机械振动与噪声控制.ppt

微穿孔板吸声结构穿孔板的穿孔直径减小到1mm以下，则可增加吸声系数，拓宽吸声频带。微穿孔板吸声结构通常指板厚小于1mm的薄板上穿以孔径小于1mm的微孔，穿孔率在1%--5%，板后面留有5－20mm厚度空气层的吸声结构。微穿孔板吸声结构可以在气流、温度、湿度的大幅度变化的环境中应用，其吸声频带宽度可以达到6—10个1/3倍频程第31页,共54页，星期六，2024年，5月(3)隔声结构衡量隔声效果的两个重要指标是声强透射系数（简称透射系数）和隔声量隔声量第32页,共54页，星期六，2024年，5月1)单层壁的隔声隔声的“质量定律”若声波以角度入射到壁面上而其它条件不变，则隔声量为第33页,共54页，星期六，2024年，5月若声波无规入射到壁面上，则隔声量为第34页,共54页，星期六，2024年，5月2)双层隔声结构双层壁隔声机理：声波激发起第一层壁振动时，这种振动先传给空气层，再传给第二层壁，然后再向另一侧辐射声能。由于空气层的弹性变形具有缓冲减振作用，使得传给第二层壁的振动大为减弱，从而提高了总的隔声量。但双层隔声结构间的空气会作为弹簧与隔声壁质量发生共振，影响隔声效果，其共振频率可以写为第35页,共54页，星期六，2024年，5月入射波频率低于共振频率时双层壁的隔声量：入射波频率高于共振频率时双层壁的隔声量：第36页,共54页，星期六，2024年，5月通常双层壁之间空气层厚度增加，隔声量增加，但空气层厚度超过10cm后，隔声量就几乎不再增加，故实用上一般取空气层厚度为8～10cm。双层壁隔声也存在同单层壁一样的吻合效应，若两壁为厚度相同的同种材料时，其吻合临界频率与单层壁相同，可使隔声量明显下降。若两壁采用不同材料或设计成不同厚度时，可便两个单层壁的临界频率互相错开，从而避免出现隔声量低谷过深的吻合效应区域。在双层壁的中间空气层填入适量的吸声材料，可以消除共振及吻合效应对隔声效果的影响一般在壁的中间空气层填充一些内阻较大的材料，如玻璃棉、矿植棉等，这样会吸收声能，进一步提高结构的隔声效果，可以提高结构隔声量。第37页,共54页，星期六，2024年，5月（3）消声器阻性消声器：a吸声材料的平均吸声系数；L是消声器断面周长；S消声器截面有效面积；l指消声器的有效长度。阻性消声器除低频吸声特性不是很好外，还存在一个高频失效问题。当声波频率足够高时，声波波长相对通道截面尺寸很小，此时，声波呈束状通过消声器，很少与吸声材料接触，于是消声性能显著下降。产生这一现象的频率称为上限失效频率fLc0是声速，D为消声器的当量直径。第38页,共54页，星期六，2024年，5月第39页,共54页，星期六，2024年，5月抗性消声器:它主要利用截面突变造成声传播通道的阻抗失配，产生声能的反射，从而达到消声目的。抗性消声器的扩张比第40页,共54页，星期六，2024年，5月抗性消声器上限失效频率fL下限截止频率fBS指连接管的截面积；L是连接管的长度，V表示扩张室的体积第41页,共54页，星期六，2024年，5月第42页,共54页，星期六，2024年，5月第四章阻尼技术阻尼的影响１阻尼处在形式及数学表达对数衰减率：（N个波形峰值平均）第43页,共54页，星期六，2024年，5月阻尼系数：阻尼损耗因子第44页,共54页，星期六，2024年，5月表面阻尼处理结构设计一分类：自由阻尼处理：拉压变形耗散振动能量约束阻尼处理：剪切变形耗散振动能量第45页,共54页，星期六，2024年，5月调谐阻尼器调谐阻尼器的减振机理:结合动力吸振器和阻尼器的原理，最大限度吸收系统能量并耗散掉。结构类型第46页,共54页，星期六，2024年，5月调谐阻尼器的动力特性分析对于稳态振动周期耗能：相对位移第47页,共54页，星期六，2024年，5月单自由度系统调谐阻尼器的优化第48页,共54页，星期六，2024年，5月第五章机械振动隔离技术积极隔振：隔振对象就是振源。消极隔振：隔振要保护的对象。第49页,共54页，星期六，2024年，5月积极隔振运动传递系数TM运动方程：对于稳态振动：第50页,共54页，星期六，2024年，5月当共振时：共振时放大因子动力传递系数第51页,共54页，星期六，2024年，5月共振时：第52页,共54页，星期六，2024年，5月隔振设计中的绝对传递系数第53页,共54页，星期六，2024年，5月隔振设计时才有隔振效果。最佳阻尼比实际隔振