半消声室计算机辅助设计与计算【含SW三维图】
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半消声室计算机辅助设计与计算【含SW三维图】
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- 内容简介：
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充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸I半消声室计算机辅助设计与计算摘 要随着社会的发展，噪声已成为现下的一大新污染源，控制噪声也就成为了必须要解决的问题，在这种情况下，半消声室产生了。半消声室可以提供自由声场来进行声学产品噪声及振动特性的测试，以便减免噪声。除了这方面的应用外，半消声室也在其它领域发挥了它的价值。半消声室的发展越来越先进，由原先的体积大和寿命低到现在的体积可控并且使用寿命也大幅大提高，并且半消声室的发展也越来越受到重视。本文采用了计算机辅助的方式来进行半消声室的零件参数计算。半消声室包括了墙体、吸声结构、隔震系统三部分。墙体结构部分本文采用了双层墙的结构，本文对双层墙的材料、厚度、墙壁之间的间隙、墙壁之间的填充物、墙壁的吸声处理方法以及墙壁的隔声量进行了详细的讨论以及确定合适方案；室内吸声结构本文采取的是尖劈结构，本文对选取尖劈吸声结构的原因、尖劈的材料、形状以及尺寸进行了比较详细的讨论与计算，并且确定下合适的方案；隔震部分本文采用的是通过弹簧来隔震，本文对隔震弹簧的刚度、尺寸、所用数量以及具体的安装方式进行了计算以及确定。在确定了具体尺寸之后，通过 solidworks 画出了半消声室的装配体，并且对此消声室进行了建造难度分析，最后得出结论，此半消声室比较符合要求，并且预期会有比较好的性能效果以及比较长的使用寿命。关键词：半消声室；尖劈；隔声门；隔震系统充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸IIABSTRACTWith the development of society, noise has become a major new pollution source, and noise control has become a problem that must be solved. In this case, the semi anechoic room has come into being. The semi anechoic chamber can provide free sound field to test the noise and vibration characteristics of acoustic products so as to reduce noise. In addition to this application, the semi anechoic chamber has also played its role in other fields. The development of semi anechoic chamber is becoming more and more advanced. The volume of the semi anechoic chamber is much lower than that of the now. It is controllable and the service life is greatly improved. And the development of the semi anechoic chamber is also paid more and more attention.In this paper, the computer aided method is used to calculate the part parameters of the semi anechoic chamber. The semi anechoic chamber includes three parts: the wall, the sound absorption structure and the isolation system. The wall structure with the structure of double wall, double wall material, the thickness, the gap between the walls, walls between the filler walls, sound processing method and sound insulation wall are discussed in detail and determine the appropriate scheme; indoor sound absorption structure of this paper is to wedge structure, the the reasons for selection, wedge absorbing structure of wedge material, shape and size are discussed and compared in detail, and determine the appropriate plan; isolation part is used by the spring to isolation, the isolation spring stiffness, size, the number and installation method of concrete is calculated and sure.After determining the specific size, the assembly of semi anechoic room by SolidWorks, and this was an anechoic chamber construction analysis, finally concluded that the semi anechoic chamber accords with the requirements, and is expected to have better performance and long service life.Key Words：Semi anechoic room；Wedge；Sound insulation door；Isolation system充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸- 1 -目录摘 要 .IABSTRACT.II第一章 绪论 .11.1 消声室的由来 .11.2 消声室的意义及价值 .11.3 消声室的目前研究概况以及发展趋势 .21.4 选题目的以及所要研究的内容 .2第二章 半消声室的隔声设计 .32.1 半消声室的墙体结构设计 .32.2 隔声门的设计与计算 .6第三章 隔震系统的设计与计算 .93.1 弹簧的设计 .93.2 弹簧的设计及强度验算 .103.3 弹簧的安装 .13第四章 吸声结构的设计与计算 .134.1 消声室设计对吸声结构的要求 .134.2 吸声材料 .144.3 尖劈的设计与计算 .164.4 利用 VB 编程进行零件调用以及装配。 .19第五章 总结 .21附录 1：外文翻译 .23-附录 2：外文原文 .29-附录 3 尖劈零件设计代码 .34-致 谢 .44-充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸- 2 -第一章 绪论1.1 消声室的由来随着经济的发展，人们的生活状况越来越好，质量越来越高，对衣食住行玩方面的要求也越来越高，因此各种家用电器、代步工具、娱乐设施应运而生，例如微波炉、音箱、轿车等等，这些产品在为我们带来便利和快乐的同时，也为我们带来了另外一项污染，那就是噪声污染。噪声污染已经被列为 21 世纪的一大污染，它已经严重的影响到了人们的日常生活，因此噪声控制成为了现下必须解决的一大难题。噪声的控制，主要可以有两方面下手，一方面是通过截断噪声的传播路径，同时对噪声进行吸收的方面进行噪声的控制，例如，现在我们可以在城市的居民小区附近的公路两边可以看到两排竖起的挡板，那就是声屏障，声屏障采取可以吸收声音的材料制成，安装在马路两边，可以有效的对汽车发出的噪声进行吸收，从而降低汽车发出的噪声对居民小区的影响；另一方面，就是从根源上入手。所谓的从根源上入手，就是在发声产品出厂之前，进行一次声音频率测试，在根据测试出的频率对产品进行改进，使发声产品产生的噪音降低，从而达到降低噪声，减少噪声对人们生活的影响。但是如何测试出产品的声音频率，这又是一大难题，这时候消声室就应运而生了。1.2 消声室的意义及价值所谓消声室，就是在一个闭合的空间中建立一个自由的声场，在这个密闭的空间里，传播声波的介质在各个方向上是无限制延伸的，由声源辐射而出的声能可以“自由”地传播，也就是没有障碍物的干扰反射，也没有周围环境的干扰。研究半消声室，一方面可以对消声室的结构进行优化，解决一些消声室的难点、缺点，提高消声室声场特性的准确性和可靠性，提高消声室的隔震、隔声能力以及吸声能力，减少建造消声室的成本和时间；另一方面，可以有效的为噪声的检测以及声学的实验提供理想的实验环境，也可以将半消声室的优点应用到声学的其他层面，设计出更好的声学产品.半消声室作为一种新型的测试工具，已经开始显示出了它所带来的价值，它的价值已经开始渗透进我们的日常生活当中，例如，在文化传媒、日常生活、汽车制造、休闲娱乐等领域中，声学音响类产品的应用越来越广泛，所以企业就需要对这些产品进行检测，以确保这些量大面广的音响类设备客观音质参数的准确性和可靠性；在汽车运用方面，消声室也立下了很大的功劳，随着汽车工业的发展，人们购车的标准之一就是整车的舒适性，然而汽车的噪声及振动水平又是评价整车的舒适性的一个重要指标，要降低汽车的零部件与整车的噪声，就要了解噪声及振动的特性，而消声室正好可以解决这个问题。现如今，消声室的应用已经和我们的日常生活息息相关，消声充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸- 3 -室的应用领域很广，包括应用研究、基础理论研究、环境噪声治理新产品开发研究、等方面。诸如噪声学、语言及音乐声学、电声学、建筑声学、心里及生理声学等均离不开作为声学测量基本配套设施的消声室。消声室的应用具有显著的社会效益和经济效益。1.3 消声室的目前研究概况以及发展趋势五十年代中后期,我国就开始建立消声室。在 1964 年，南京大学消声室正式建成。由于实际需要，自 70 年代起发展了一种称为半消声室的声学实验室。此半消声室除要求地面为硬质刚性反射面外，其余与消声室相同。半消声室的优点是由于地面是硬的，能承受较大的重量，适宜测量如车辆、大型机器、设备等的噪声功率且使用方便，造价比消声室低廉；缺点是当声源的等效声中心或接收器高出地面较多时，声反射的影响使声场严重偏离自由场，这种现象在频率高时更为显著，因此半消声室存在有高频限。随着经济的发展和环境保护工作的深入，尤其是八十年代以来,全国各地陆续建立了一些消声室，这些工作为今后建立消声室提供了一定的经验和教训。另一方面,有的已建消声室性能尚不够理想,有的成本较高。总的来说,消声室的建设虽已积累一定的经验，但缺少总结技术， 水平参差不齐。20 世纪 80 年代之后，随着时间的推进，消声室的体积愈来愈大，截止频率越来越低，形成一种后来居上的趋势。近年来，有关消声室的研究越来越成熟，解决的问题越来越多，比如消声室声场特性的准确性和可靠性就得到了解决。现如今，消声室的研究越来越成熟，但是还会有一些方面不足，例如：结构方面：体积越来越大，成本越来越大，建成耗费的时间越来越多；隔震方面：无法完全隔绝外界的振动；寿命方面：使用寿命和耗费的成本不成正比等等。这些问题都会是接下来的研究方向。未来的消声室结构更稳定，体积不会特别大，成本不会特别高，使用寿命会符合消声室的性价比，功能变得越来越稳定，隔震、隔声的技术会更加的趋于完善。1.4 选题目的以及所要研究的内容在我们的日常生活中，半消声室的作用已经越来越重要了，因此，半消声室的建设就成了很重要的一件事。选择半消声室建设这个题目，是经过我深思熟练做出的选择。现阶段的半消声室的建造成本与使用寿命不成正比，而且建造难度较大，本文旨在在不影响半消声室性能的情况下，减少半消声室的建造成本以及增加半消声室的使用寿命，降低半消声室的建造难度。接下来，本文会对半消声室的结构进行详细的设计与计算，其中包括了半消声室墙体结构的设计以及所选用的材料、隔声门结构的设计以及所选用的材料、尖劈结构的设计以及所选用的材料以及悬挂方式、隔震弹簧的选用等等。充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸- 4 -第二章 半消声室的隔声设计2.1 半消声室的墙体结构设计半消声室的目的是为了测量声学产品所发出声音的震动及频率特性，所以半消声室必须在测试中提供一个自由的声场，也就是没有障碍物反射和周围环境干扰的声场。在这里，先对如何消除周围环境对半消声室测试效果的影响进行讨论。要消除周围环境对半消声室内自由声场的影响，那就必须要有一个本底噪声。所谓本底噪声，也被称为背景噪声，是指电声系统中除了有用信号以外的总噪声。本底噪声过强，不仅会让人烦躁，还会影响到声音中较弱的细节部分，并且淹没掉，这样就会使声音的动态范围和信噪比减小，对半消声室内的自由声场造成影响，使测量结果的准确性下降。在半消声室内进行测试时，要获得比较准确、可靠的测试数据时，要求必须有15dB 以上的信噪比。所以在建造半消声室时，要根据消声室的用途不同，确定消声室的本地噪声允许值，因为不同用途的消声室对本底噪声有不同的要求。消声室的本地噪声的确定，主要是根据被试的声学产品的声压级水平来确定的，在一般的情况下，要求本地噪声与被试声学产品在需要进行研究的各个频段内的声压级水平差值要有 10dB 以上的差值，但是如果差值大于了 20dB，就不可以进行修正了。再者，本地噪声过低也是不允许的，从单独的土建方面考虑，简单的对单层匀质墙进行加厚，墙的厚度每增加 1 倍，隔声量也只是提高 6dB，这将对消声室的土建成本有很大的提高，因此在建设半消声室时，为了确保有较好的本地噪声，不建议无限的增加墙体的厚度，采用其他的手段确保达到消声室对本地噪声的要求。本底噪声的问题在低频的情况下尤为严重。要在低频的情况下做出满意的测量，只有一种办法，那就是将消声室用质量较大的墙给围住，这就是所谓的“房中房” 结构。本文未给出的具体的消声室的建造环境，但是给了本底噪声的值为 20dB，因此就根据这个要求，也就是本底噪声为 20dB，进行消声室的墙体结构设计。现阶段，消声室的墙体结构一般有两种，一种是单层墙，类似于图 2.1 所示，这种墙体的造价高，内部需要各种吸声材料、支撑重量的材料等等材料的存在才能达到吸声、隔声的效果，而且一般墙体较厚，施工难度比较大，不容易建造，如果在施工的过程中出现问题，那么久达不到预期的吸声效果；另一种是双层墙结构，如图 2.2所示，这种墙体采用混凝土和实心砖墙建造，结构比较容易建造，而且造价较低，只充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸- 5 -要在外墙内表面和内墙的外表面涂上吸声材料，同时在两层墙之间填满泡沫，就可以达到吸声、隔声的效果。图 2.1 墙体结构图 2.2 双层墙体结构本文建造消声室采取的是双层墙的结构，外墙为实心砖墙，厚度为 30cm,外表面抹灰，内表面先抹灰，在抹上一层吸声材料；内墙是现浇钢筋混凝土墙，厚度为 25cm，内墙的外表面抹上吸声材料，顶端为平顶。为了提高隔声、吸声性能并节省建造成本，必须合理的使用双层墙之间的间隙，我们取双层墙之间的间隙为 50cm。双层墙之间的间隙可以不填充东西，也可以填充一些东西，在这里，为了保证本底噪声 20dB，所以我们往双层墙之间的间隙中填充一些粉状泡沫，这样在不大量的提高土建成本的情况下，可以提高墙体的隔声性能。墙体的结构图如图 2.3 所示。充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸- 6 -图 2.3 墙体结构隔声设计是为了隔绝周围环境的噪声对消声室的本底噪声的影响。消声室主要靠墙体结构来保证隔声要求。墙体结构的隔声量可以通过式 2.1 来计算：（2.1）18lg2l5Rmf式中 ； ；R为 结 构 隔 声 量 2为 隔 声 构 件 密 度 （ kg/） f Hz为 入 射 声 波 频 率 （ 单 位 ）。当是宽带噪声时，可以用平均隔声量 来了解构件的隔声性能：（2.2） 1niR式中 iR为 各 个 主 要 倍 频 带 构 件 的 隔 声 量 。经过计算可得，双侧墙的隔声量可以达到 65dB 以上，可以有效的做到隔声效果，可以保证消声室的本地噪声，符合设计要求。双层墙的隔声量如图 2.4 所示。充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸- 7 -图 2.4 双层墙的隔声量2.2 隔声门的设计与计算在前面，本文就消声室的墙体结构进行了讨论以及确定设计方案，墙体结构确定之后，那么久需要对门进行确定。消声室的门通常称作隔声门，是一种采用优质冷轧钢板，冷加工处理成型，门体内按隔声等级填充吸声棉、PU、蜂巢结构、隔声材料（隔声材料主要有阻尼橡胶板、矿棉隔音板），采用先进技术、独特设计及特殊密封制作工艺，单、双裁口做法，具有防火、隔声、逃生优质性能，使用性能稳定，精工制作而成的木、钢质门。隔声门是为了方便测试人员搬运声学产品进出，因此要根据根据声学产品的体积来设计，这也间接的确定了消声室为何种类型。本文中拟定该消声室用途为测量音箱等小型声学产品。隔声门分为木制和钢制两种，木质门一般用于居家之中，而消声室一般处于露天之中，如果使用木质门，一方面隔声效果不好，另一方面，由于天气的变化以及空气中的水分，会对木质门造成腐蚀，使木质门的使用寿命下降，降低消声室的隔声效果。因此在本文中我们选择钢质门。本文中的消声室为双层墙结构，因此也就需要设计两扇钢质门，所以为了考虑成本造价，就不能够采用如图 2.5 所示的双磁控隔声门，因为采用此种隔声门，造价比较高，增加了消声室的建造成本。充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸- 8 -图 2.5 双磁控隔声门在这里我们先讨论外墙的隔声门，由于外墙为实心砖墙，两面抹灰，厚度为 30cm，为了达到预期的隔声效果，以及人推门不是很费劲，所以采用 20cm 厚的钢质门，虽然为钢制门，但却不是实心，若是实心的话，人为的根本推不动，因此本文采用空心的钢质门，用钢筋焊接一个为长方体的门的框架，门的长为 120cm，宽为 20cm，高为 200cm，然后用钢筋把门框架前后两面的对角线通过焊接的方式连接上，然后外面覆盖上 1.2mm 厚冷轧钢板，在靠近空心的冷轧钢板两侧涂上吸声材料，并且在门的空心里填充满加成型吸声棉，这样既能减少建造成本，又能方便人为的能推动，并且还保持了比较好的隔声效果，外门的设计已确定。接下来进行内墙上的门的设计。首先为了保证比较好的隔声效果，本文决定采用把内外墙两扇门错开来的布置方法，内外墙之间的门错开 1m的距离，这样可以保证比较好的隔声效果。内门作为消声室的第二道门，并直接与室内相连，并且还要悬挂吸声尖劈，所以内门的结构应该比较牢固的，因此我们还是采用空心框架结构，用钢筋焊接一个为长方体的门的框架，门的长为 120cm，宽为 20cm，高为 200cm，然后在高 100cm 处横向焊接一根钢筋，这样长方体的门框架就被分为上下两个部分，然后在用钢筋把上下两个部分的对角线给焊接起来，这样就较为坚固了，然后外面覆盖上 1.2mm 厚冷轧钢板，在靠近空心的冷轧钢板两侧涂上吸声材料，由于外门已经处理的较为细致并填充的加成型吸声棉，因此内门空心填充满泡沫。在安装方面，门框会有 10cm 的厚度，这样当开门的时候门上的尖劈和墙壁上的尖劈就不会相撞，对门的打开形成阻碍，在安装隔声门的时候，门与门框之间用橡胶条密封，这样隔声门的设计就完成了。门的立体结构图如图 2.6 所示。I半消声室计算机辅助设计与计算摘 要随着社会的发展，噪声已成为现下的一大新污染源，控制噪声也就成为了必须要解决的问题，在这种情况下，半消声室产生了。半消声室可以提供自由声场来进行声学产品噪声及振动特性的测试，以便减免噪声。除了这方面的应用外，半消声室也在其它领域发挥了它的价值。半消声室的发展越来越先进，由原先的体积大和寿命低到现在的体积可控并且使用寿命也大幅大提高，并且半消声室的发展也越来越受到重视。本文采用了计算机辅助的方式来进行半消声室的零件参数计算。半消声室包括了墙体、吸声结构、隔震系统三部分。墙体结构部分本文采用了双层墙的结构，本文对双层墙的材料、厚度、墙壁之间的间隙、墙壁之间的填充物、墙壁的吸声处理方法以及墙壁的隔声量进行了详细的讨论以及确定合适方案；室内吸声结构本文采取的是尖劈结构，本文对选取尖劈吸声结构的原因、尖劈的材料、形状以及尺寸进行了比较详细的讨论与计算，并且确定下合适的方案；隔震部分本文采用的是通过弹簧来隔震，本文对隔震弹簧的刚度、尺寸、所用数量以及具体的安装方式进行了计算以及确定。在确定了具体尺寸之后，通过 solidworks 画出了半消声室的装配体，并且对此消声室进行了建造难度分析，最后得出结论，此半消声室比较符合要求，并且预期会有比较好的性能效果以及比较长的使用寿命。关键词：半消声室；尖劈；隔声门；隔震系统IIABSTRACTWith the development of society, noise has become a major new pollution source, and noise control has become a problem that must be solved. In this case, the semi anechoic room has come into being. The semi anechoic chamber can provide free sound field to test the noise and vibration characteristics of acoustic products so as to reduce noise. In addition to this application, the semi anechoic chamber has also played its role in other fields. The development of semi anechoic chamber is becoming more and more advanced. The volume of the semi anechoic chamber is much lower than that of the now. It is controllable and the service life is greatly improved. And the development of the semi anechoic chamber is also paid more and more attention.In this paper, the computer aided method is used to calculate the part parameters of the semi anechoic chamber. The semi anechoic chamber includes three parts: the wall, the sound absorption structure and the isolation system. The wall structure with the structure of double wall, double wall material, the thickness, the gap between the walls, walls between the filler walls, sound processing method and sound insulation wall are discussed in detail and determine the appropriate scheme; indoor sound absorption structure of this paper is to wedge structure, the the reasons for selection, wedge absorbing structure of wedge material, shape and size are discussed and compared in detail, and determine the appropriate plan; isolation part is used by the spring to isolation, the isolation spring stiffness, size, the number and installation method of concrete is calculated and sure.After determining the specific size, the assembly of semi anechoic room by SolidWorks, and this was an anechoic chamber construction analysis, finally concluded that the semi anechoic chamber accords with the requirements, and is expected to have better performance and long service life.Key Words：Semi anechoic room；Wedge；Sound insulation door；Isolation system半 消 声 室 计 算 机 辅 助 设 计 与 计 算- 1 -目录摘 要 .IABSTRACT.II第一章 绪论 .11.1 消声室的由来 .11.2 消声室的意义及价值 .11.3 消声室的目前研究概况以及发展趋势 .21.4 选题目的以及所要研究的内容 .2第二章 半消声室的隔声设计 .32.1 半消声室的墙体结构设计 .32.2 隔声门的设计与计算 .6第三章 隔震系统的设计与计算 .93.1 弹簧的设计 .93.2 弹簧的设计及强度验算 .103.3 弹簧的安装 .13第四章 吸声结构的设计与计算 .134.1 消声室设计对吸声结构的要求 .134.2 吸声材料 .144.3 尖劈的设计与计算 .164.4 利用 VB 编程进行零件调用以及装配。 .19第五章 总结 .21附录 1：外文翻译 .23-附录 2：外文原文 .29-附录 3 尖劈零件设计代码 .34-致 谢 .44-半 消 声 室 计 算 机 辅 助 设 计 与 计 算- 2 -第一章 绪论1.1 消声室的由来随着经济的发展，人们的生活状况越来越好，质量越来越高，对衣食住行玩方面的要求也越来越高，因此各种家用电器、代步工具、娱乐设施应运而生，例如微波炉、音箱、轿车等等，这些产品在为我们带来便利和快乐的同时，也为我们带来了另外一项污染，那就是噪声污染。噪声污染已经被列为 21 世纪的一大污染，它已经严重的影响到了人们的日常生活，因此噪声控制成为了现下必须解决的一大难题。噪声的控制，主要可以有两方面下手，一方面是通过截断噪声的传播路径，同时对噪声进行吸收的方面进行噪声的控制，例如，现在我们可以在城市的居民小区附近的公路两边可以看到两排竖起的挡板，那就是声屏障，声屏障采取可以吸收声音的材料制成，安装在马路两边，可以有效的对汽车发出的噪声进行吸收，从而降低汽车发出的噪声对居民小区的影响；另一方面，就是从根源上入手。所谓的从根源上入手，就是在发声产品出厂之前，进行一次声音频率测试，在根据测试出的频率对产品进行改进，使发声产品产生的噪音降低，从而达到降低噪声，减少噪声对人们生活的影响。但是如何测试出产品的声音频率，这又是一大难题，这时候消声室就应运而生了。1.2 消声室的意义及价值所谓消声室，就是在一个闭合的空间中建立一个自由的声场，在这个密闭的空间里，传播声波的介质在各个方向上是无限制延伸的，由声源辐射而出的声能可以“自由”地传播，也就是没有障碍物的干扰反射，也没有周围环境的干扰。研究半消声室，一方面可以对消声室的结构进行优化，解决一些消声室的难点、缺点，提高消声室声场特性的准确性和可靠性，提高消声室的隔震、隔声能力以及吸声能力，减少建造消声室的成本和时间；另一方面，可以有效的为噪声的检测以及声学的实验提供理想的实验环境，也可以将半消声室的优点应用到声学的其他层面，设计出更好的声学产品.半消声室作为一种新型的测试工具，已经开始显示出了它所带来的价值，它的价值已经开始渗透进我们的日常生活当中，例如，在文化传媒、日常生活、汽车制造、休闲娱乐等领域中，声学音响类产品的应用越来越广泛，所以企业就需要对这些产品进行检测，以确保这些量大面广的音响类设备客观音质参数的准确性和可靠性；在汽车运用方面，消声室也立下了很大的功劳，随着汽车工业的发展，人们购车的标准之一就是整车的舒适性，然而汽车的噪声及振动水平又是评价整车的舒适性的一个重要指标，要降低汽车的零部件与整车的噪声，就要了解噪声及振动的特性，而消声室正好可以解决这个问题。现如今，消声室的应用已经和我们的日常生活息息相关，消声半 消 声 室 计 算 机 辅 助 设 计 与 计 算- 3 -室的应用领域很广，包括应用研究、基础理论研究、环境噪声治理新产品开发研究、等方面。诸如噪声学、语言及音乐声学、电声学、建筑声学、心里及生理声学等均离不开作为声学测量基本配套设施的消声室。消声室的应用具有显著的社会效益和经济效益。1.3 消声室的目前研究概况以及发展趋势五十年代中后期,我国就开始建立消声室。在 1964 年，南京大学消声室正式建成。由于实际需要，自 70 年代起发展了一种称为半消声室的声学实验室。此半消声室除要求地面为硬质刚性反射面外，其余与消声室相同。半消声室的优点是由于地面是硬的，能承受较大的重量，适宜测量如车辆、大型机器、设备等的噪声功率且使用方便，造价比消声室低廉；缺点是当声源的等效声中心或接收器高出地面较多时，声反射的影响使声场严重偏离自由场，这种现象在频率高时更为显著，因此半消声室存在有高频限。随着经济的发展和环境保护工作的深入，尤其是八十年代以来,全国各地陆续建立了一些消声室，这些工作为今后建立消声室提供了一定的经验和教训。另一方面,有的已建消声室性能尚不够理想,有的成本较高。总的来说,消声室的建设虽已积累一定的经验，但缺少总结技术， 水平参差不齐。20 世纪 80 年代之后，随着时间的推进，消声室的体积愈来愈大，截止频率越来越低，形成一种后来居上的趋势。近年来，有关消声室的研究越来越成熟，解决的问题越来越多，比如消声室声场特性的准确性和可靠性就得到了解决。现如今，消声室的研究越来越成熟，但是还会有一些方面不足，例如：结构方面：体积越来越大，成本越来越大，建成耗费的时间越来越多；隔震方面：无法完全隔绝外界的振动；寿命方面：使用寿命和耗费的成本不成正比等等。这些问题都会是接下来的研究方向。未来的消声室结构更稳定，体积不会特别大，成本不会特别高，使用寿命会符合消声室的性价比，功能变得越来越稳定，隔震、隔声的技术会更加的趋于完善。1.4 选题目的以及所要研究的内容在我们的日常生活中，半消声室的作用已经越来越重要了，因此，半消声室的建设就成了很重要的一件事。选择半消声室建设这个题目，是经过我深思熟练做出的选择。现阶段的半消声室的建造成本与使用寿命不成正比，而且建造难度较大，本文旨在在不影响半消声室性能的情况下，减少半消声室的建造成本以及增加半消声室的使用寿命，降低半消声室的建造难度。接下来，本文会对半消声室的结构进行详细的设计与计算，其中包括了半消声室墙体结构的设计以及所选用的材料、隔声门结构的设计以及所选用的材料、尖劈结构的设计以及所选用的材料以及悬挂方式、隔震弹簧的选用等等。半 消 声 室 计 算 机 辅 助 设 计 与 计 算- 4 -第二章 半消声室的隔声设计2.1 半消声室的墙体结构设计半消声室的目的是为了测量声学产品所发出声音的震动及频率特性，所以半消声室必须在测试中提供一个自由的声场，也就是没有障碍物反射和周围环境干扰的声场。在这里，先对如何消除周围环境对半消声室测试效果的影响进行讨论。要消除周围环境对半消声室内自由声场的影响，那就必须要有一个本底噪声。所谓本底噪声，也被称为背景噪声，是指电声系统中除了有用信号以外的总噪声。本底噪声过强，不仅会让人烦躁，还会影响到声音中较弱的细节部分，并且淹没掉，这样就会使声音的动态范围和信噪比减小，对半消声室内的自由声场造成影响，使测量结果的准确性下降。在半消声室内进行测试时，要获得比较准确、可靠的测试数据时，要求必须有15dB 以上的信噪比。所以在建造半消声室时，要根据消声室的用途不同，确定消声室的本地噪声允许值，因为不同用途的消声室对本底噪声有不同的要求。消声室的本地噪声的确定，主要是根据被试的声学产品的声压级水平来确定的，在一般的情况下，要求本地噪声与被试声学产品在需要进行研究的各个频段内的声压级水平差值要有 10dB 以上的差值，但是如果差值大于了 20dB，就不可以进行修正了。再者，本地噪声过低也是不允许的，从单独的土建方面考虑，简单的对单层匀质墙进行加厚，墙的厚度每增加 1 倍，隔声量也只是提高 6dB，这将对消声室的土建成本有很大的提高，因此在建设半消声室时，为了确保有较好的本地噪声，不建议无限的增加墙体的厚度，采用其他的手段确保达到消声室对本地噪声的要求。本底噪声的问题在低频的情况下尤为严重。要在低频的情况下做出满意的测量，只有一种办法，那就是将消声室用质量较大的墙给围住，这就是所谓的“房中房” 结构。本文未给出的具体的消声室的建造环境，但是给了本底噪声的值为 20dB，因此就根据这个要求，也就是本底噪声为 20dB，进行消声室的墙体结构设计。现阶段，消声室的墙体结构一般有两种，一种是单层墙，类似于图 2.1 所示，这种墙体的造价高，内部需要各种吸声材料、支撑重量的材料等等材料的存在才能达到吸声、隔声的效果，而且一般墙体较厚，施工难度比较大，不容易建造，如果在施工的过程中出现问题，那么久达不到预期的吸声效果；另一种是双层墙结构，如图 2.2所示，这种墙体采用混凝土和实心砖墙建造，结构比较容易建造，而且造价较低，只半 消 声 室 计 算 机 辅 助 设 计 与 计 算- 5 -要在外墙内表面和内墙的外表面涂上吸声材料，同时在两层墙之间填满泡沫，就可以达到吸声、隔声的效果。图 2.1 墙体结构图 2.2 双层墙体结构本文建造消声室采取的是双层墙的结构，外墙为实心砖墙，厚度为 30cm,外表面抹灰，内表面先抹灰，在抹上一层吸声材料；内墙是现浇钢筋混凝土墙，厚度为 25cm，内墙的外表面抹上吸声材料，顶端为平顶。为了提高隔声、吸声性能并节省建造成本，必须合理的使用双层墙之间的间隙，我们取双层墙之间的间隙为 50cm。双层墙之间的间隙可以不填充东西，也可以填充一些东西，在这里，为了保证本底噪声 20dB，所以我们往双层墙之间的间隙中填充一些粉状泡沫，这样在不大量的提高土建成本的情况下，可以提高墙体的隔声性能。墙体的结构图如图 2.3 所示。
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