噪聲控制工程復(fù)習(xí).docx

噪聲1、噪聲的定義：對(duì)人們有害的聲音；人們不需要的聲音。2、噪聲的分類：按起源：空氣動(dòng)力、機(jī)械、電磁 按傳播介質(zhì)：空氣聲、水聲、固體聲 按能量與時(shí)間和頻率的關(guān)系分：穩(wěn)態(tài)噪聲、脈沖噪聲、無(wú)規(guī)噪聲、有調(diào)噪聲、無(wú)調(diào)噪聲、低頻噪聲、中頻噪聲、高頻噪聲、白噪聲、粉紅噪聲、 褐色噪聲 其他分類方法：自然噪聲、人為噪聲、城市噪聲、環(huán)境噪聲3、背景（本底）噪聲：噪聲的掩蔽效應(yīng)（一個(gè)聲音的存在使得另一個(gè)聲音的聽(tīng)閾升高，特點(diǎn)：高頻聲易被低頻聲掩蔽，同頻聲音互相掩蔽，低聲強(qiáng)聲音易被高聲強(qiáng)聲音掩蔽）4、噪聲污染的特點(diǎn)：（1）污染范圍日益擴(kuò)大；污染程度日益增強(qiáng)；危害不易引起重視；危害遠(yuǎn)期后果不明；生物影響后果不清。 （2）是一種物理性污染；沒(méi)有 “ 二次污染 ” ；聲源停止發(fā)聲，污染即行終止；人必須生活在有聲環(huán)境中。5、聲源的概念：引起聲波的物體叫作聲源。 點(diǎn)聲源：聲源尺寸相對(duì)于聲波的波長(zhǎng)或傳播距離而言比較小、且聲源的指向性不強(qiáng)時(shí)，則聲源可近似視為點(diǎn)聲源。 線聲源：火車噪聲、公路上大量機(jī)動(dòng)車輛行駛的噪聲，或者輸送管道輻射的噪聲等，遠(yuǎn)場(chǎng)分析時(shí)可將其看做由許多點(diǎn)聲源組成的線狀聲源。這些線聲源以近似柱面波形式向外輻射噪聲。 面聲源：具有輻射聲能本領(lǐng)的平面聲源，平面上輻射聲能的作用處處相等。常見(jiàn)于有輻射聲能作用、分布較大的平面外的一些點(diǎn)上，對(duì)該平面聲源有必要進(jìn)行聲場(chǎng)分析時(shí)，使用這一概念。球面波與點(diǎn)源相對(duì)應(yīng) ;平面波與面源相對(duì)應(yīng) ;柱面與線源相對(duì)應(yīng) 。6、平面聲波：波面呈平面狀的波。 球面波：是指波陣面為同心球面的波。 駐波：兩列振幅相同的相干波在同一直線上沿相反方向傳播時(shí)互相疊加而成的波，稱為駐波。（源于干涉的一種現(xiàn)象） 自由聲場(chǎng)：是指均勻各向同性的媒質(zhì)中，邊界影響可以不計(jì)時(shí)的聲場(chǎng)。在自由聲場(chǎng)中，聲波將聲源的輻射特性向各個(gè)方向不受阻礙和干擾地傳播。 半自由聲場(chǎng)：無(wú)限大剛性平面一側(cè)的均勻各向同性媒質(zhì)中其他邊界影響可以忽略不計(jì)的聲場(chǎng) 混響聲場(chǎng)：聲音經(jīng)過(guò)物體多次反射后到達(dá)受聲點(diǎn)的反射形成的聲場(chǎng)叫混響聲場(chǎng)。7、聲波物理量： 聲壓p （N / m2 ） 聲強(qiáng)I （W/m2） 聲功率W （W） 周期T 振幅A 頻率f 聲壓與聲強(qiáng)關(guān)系： I = p2 /C （此處 p 為均方根值，即有效值） - 空氣密度，kg/m3 ;C - 聲速，m/s ; C - 媒質(zhì)的特征阻抗， 瑞利。 聲速C 常溫下340m/s 近似有C331.4+0.61t (m/s) 聲壓級(jí)Lp=10log10（p2/p02） 單位：貝爾 ( P 聲壓的有效值 ( Pa )， Po 聲壓的絕對(duì)閾限值，又稱基準(zhǔn)聲壓或參考聲壓，1000Hz時(shí)為210-5Pa。) 聲強(qiáng)級(jí) LI=10log10（I/I0） 單位：分貝 dB （I0 = 10 -12 （W/m2） 聲級(jí)功率 LW=10log10（W/W0） 單位：分貝 dB （W0 = 10 -12 （W）8、聽(tīng)閾：能引起聽(tīng)覺(jué)的最小強(qiáng)度?？陕?tīng)聲頻率范圍：20Hz（赫茲）20000Hz 最敏感振動(dòng)頻率：10003000Hz9、聲級(jí)計(jì)算：（原則：能量相加）兩個(gè)相同的聲級(jí)相加時(shí)： Lp=10log10（p12+p22/p02）=Lp1+3 （dB） 一般有LP 1 、 LP 2 、 LP n 與P1、P2、Pn相對(duì)應(yīng) Lp=10log10（p12+p22+pn2/p02）10、純音單一頻率的聲音；復(fù)音 由多個(gè)頻率的聲音組成的聲音。 頻程（頻帶）：把寬廣的聲頻變化范圍劃分為若干較小的段落，叫頻程。（有上限頻率值、下限頻率值、中心頻率值）（兩個(gè)聲頻率間的距離） 倍頻程：倍頻程是指使用頻率f與基準(zhǔn)頻率f0之比等于2的n次方,即f/f0=2n次方，則f稱f0的n次倍頻程。1/3倍頻程：將每個(gè)倍頻程劃分為三段，每段上限與下限頻率之比為1.26的頻程。噪聲的頻譜：定義噪聲強(qiáng)度隨頻率變化的圖形表示方法。 常見(jiàn)類型線狀譜、連續(xù)譜、線狀與連續(xù)復(fù)合譜11、有限聲場(chǎng)的特點(diǎn)聲源指向性：當(dāng)聲源尺寸大于或接近于聲波波長(zhǎng)時(shí)，聲源在各方向輻射的聲壓(或聲強(qiáng))不相同，成為指向性聲源：頻率高的聲波指向性強(qiáng)，頻率低的聲波指向性弱。指向性因子 Q ：聲場(chǎng)中某點(diǎn)的聲強(qiáng)，與同一聲功率聲源在相同距離同心球輻射面上的平均聲功率之比。（是描述聲源輻射聲能集中程度的一個(gè)參數(shù)）12、人耳聽(tīng)覺(jué)器官的結(jié)構(gòu)：外耳（由耳廓（耳殼）和外耳道組成。）、中耳（由鼓膜和三塊聽(tīng)小骨組成）、內(nèi)耳（由三個(gè)半規(guī)管和耳蝸組成）聽(tīng)覺(jué)傳遞氣導(dǎo)通路 ：聲音耳廓外耳道鼓膜錘骨砧骨鐙骨卵圓窗內(nèi)淋巴液基底膜圓窗（泄壓）純音等響曲線：描述等響條件下聲壓級(jí)與頻率的關(guān)系曲線稱為等響曲線響度：判斷聲音輕或響程度的主觀標(biāo)度；是正常聽(tīng)者判斷一個(gè)聲音與響度級(jí)為40(phon)的參考聲強(qiáng)相比較的倍數(shù)，單位為sone(宋)響度級(jí)定義：在數(shù)值上等于其等響的基準(zhǔn)聲的聲壓級(jí)； 單位為 “Phon”（方） 噪度：人們主觀判斷噪聲的“吵鬧”程度成比例的數(shù)值量稱為噪度，用Na表示，單位為納（noy）. 感覺(jué)噪聲級(jí)：噪度與響度相對(duì)應(yīng)，與響度級(jí)相對(duì)應(yīng)的是感覺(jué)噪聲級(jí)（噪度轉(zhuǎn)換成分貝指數(shù)，稱為感覺(jué)噪聲級(jí)。）13、計(jì)權(quán)聲級(jí)：對(duì)客觀的聲壓級(jí)人為地進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鰷p，而使聲音的客觀物理量與人耳聽(tīng)覺(jué)的主觀感受近似一致的實(shí)驗(yàn)方法叫做頻率計(jì)權(quán)，這種頻率計(jì)權(quán)，實(shí)現(xiàn)這種頻率計(jì)權(quán)的電網(wǎng)絡(luò)稱為計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過(guò)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)得的升級(jí)叫計(jì)權(quán)聲級(jí)。連續(xù)等效A聲級(jí)（Leq）：用一個(gè)在相同時(shí)間內(nèi)聲能與之相等的連續(xù)穩(wěn)定的A升級(jí)來(lái)表示該段時(shí)間內(nèi)的噪聲大小，這種聲級(jí)稱為連續(xù)等效A聲級(jí)。統(tǒng)計(jì)聲級(jí)LN：表示測(cè)量時(shí)間的百分之N所超過(guò)的A聲級(jí)。晝夜等效聲級(jí)Ldn：表示社會(huì)噪聲一晝夜的變化。噪聲評(píng)價(jià)數(shù)NR：為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織公布的一個(gè)推薦標(biāo)準(zhǔn)曲線 族。它綜合了噪聲的聽(tīng)力損害、令人煩惱的程度和對(duì)語(yǔ)言的干擾三個(gè)方面的危害，常用于評(píng)價(jià)公眾對(duì)戶外噪聲的反應(yīng)。 NR LA - 5 14、噪聲的危害：聽(tīng)力損傷、健康危害、噪聲干擾、聲致疲勞噪聲性耳聾：長(zhǎng)期暴露在強(qiáng)噪聲環(huán)境下，聽(tīng)閾永久性抬高，即使經(jīng)過(guò)休息，聽(tīng)閾也再不能恢復(fù)到原來(lái)程度的現(xiàn)象。相關(guān)因素與暫時(shí)性聽(tīng)閾位移相同。職業(yè)性耳聾：即職業(yè)條件下的失聰、難聽(tīng)、失聽(tīng)；患病機(jī)制一般為長(zhǎng)期反復(fù)暴露在強(qiáng)噪聲環(huán)境下，因聽(tīng)覺(jué)疲勞不能及時(shí)地得到恢復(fù)所致。15、噪聲標(biāo)準(zhǔn)（主要包括我國(guó)城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)和作業(yè)場(chǎng)所噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)）（聽(tīng)力保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)（城市區(qū)域環(huán)境噪聲分5類特殊住宅區(qū)、居民文教區(qū)、商業(yè)住宅混雜區(qū)、工業(yè)區(qū)、交通干線兩側(cè)）、設(shè)備噪聲標(biāo)準(zhǔn)、噪聲測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、噪聲控制法規(guī)）16、平均自由程d：穩(wěn)態(tài)聲場(chǎng)聲波每?jī)纱畏瓷溟g經(jīng)過(guò)的平均距離為平均自由路程，又稱為平均自由程。d=4V/S17、平均吸聲系數(shù)：混響時(shí)間：平均聲能密度自原始值開(kāi)始, 衰減了60分貝所經(jīng)歷的時(shí)間。室內(nèi)聲場(chǎng)的衰減穩(wěn)態(tài)聲場(chǎng)：生源發(fā)出的聲能等于被吸收掉的聲能時(shí)，房間內(nèi)聲能密度達(dá)到穩(wěn)定稱 房間常數(shù)：R=（S平/1-平）18、直達(dá)聲場(chǎng)LPD=LW+10lg（Q/4r2）混響聲場(chǎng)混響聲場(chǎng)聲壓級(jí) LPR=LW+10lg（4/R）單聲源市內(nèi)聲場(chǎng)聲壓級(jí) LP=LW+10lg（Q/4r2 + 4/R）19、噪聲控制的一般方法 1、聲源降噪（即減少聲源的輻射功率，是控制噪聲的根本方法 方式： 采用低噪聲材料 采用低噪聲設(shè)備 采用低噪聲工藝 改進(jìn)加工精度和裝配精度） 2、從傳播途徑控制噪聲（管理措施：按“鬧靜分開(kāi)”原則規(guī)劃；利用地形減噪；利用“綠色”降噪 技術(shù)措施：不宜進(jìn)行聲源降噪時(shí)；常為不得已辦法，多為附加、補(bǔ)缺措施；預(yù)防、預(yù)測(cè)、預(yù)處理為首選方法；主要技術(shù)措施四大類：吸聲（適用于車間內(nèi)聲源數(shù)量多，且較分散時(shí)）、隔聲（適用于降噪量要求較大的場(chǎng)合；噪聲源較為集中的場(chǎng)合；作業(yè)時(shí)人員位置相對(duì)固定的場(chǎng)合）、消聲（管道內(nèi)氣流噪聲）、隔振（機(jī)械振動(dòng)厲害干擾居民）與減振阻尼（設(shè)備金屬外殼、管道等振動(dòng)噪聲嚴(yán)重時(shí)）3、噪聲的個(gè)體防護(hù)（技術(shù)管理手段不可行時(shí)使用，主要防護(hù)用具護(hù)耳器包括：耳塞、耳罩、頭盔等）20、噪聲控制工作程序：1. 調(diào)研2. 確定降噪量3. 降噪方案設(shè)計(jì)4. 施工、驗(yàn)收及效果的評(píng)價(jià)21、消聲室：壁面吸收聲音的性能非常好，聲音幾乎被完全吸收的房間；對(duì)應(yīng)自由場(chǎng)，僅有直達(dá)聲存在； 混響室：壁面吸聲性能非常差，聲音幾乎完全不被吸收的房間；對(duì)應(yīng)混響場(chǎng)，以混響聲為主。 22、多孔性吸聲材料吸收聲波原理：（1）介質(zhì)有粘滯阻尼效應(yīng)（2）介質(zhì)與筋絡(luò)的熱傳導(dǎo)絕熱過(guò)程（3）筋絡(luò)運(yùn)動(dòng)消耗能量。材料吸聲系數(shù)的意義：越大表明材料和結(jié)構(gòu)的吸聲效果越好材料吸聲系數(shù)種類：垂直入射吸聲系數(shù)0（駐波管法）；規(guī)入射吸聲系數(shù)r（混響室法）23、多孔性吸聲材料特點(diǎn)：質(zhì)輕，表面多孔、內(nèi)部多孔、孔孔相通 多孔性吸聲材料種類：無(wú)機(jī)材料、泡沫材料、有機(jī)纖維、建筑吸聲材料多孔性吸聲材料性能能影響因素：孔隙率（密度）、流阻、結(jié)構(gòu)因子、材料厚度、背后條件、護(hù)面方式、溫度、濕度24、常用吸聲結(jié)構(gòu)：薄板（墻+空氣層+薄板）、穿孔板（在一薄板上打孔，將孔板置于墻面一定厚度處，然后設(shè)法將其固定在墻上）和微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)（基本同穿孔板，但不在同一數(shù)量級(jí)）25、薄板、穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的共振吸聲頻率決定參數(shù)：薄板：薄板面密度M、空氣層厚度D：M、Dfr；穿孔板：P 穿孔率：Pfr；b 板厚：b fr；d 孔徑：dfr； D 板后空氣層厚：D fr26、單聲源多聲源吸聲降噪計(jì)算：27、吸聲降噪設(shè)計(jì)原則：1.有條件時(shí)應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行聲源降噪；2. 較小時(shí)才能取得較好降噪效果；3.控制點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離聲源；4.吸聲降噪量有極限值Lp410dB；5.選材、設(shè)計(jì)等工藝、環(huán)境的考慮(如防火、防潮、防腐、采光、通風(fēng)、施工、維修等)28、單層隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲頻率特性 P181評(píng)價(jià)參數(shù) 插入損失IL=L0-L （L0無(wú)隔聲構(gòu)件時(shí)） 隔聲量R=10lg（1/） 傳聲系數(shù)29、“質(zhì)量定律”：?jiǎn)螌痈袈暳縍=19lgM+14lg f-29 （dB） dB 雙層隔聲量R=16lg（M1+M2）+14lg f-29+R R實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)值 平均隔聲量R平=13.5 lg（M1+M2）+14+R （M1+M2）200kg/m2 =16 lg（M1+M2）+8+R （M1+M2）200kg/m230、共振頻率P181 、187吻合效應(yīng)： 斜入射波波長(zhǎng)在板上的投影剛好等于板的固有彎曲波長(zhǎng)度時(shí)，激發(fā)板材的固有振動(dòng)，使板材的隔聲能力大大下降的情況（b=/sin）31、組合體隔聲量的確定 P18932、等隔聲量（透聲量）原則的概念：使得隔聲的各個(gè)部分平等地承擔(dān)起隔聲任務(wù)的原則。 意義：避免出現(xiàn)隔聲的薄弱環(huán)節(jié)。33、隔聲罩（隔聲間）實(shí)際隔聲量、插入損失計(jì)算 P19934、多孔性吸聲材料與隔聲材料聲學(xué)性能的主要區(qū)別：多孔性吸聲材料，聲能容易進(jìn)入和透過(guò)；材質(zhì)是多孔、疏松和透氣的。隔聲材料，難于吸收和透過(guò)聲能而反射能強(qiáng)，吸聲性能差，要阻擋聲音的傳播，材料材質(zhì)的要求是密實(shí)無(wú)孔隙或縫隙；有較大的重量。35、振動(dòng)：物體在平衡位置附近所做的周期或隨機(jī)的運(yùn)動(dòng)。 振動(dòng)的分類： 按運(yùn)動(dòng)規(guī)律劃分簡(jiǎn)諧振動(dòng)、非簡(jiǎn)諧振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng) 按運(yùn)動(dòng)自由度劃分單自由度（線）振動(dòng) 、多自由度（面、空間）振動(dòng) 按位移特征劃分水平振動(dòng)、垂直振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng) 按頻率分布特性劃分低頻振動(dòng) 、高頻振動(dòng) 按阻尼特征劃分有阻尼振動(dòng)、無(wú)阻尼（或小阻尼）振動(dòng) 按有否外力劃分 自由振動(dòng) 、受迫振動(dòng) 按結(jié)構(gòu)參數(shù)劃分 線性振動(dòng)、非線性振動(dòng)、混沌振動(dòng)振動(dòng)的基本物理量：位移d、速度v、加速度a、周期t、頻率f、波長(zhǎng)、波數(shù)k 振動(dòng)的相對(duì)量（振動(dòng)級(jí)）：位移級(jí)、速度級(jí)、加速度級(jí)、力級(jí)36、振動(dòng)的危害：對(duì)物1. 影響測(cè)量、加工、裝配精度，進(jìn)而影響質(zhì)量； 2. 破壞結(jié)構(gòu)聲致疲勞，結(jié)構(gòu)損壞； 3. 間接產(chǎn)生噪聲危害。 對(duì)人1. 振動(dòng)有干擾作用；2. 可引起非特異性振動(dòng)疾患；3. 會(huì)導(dǎo)致特異性振動(dòng)病 。 37、m質(zhì)量，k彈性系數(shù)，F(xiàn)，x位移，v速度,a加速度,T傳遞比，設(shè)備振幅B，振源振幅U、隔振效率38、彈簧并聯(lián) 、串聯(lián)39、幅頻響應(yīng)曲線：以頻率比為橫坐標(biāo)、傳遞比為縱坐標(biāo)、阻尼比為參變量做出的曲線。 分析：f/f02時(shí)才能保證T1 有隔振效果，隨著頻率比增大，隔振效果越大；f/f01，振動(dòng)會(huì)放大。40、振動(dòng)控制主要措施：（1）隔振（減振器或隔振器）；2、阻尼減振（阻尼材料或阻尼器）；3、動(dòng)力吸振（動(dòng)力吸振器）；4、有源消振（利用干涉原理消振） 振動(dòng)設(shè)計(jì)的兩種類型：1、主動(dòng)隔振（將振源進(jìn)行隔離，防止振動(dòng)傳遞開(kāi)去的隔振）（2）被動(dòng)隔振（將設(shè)備進(jìn)行隔離，防止周圍振源傳給設(shè)備的隔振） 隔振設(shè)計(jì)計(jì)算 P22341、鋼彈簧減振器優(yōu)點(diǎn)：壽命長(zhǎng)，（通常為幾十年）性能穩(wěn)定，承載大，承載選用范圍大，設(shè)計(jì)成熟，耐惡劣環(huán)境。不足：阻尼小，糾正措施：附加阻尼。 橡膠隔振器特點(diǎn)：承載能力較大；阻尼大，吸收振動(dòng)；彈性系數(shù)較大；通過(guò)共振現(xiàn)象不明顯；可降低噪聲。 不足：壽命較鋼制的短；不耐惡劣環(huán)境；不耐油、易老化；受光變質(zhì)快；高、低溫下K,C變動(dòng)；故工作不夠穩(wěn)定。42、消聲器的定義：允許氣流通過(guò)，又能衰減噪聲的裝置種類 結(jié)構(gòu)或材料特征 適用頻率 有效