第一章噪声绪论课件

机械噪声测试分析与降噪技术AnalysisandReductionofMechanicalNoise主要内容声和噪声1噪声的危害2声学量度及噪声评价3噪声的测试分析技术4机械噪声识别与控制技术5一、声和噪声声音产生于物体的振动，并通过激发周围的气体、液体或固体介质的扰动，以声波的形式进行传播。如钢板的振动（铜锣）：1声音．．．．．．一、声和噪声产生声音的振动物体。如敲击后因振动而发出声音的铜锣（声源），用手一捂声音即止，这就揭示了：1声音１）声源声源的振动强弱、动态性能直接决定声音大小。一、声和噪声声源的振动而激发传播介质产生的疏密变化的一种波动形式。1声音2）声波①波阵面：同一时刻波传播到的面，可以是平面、球面、柱形面或它们的组合。

②机械波：机械振动在介质中以一定的速度传播的过程。声频范围内的机械波即为声波。

③机械波可以是纵波，也可以是横波或二者的组合。纵波：介质质点的振动方向与波的传播方向相同。

横波：介质质点的振动方向与波的传播方向垂直，如石块投入水中。

一、声和噪声④几种典型波动形式的描述一、声和噪声1声音３）不同条件下的声传播特性空气中声速：C空(0。C)＝331.6m/s，C空(20。C)＝334m/s，ρ空＝1.2kg/m3

水中声速：

C水(20。C)＝1450m/s，ρ水＝1000kg/m3

钢材中声速：C钢(20。C)＝5000m/s，ρ钢＝7800kg/m3

可见：声速与介质密度、温度等关系极大。一、声和噪声1声音4）声压由于声源振动引起传播介质压强的变化量1000Hz纯音人刚能听到的声压(基准声压)

微风的声压

室内大声谈话声压

飞机强力发动机可见：可闻声压域很宽(倍)，不易计量,应引入声压级()。一、声和噪声1声音5）声音的频率范围声源的振动频率一、声和噪声

物理学观点2乐声和噪声美国人定义：

乐声和噪声的主观区分和定义因人而异

噪声的定义不一，但含义一致：

对于一首乐曲，某人爱听则为乐声，而对另一位不爱听或想专心看书者则为噪声；小孩的哭叫声对母亲也可能认为爱听，是乐声，但对他人则明显为噪声。

生理学观点凡是使人烦躁的、讨厌的、不需要的声音。NoiseisanyundesiredSound.二、噪声的危害噪声的危害是多方面的，取决于频率位置及声压级的高低。声强大于85dB，人将明显受到危害;

声强大于140dB，人耳将完全不能忍受。二、噪声的危害1损害身体健康1）引起耳聋或听力下降听力疲劳：长时间暴露在中等强度的噪声环境所致，可恢复。

暂时听域改变：可相差20~30dB

听力损失：永久性听力偏移

四个等级

同样强度下中高频声对人的危害更大二、噪声的危害1损害身体健康2）引起其它疾病会引起中枢神经系统、肠胃、心血管等方面的疾病强度的影响

频率的影响例如：

电机：1500r/min=25Hz

头、颈、肩不适

火车：60km/h=16.6m/s，铁轨

L=10m，胸不适二、噪声的危害2对生活和工作的影响人在睡眠时，30~40dB的声音就会产生影响熟睡后，40~45dB的声音就会有“觉醒反映”注意：绝对的寂静无声也是有害的，会使人发疯、失去理智、神经错乱，应15dB。

例如：美国有公寓，隔音设施太好，住户多得神经病，加装蜂音器后好转。二、噪声的危害3造成物质上的损失强噪声会使仪器设备失灵和毁坏。180dB的强噪声会使金属疲劳软化190dB的强噪声可使铆钉等断裂三、声学度量及噪声评价三、声学度量及噪声评价1声压级2）声压级分贝dB:指两个功率（例如A1和A0）之比取以10为底的对数并乘以10，单位为dBN＝10lgA1/A0A0是基准量（或参考值），A1是被量度量声压级Lp:对声学来讲，功率=力*速度，闻域声压:正常人耳刚刚能听到的声压痛域声压:正常人感到疼痛难忍的声压

三、声学度量及噪声评价2声强级和声功率级1）声强级声强LI：反映了声音的能量密度，是一矢量，单位为（瓦/米2）

基准声强：I0=10-12瓦/米2

声强级：LI=

10lg(I/I0

)dB

声强级与声压级数值是相同的：LI=

Lp

∵自由声场中，代入上式：五、机械噪声的识别与控制技术1噪声的传播与控制技术20噪声污染控制技术与设备把人们不需要的声音通称为噪声。噪声控制的目的就是要获得适当的声学环境，把噪声污染限制在可容许的范围内。声学系统一般包括声源、传播途径和接受者，因此噪声控制一般从这三方面考虑，即噪声源的控制、传播途径的控制、接受者的防护。其中传播途径的控制是噪声控制中的普遍技术。五、机械噪声的识别与控制技术消声室隔声间壁玻璃棉吸声结构一、噪声源的控制

1、合理选择材料和改进机械设计来降低噪声

2、改进工艺和操作方法降低噪声

3、减小激振力来降低噪声

4、提高运动零部件间的接触性能

5、降低机械设备系统的噪声辐射部件对激振力的响应

6、低噪声设备噪声污染控制技术与设备二、传播途径的控制在传播途径上控制噪声是目前噪声控制中采用最普遍的技术，按其工作原理可分为吸声、隔声和消声，其相应的设备为吸声降噪设备、隔声设备和消声器。

1、吸声降噪设计在噪声污染控制工程中，吸声材料和吸声结构常用来降低室内噪声。吸声材料按吸声机理可分为多孔吸声材料和共振吸声结构两大类。噪声污染控制技术与设备（1）多孔吸声材料多孔吸声材料的内部和表面都有很多微小的细孔，孔和孔之间相互联通并直接与外界大气相连，具有一定的通气性。声波在空隙内传播时会引起经络间的空气来回运动，与静止的经络相互摩擦，由于空气的粘滞性和空气与经络之间的热传导作用，使声能转化为热能而消耗掉，从而起着吸收声能的作用。噪声污染控制技术与设备1）多孔吸声材料及其种类①无机纤维材料无机纤维材料主要有超细玻璃棉、玻璃丝、矿渣棉、岩棉及其制品。②泡沫塑料常用做吸声材料的泡沫塑料主要有聚氨酯、聚醚乙烯、聚氯乙烯、酚醛等。③有机纤维材料如棉麻、甘蔗、木丝、稻草等④建筑吸声材料如加气混凝土、微孔吸声砖、膨胀珍珠岩等噪声污染控制技术与设备2、隔声降噪设计隔声是噪声控制工程中常用的一种技术措施，利用墙体、各种板材及构件作为屏蔽物或利用围护结构把噪声控制在一定范围之内，使噪声在空气中的传播受阻而不能顺利通过，从而达到降低噪声的目的。

噪声污染控制技术与设备①透声系数与隔声量假设Ei为入射声能量，Ea为构件吸收的声能量，Er为反射声能量，Et为透射声能量。透射声能Et与入射声能Ei之比称为透声系数或透射系数τ，即：在工程实际中常采用透声系数倒数的对数来表示透声损失的大小，称为传声损失，或透声损失，或隔声量，用R表示，单位是分贝(dB)。

τ值越小，R值越大，说明隔声性越好。

噪声污染控制技术与设备②单层密实均匀构件的隔声性能此类构件的隔声材料要求密实而厚重，如砖墙、钢筋混凝土、钢板、木板等。受到声波作用，其隔声性能与材料的刚性、阻尼、面密度有关。③双层隔声结构双层结构是指两个单层结构中间夹有一定厚度的空气或多孔材料的复合结构。双层结构的隔声量与空气层厚度有关，厚度增加，隔声量也增加。噪声污染控制技术与设备④隔声罩的设计与应用采用隔声罩，可控制其隔声量，使工作所在位置的噪声降低到所需要的程度，且技术措施简单、体积小、用料少、投资少。隔声罩的罩壁由罩板、阻尼涂料和吸声层构成。隔声罩一般分为全封闭、局部封闭和消声箱式隔声罩。噪声污染控制技术与设备3、消声器消声器用来降低空气动力设备的进排气口噪声或沿管道传播的噪声，既能允许气流顺利通过，又能有效的阻止或减弱声能向外传播。（1）、消声器的声学性能①传递损失LTL

传递损失又称为传声损失，是消声器入口处和出口处的声功率级之差值：LTL＝Lwl一LW2②消声量LNR

消声量又称为噪声降低量或减噪量，指的是消声器进口端和出口端的平均声压级差，即：噪声污染控制技术与设备（2）阻性消声器阻性消声器是利用安装在管道内壁或中部的阻性材料(主要是多孔材料)吸收声能而达到降低噪声的目的。因为多孔材料的吸声机理类似于电路中的电阻消耗电能，故称依靠多孔吸声材料消声的消声器为阻性消声器。阻性消声器具有良好的中高频消声性能，低频消声性能较差。噪声污染控制技术与设备②阻性消声器的结构形式阻性消声器的结构形式很多，常见有片式消声器、蜂窝式消声器、直管式消声器、迷宫式消声器等，噪声污染控制技术与设备图6常见阻性消声器的结构示意图③阻性消声器的特点阻性消声器中多孔材料对中、高频噪声的吸收显著，能较好地消除中、高频噪声，而对低频的消声作用较差。因此阻性消声器主要用于对中、高频噪声的吸收。阻性消声器具有结构简单和良好的吸收中、高频噪声的优点，在实际工程中得到广泛的应用。但不适合在高温、高湿的环境中使用，多用于风机的进、排气消声。噪声污染控制技术与设备（3）抗性消声器抗性消声器的基本结构是由扩张室和连接管串联而成。它是利用管道截面的变化(扩张或收缩)使声波在传播过程中引起阻抗改变而产生声能的反射、干涉，再沿管道继续传播而降低由消声器向外辐射的声能，从而达到消声的目的。

抗性消声器适用于消除低中频噪声，构造简单、耐高温、耐气体腐蚀和冲击；其缺点是消声频带窄，对高频噪声消声效果较差。噪声污染控制技术与设备③共振腔式抗性消声器共振腔式抗性消声器是利用共振吸声原理进行消声，一般由一段开有若干个轴型和狭缝型等。共振腔式消声器的特点是选择性较强，在共振频率处的消声量很大，而偏离共振频率时消声量急剧下降。比较适宜于低、中频成分突出的气流噪声的消声。

噪声污染控制技术与设备④干涉式抗性消声器干涉式消声器主要借助相干声波的相互抵消作用来达到消声目的。⑤阻抗复合型消声器常用的阻抗复合型消声器的形式有阻性-扩张室复合式、阻性-共振复合式和阻性-扩张室-共振腔复合式等。噪声污染控制技术与设备三、个人防护当在声源上和传播途径上控制噪声难以达到标准要求时，或在某些无需进行控制、但对接受者来说必须加以保护的场合，往