活和工作 环境形成干扰,或使机器、设备和仪表不 能正常工作。
公路振源： 频率：一般在2～160Hz范围内，其中 以5～63Hz的频率成分较为集中； 振级：多在65～90dB范围内。
（四）低频空气振动源
低频空气振动是指人耳可听见的 100Hz左右的低频。 如玻璃窗、门产生的人耳难以听见 的低频空气振动。 这种振动多发生在工厂。
振动污染源 按形式分为
振动污染的特点
1. 主观性：是一种危害人体健康的感觉公害。
2. 局部性：仅涉及振动源邻近的地区。
3. 瞬时性：是瞬时性能量污染，在环境中无
残余污染物，不积累。振源停止，污染即 消失。
● 二、振动污染源
振动 污染源
自然振源 人为振源
地震、火山爆发等自然现象。 自然振动带来的灾害难以避免， 只能加强预报减少损失。
（一）工厂振动源 （二）工程振动源 （三）道路交通振动源 （四）低频空气振动源
（一）工厂振动源
工业振动源：旋转机械、往复机械、传动轴系、 管道振动等，如锻压、铸造、切削、风动、破碎、 球磨以及动力等机械和各种输气、液、粉的管道。
特征参数：常见工厂振源附近
面上加速度级：80～140dB； 振级：60～100dB； 峰值频率：10～125Hz。
图3-2 位移、速度、加速度的相位关系
● 二、振动的性质
（一）正弦波振动 （二）复合正弦波振动 （三）冲击波振动
（一）正弦波振动
如图，正弦波最大振幅为A，周期为T，频率为f，角
速度ω=2πf＝2π/T，以时间t为横坐标,则瞬间振动
振幅 a 可表示为
aAsintkx0
（3-4）
若以距离x为横坐标,则瞬间振动a振波幅长常数可， 表示为
冲击振动
具有突发性振级变化的环 建筑施工机械，如打桩机等；
境振动
锻压机械，如冲床，纺锤等
无规则 未来任何时刻不能预先确道路交通振动、居民生活振动、
振动 定振级的环境振动
房屋施工，室内运动等
铁路振动
列车行驶带来的轨道两侧 30m外的环境振动
铁路机车的运行
● 三、振动的影响
（一） 振动对生理的影响 （二） 振动对心理的影响 （三） 振动对工作效率的影响 （四） 振动对构筑物的影响