第三章 振动.ppt

1、第三章：振动污染及其控制、振动危害、评价标准和测量振动控制的基本方法。隔振技术用于减少振动。物体的振动不仅将声波传播到周围的空气中，还将声波通过其基础或相连的固体结构传播。机车可以穿过路基四处传播；工人可以直接感受到机床振动的影响。空气声音向空气的辐射，固体声音的传输和物体的振动通过连接的固体结构，1。振动系统的危害，评价标准和测量，1。振动对机械设备和环境污染的危害(1)精密仪器设备影响仪器仪表的正常运行，影响读数的准确性；(2)对建筑物基础造成环境污染，影响仪器的使用寿命，墙体开裂，墙体剥落，石块滑落，基础变形，下沉(3)，2。振动对人体的危害(1)几种形式的振动传递给人体全身振动是指人体

2、直接位于振动物体上时所受到的振动；局部振动是指握持振动物体引起的人体局部振动。间接振动：人们可以通过视觉、听觉等感觉到振动。而不直接作用于人体。人体能感受到的振动可分为低频振动(30Hz以下)、中频振动(30100Hz)和高频振动(100Hz以上)。对人体最有害的振动频率是与人体某些器官的固有频率一致的频率。人体接近6hz；内脏8赫兹；头部25赫兹；神经中枢是250赫兹。(2)对操作人员的伤害。作业速度降低，生产效率降低，工人感到疲劳；长期在相当强度的振动环境中工作会对神经系统、消化系统、心血管系统、内分泌系统和呼吸系统造成伤害或影响。(3)对于居民：它干扰日常活动，如睡眠、休息、阅读等。并长

3、时间暴露在振动环境中，对健康造成危害。3。振动局部振动标准评价标准：手传振动对人体损伤的评价总体振动标准：人体接触振动的允许极限工作环境环境振动标准：城市区域环境振动标准(中国)机械设备振动评价(略)，各城市地区垂直Z振动水平标准/分贝，特殊居住区：需要特殊安静的居住区；居民区、文化教育区：纯居民区、文化教育区和机构区；混合区：一般居民和企业的混合区，以及工业、商业、少量交通和居民的混合区；商业中心区：商业集中的繁华地区；工业集中区：城市中明确规划的工业区交通干道两侧；交通流量大于100辆/小时的道路两侧；铁路干线两侧：外侧铁路两侧30m以外的居民区，日交通量不低于20列。振动加速度水平(VA

4、L):类似于噪音，振动的位移、速度和加速度也可以用分贝表示。其中：a为振动加速度的有效值，m/s2 a0为参考加速度，a0=10-6m/s2，几个概念，振动水平(VL):根据全身振动不同频率计的权重系数修正的振动加速度水平。z振动水平(VLz):校正全身振动z加权因子后获得的振动加速度水平。4.振动测量(1)振动计：测量大型机械的振动或地震(位移计)(2)加速度计：测量被测物体的振动加速度(3)用声级计测量振动：适用于音频范围内的振动测量(改装声级计)，(1)控制振动源振动源：振动源自身不平衡力引起的设备激励；改进方法：减少或消除振源本身的不平衡力。(2)为防止共振现象蔓延，方法：改变机器的速

5、度或型号以改变振动频率；振动源安装在非刚性基础上；通过粘贴弹性高阻尼结构来增加一些薄壳机身或仪器的阻尼3.隔振技术(概念)，1。隔振原理、定义：在仪器设备和基础之间插入弹性元件以减少振动传递(在设备下安装隔振元件)。原理：物体和隔振器(主要是弹簧)系统的固有频率被设计成比激励频率低得多(至少3倍)，然后隔振器被用橡胶、毛毡和其他衬垫填充。(1)单向自由振动(简谐振动：颗粒离开平衡位置的位移随时间的变化遵循余弦或正弦振动)，k:弹簧的刚度系数，N/m，(2)阻尼振动(振动能量不断消耗的阻尼振动)，Zm:力阻抗，摩擦阻尼：机械能和热能，辐射阻尼：机械能和声能。力的角频率远离系统的固有频率，Zm大，

6、共振不明显。隔振：从相反的角度看，振源的外力频率F是固定的，弹簧安装在振源下面。如果系统的固有频率被设计成与振动源的外力F的频率相同，它将共振并避免。(4)隔振TA的力传递率定义为通过隔振装置传递给基础的力Ff的振幅与作用在振动系统上的激振力的振幅之比。影响因素：频率比(/0，f/f0)，阻尼比()。f/f01，TA约为1，所有激振力都传递给基础；F/f0=1，TA1，不合理、共振且适得其反；TA1、隔振(卡车满载和空载问题)；TA与阻尼比的关系(略)，主动隔振：隔离振动从振源(机器)向基础的传递；被动隔振：隔离基础振动向仪器和设备(甚至房屋，如消声室)的传递。2.主动和被动隔振；3.隔振元件

7、，包括金属弹簧、橡胶隔离器和空气弹簧。隔振器主要包括橡胶隔振器、软木、酚醛树脂玻璃纤维板和毛毡。橡胶隔振器、弹簧隔振器、隔振平台。4.阻尼和隔振：不必降低振源的振幅，但要隔离振动。阻尼减振：对振动源采取措施，直接减振。1.原理、阻尼和减振的定义：金属板本身阻尼很小，但其声辐射效率高，从而减少振动和噪音。常用的方法是在金属板结构上喷涂或粘贴一层高内阻的粘弹性材料，如沥青、软橡胶或聚合物材料。让薄板的振动能量在阻尼层中尽可能多地消散。这种将振动能量的一部分转化为热能并减少振动和噪音的方法称为阻尼减振。具体原则：主要采用材料内部损耗的原则。当金属板涂覆有阻尼材料并弯曲和振动时，阻尼层也随着振动、张力

8、和压缩而交替变化，材料内部的分子被挤压、摩擦、相对错位和位移，从而振动能量被转化为热能并损失掉。两个概念，损耗因子：薄板振动每周期损失的能量e与系统最大弹性势能EP之比除以2，大多数材料，=10-110-5，金属：10-510-4，木材：10-2，橡胶：10-210-1，弹性模量e:小变形下的理想材料。它表示固体对弹性变形的抵抗力(或物体变形难度的表征)。2.阻尼材料是损耗因子高的材料，具有良好的粘结性能，在强烈振动下不会脱落老化，在某些特殊环境下能耐高温、高湿、耐油污染。要求、常用、弹性阻尼材料(橡胶、沥青和塑料)、复合材料(层压材料和阻尼合金(铁基、铝基等)。)，库仑摩擦阻尼材料(不锈钢丝网、钢丝绳等。)，以及其他(阻尼陶瓷、玻璃等。)。给振动板增加阻尼的方法有两种：自由阻尼层结构和约束阻尼层结构。3.阻尼措施(1)自由阻尼阻尼层的厚度是金属板厚度的25倍。应用：厚度小于3毫米的金属板。(2)约束阻尼层结构：在基板和阻尼