隔振技术与阻尼减震振课件

隔振技术与阻尼减震振主要内容：一、振动对环境的影响和评价二、振动控制的基本方法三、隔振原理四、隔振设计与计算一、振动对环境的影响和评价1）人能感觉到的振动频率范围在1-100Hz；2）对人体反应最强烈的振动频率是与人体某些器官固有频率相吻合的频率；3）低于2Hz的次声波振动可能导致人的死亡；4）影响和损害建筑物、精密仪器和设备。振动可分为：稳态振动、冲击振动和无规则振动。振动对人及环境的影响：振动强弱对人影响情况（总概括）：（1）振动的“感觉阈”（2）振动的“不舒适阈”（3）振动的“疲劳阈”（4）振动的“危险阈”和“极限阈”ISO5349标准（局部振动标准）：规定了8-1000Hz不同暴露时间的振动加速度和振动速度的允许值，用来评价手传振动暴露对人损伤危害。ISO2631标准（整体振动标准）：规定了人在振动作业环境（频率范围1-80Hz）中的暴露基准（含垂直振动标准曲线和水平振动标准曲线）。我国的环境振动标准：《城市区域环境振动标准》（GB10070-88）《城市区域环境振动测量方法》（GB10071-88）二、振动控制的基本方法1）减少振动源的扰动（减少非平衡力、改进工艺）2）防止振动（改变外扰频率或系统振动频率）3）采用隔振技术（控制振动传递，如防振沟、隔振器等）振动源传递介质接受者三、隔振原理

评价振动的强弱，通常用位移、速度、加速度三个量来表示，该三个量有内在的联系。对于简谐振动来说，振动的位移为：其中：X－振动的位移，mXm－振幅，即最大的位移，mω－角频率，等于2πfφ－相位振动速度和加速度分别为位移的一阶导数与二阶导数，即：常用来表征隔振效果的物理量－传振系数（力传递率）定义：通过隔振元件传递过去的力与总的干扰力之比，即：系数越小，隔振元件传递的力越小，隔振效果越好。振动级：隔振效率：如：当干扰力通过隔振系统后，其振幅降低到原来的1/10时，即T＝0.1，则干扰力的振动级降低了20dB.传振系数越小，隔振效率越高。

对于一个单向自由振动（不考虑体系阻尼），则体系的固有频率为：

假设在这一振动系统上加一个垂直的干扰力F＝F0sinωt，在忽略阻尼的情况下，该振动系统的运动方程式为：

其中，式中第一项为振动物质的惯性力，第二项为弹簧弹性力，右边为周期性的干扰力。结合传振系数的定义，可以得到无阻尼振动系统的力传递系数：其中：f为干扰力频率，f0为系统的固有频率。对上式的讨论：（1）当f/f0＜1时，即干扰力的频率小于隔振系统的固有频率，在书中图10-7中的AB段的T＝1，说明干扰力全部通过隔振装置，即隔振系统不起作用。（2）当f/f0＝1时，即干扰力的频率等于或接近隔振系统的固有频率，即BC段的T大于1，说明隔振系统不但不起隔振作用，反而放大了振动的干扰，甚至产生共振现象。（3）当f/f0＞21/2时，即干扰力频率大于隔振系统的固有频率的21/2倍，即CD段的T小于1，隔振系统才真正起隔振作用。

当考虑体系有阻尼情况时，即在体系中安装阻尼器，如橡皮垫等，则体系的传振系数为：其中：ξ＝δ/δ0，即系统阻尼系数与临界阻尼系数之比,临界阻尼系数δ0＝4πmf0讨论传振系数T与ξ的关系：（1）当f/f0＜21/2时，即图中AB和BC段，也就是系统不起隔振作用甚至发生共振作用的范围，ξ越大，则T值越小，表明增大阻尼对控制振动有好处；（2）当f/f0＞21/2时，即图中CD段，也时设计隔振装置经常考虑的范围，ξ越小，则T值越小，表明阻尼越小越好，阻尼对隔振效果有不良的影响。综合上述两种讨论，可知：1）欲得到好的隔振效果，必须设计较低的f0，并且只有当f/f0＞21/2，才能获得好的隔振效果；2）如果干扰频率f比较低，或者因其他原因，只能做到f/f0＜21/2时，此时可采取增加阻尼来限制干扰力的放大作用。实际应用举例：1.拖拉机空负荷时要比有负荷时振动大，是何原因？答：由于空负荷质量小，则空负荷时固有频率要比设计的固有频率f0大，所以f/f0的值比设计值小，因此空负荷时传振系数比设计值大，因此拖拉机空负荷时要比有负荷时振动大。阻尼层基板约束层第三章噪声的评价和标准1、噪声的评价量当某一频率的纯音和1000Hz的纯音听起来同样响时，这时1000Hz的纯音的声压级就定义为该待定声音的响度级。响度级的符号为LN，单位为方（phon）.对各个频率的声音作这样的试听比较，得出达到同样响度级时频率与声压级的关系曲线，通常称为等响曲线70phon3010040009575610Lpf/Hz计权声级为了使声音的客观量度和人耳的听觉主官感受近似取得一致，通常对不同频率声音的声压级经某一特定的加权修正后，再叠加计算可得到噪声的总声压级，此声压级称为计权声级。声压级相同的声音会因为频率的不同产生不一样的主观感觉。A计权的频率响应与人耳对宽频带的声音的灵敏度相当，成为最广泛的评价参量等效连续A声级（等能量A计权声级）

等效于在相同的时间间隔T内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A声级昼夜等效声级

累计百分数声级表达噪声的随机起伏程度Ln：测量时间内高于Ln声级所占的时间为n％如：L10＝70dB噪声级高于70dB的时间占10％通常认为，

L90相当于本底噪声级，L50相当于中值噪声级，L10相当于峰值噪声级(用于评价涨落较大的噪声相关性较好)累计百分数声级一般只用于有较好正态分布的噪声评价对于统计特性符合正态分布的噪声，其累计百分数声级与等效连续A声级之间有近似关系环境噪声评价标准和法规1、《中华人民共和国环境噪声污染防治法》1996年10月通过2、产品噪声标准3、噪声排放标准4、环境质量标准：工业企业噪声卫生标准，室内环境噪声允许标准，城市区域环境噪声标准补P60的例题第四章噪声测试和监测1、测量仪器（1）声级计2、声强功率及声的测量3、环境噪声监测方法（1）城市区域网格测量法：补声级计的图组成声级计的各部分的主要功能和工作原理昼间夜间每一网格中的工厂、道路及非建成区的面积之和不得大于网格面积的50％有效网格总数应多于100个每次每个测点测量10min的连续等效声级，全部网格中心的10min的连续等效声级的算术平均值代表某一区域的噪声水平75-8070-7565-7060-65定点测量方法：24小时连续监测，测量每小时的连续等效声级，昼间A声级能量平均值，夜间A声级能量平均值，该区的环境噪声水平由下式计算：（2）道路交通噪声测量测点：市区交通干线(机动车流量不小于100辆)