第七章隔振及阻尼減振

1、第七章隔振與阻尼減振第一節(jié) 隔振原理一、 振動(dòng)的基本概念1. 單自由度振動(dòng)自由振動(dòng)是振動(dòng)系統(tǒng)在無(wú)外力作用下的振動(dòng)形式。單自由度振動(dòng)模型是最簡(jiǎn)單也是電子學(xué)用的振動(dòng)模型，為了研究方便，把振動(dòng)系統(tǒng)集成簡(jiǎn)化成3個(gè)參量進(jìn)行研究：振動(dòng)系統(tǒng)由質(zhì)量塊m、無(wú)質(zhì)量的理想彈簧K和無(wú)質(zhì)量的阻尼C組成，位于完全剛性的基礎(chǔ)之上，質(zhì)量塊只能在垂直方向上運(yùn)動(dòng)，其模型如圖所示。圖1單自由度振動(dòng)模型l 該振動(dòng)系統(tǒng)的微分運(yùn)動(dòng)方程為：其解為：阻尼比，；系統(tǒng)臨界阻尼，；系統(tǒng)振動(dòng)固有頻率（角速度），；A、B與振動(dòng)系統(tǒng)初始條件有關(guān)的常數(shù)。2. 固有頻率上式解式中的固有頻率是振動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)重要參量，它是指振動(dòng)剛體離開(kāi)平衡位置后自由振動(dòng)的頻率

2、，每個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)在每個(gè)自由度上都有一個(gè)固有振動(dòng)頻率。振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率與振動(dòng)剛體質(zhì)量和彈簧剛度有關(guān)，單自由度自由振動(dòng)的固有頻率為：若已知振動(dòng)系統(tǒng)的靜態(tài)下沉度，即剛體壓在彈簧上后彈簧的壓縮量，則系統(tǒng)的固有頻率為：彈簧靜態(tài)下沉度。3. 阻尼的效應(yīng)上述解式說(shuō)明阻尼比對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)起到非常重要的影響：（1），即無(wú)阻尼時(shí)，解式變?yōu)椋篈初始條件確定的最大位移；初始條件確定的最大初始相位角。即此時(shí)系統(tǒng)振動(dòng)不受任何阻力作用，一旦受某一初始力作用之后，將以恒定的振幅做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。（2），即系統(tǒng)阻尼小于臨界時(shí)，解式變?yōu)椋荷鲜秸f(shuō)明，阻尼越大或系統(tǒng)固有頻率越高，則振動(dòng)衰減越快，其振動(dòng)振幅隨時(shí)間的衰減如圖所示。圖2欠阻

3、尼振動(dòng)（3），即系統(tǒng)阻尼等于臨界阻尼時(shí)，解式為：則振動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法形成周期性振動(dòng)，而是以指數(shù)規(guī)律恢復(fù)到平衡位置，其振幅與時(shí)間關(guān)系如圖所示。圖3臨界阻尼振動(dòng)（4），即系統(tǒng)阻尼大于臨界阻尼成為過(guò)阻尼，解式為：此時(shí)振動(dòng)系統(tǒng)也無(wú)法形成周期性振動(dòng)，振幅呈指數(shù)單調(diào)衰減，如圖所示。圖4過(guò)阻尼振動(dòng)。二、 隔振原理l 隔振器之所以能起到隔振效果，是以彈性支承代替振源與地基之間的剛性連接，從而在一定頻率范圍內(nèi)降低了從振動(dòng)源傳遞到地基的激振力。l 振動(dòng)設(shè)備通過(guò)隔振器與剛性地基連接，可簡(jiǎn)化為如圖所示的受迫振動(dòng)系統(tǒng)。l 由于設(shè)備的周期性轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生周期性的外力激發(fā)系統(tǒng)振動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)微分方程為：圖5設(shè)備振動(dòng)模型l 隔振器的效果一

4、般用隔振傳遞比T來(lái)量化。l 當(dāng)質(zhì)量塊受迫振動(dòng)時(shí)，通過(guò)彈簧傳遞到基礎(chǔ)的作用力與迫使質(zhì)量塊振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的比值稱為傳遞比T。l 傳遞比是表征隔振器隔振效果的物理量，傳遞比越小，則減振效果越好。對(duì)于單自由度振動(dòng)，且振動(dòng)驅(qū)動(dòng)力為簡(jiǎn)諧力，則得通過(guò)隔振器傳遞給基礎(chǔ)的力；質(zhì)量塊受到的驅(qū)動(dòng)力；頻率比，即驅(qū)動(dòng)力頻率與系統(tǒng)固有頻率的比值。圖6傳遞率與頻率比的關(guān)系曲線l 由圖可知，當(dāng)時(shí)，隔振器起到隔振的作用，傳遞率隨頻率的增加每倍頻程衰減12dB。l 當(dāng)時(shí)，隔振器處在共振區(qū)域，隔振器會(huì)增大被隔振體的振幅。l 當(dāng)時(shí)，傳遞率隨著阻尼的增大而增大；當(dāng)時(shí)傳遞率隨著阻尼的增大而減小。l 但實(shí)際隔振系統(tǒng)中，基礎(chǔ)的非剛性、被保護(hù)對(duì)

5、象的非剛性以及隔振器的質(zhì)量分布都會(huì)降低高頻的隔振性能，導(dǎo)致高頻傳遞率比理想隔振器的傳遞率大，并出現(xiàn)周期性峰值。l 考慮質(zhì)量后的隔振模型如圖7所示，此時(shí)隔振器具有連續(xù)分布質(zhì)量、彈性和阻尼，其傳遞率曲線如圖8所示。l 當(dāng)隔振器長(zhǎng)度與隔振器中傳播的振動(dòng)的1/2波長(zhǎng)的整數(shù)倍具有可比性，即激振頻率大于一定數(shù)值時(shí)，振動(dòng)以彈性波的形式在其中傳播，隔振器自身的質(zhì)量會(huì)降低隔振器的隔振性能，這種被稱為內(nèi)部共振或駐波效應(yīng)。l 此時(shí)，隔振器不再符合無(wú)質(zhì)量假設(shè)，而應(yīng)視為分布質(zhì)量系統(tǒng)。由圖8可見(jiàn)，內(nèi)部共振顯著增大高頻的傳遞率，并使得傳遞率出現(xiàn)周期性峰值。l 隔振效果還可以用隔振效率來(lái)表示，隔振效率定義為：隔振效率比振動(dòng)傳

6、遞系數(shù)更為直觀，因而在實(shí)際隔振設(shè)計(jì)中通常都采用隔振效率描述隔振效果。第二節(jié) 隔振設(shè)計(jì)及應(yīng)用一、 隔振設(shè)計(jì)從隔振原理可以看出，隔振效率主要跟振動(dòng)源激勵(lì)頻率與系統(tǒng)固有頻率之比、阻尼比有關(guān)。因此，隔振設(shè)計(jì)也主要圍繞這幾個(gè)參量進(jìn)行。常規(guī)的隔振設(shè)計(jì)內(nèi)容和程度如下。1. 隔振要求的確定l 在進(jìn)行隔振設(shè)計(jì)時(shí)，首先要明確隔振的要求，即隔振的標(biāo)準(zhǔn)。l 建筑物內(nèi)設(shè)備振動(dòng)對(duì)人的影響主要是由于設(shè)備振動(dòng)傳遞到建筑物內(nèi)而激發(fā)起的噪聲，因而隔振要求主要與設(shè)備振動(dòng)強(qiáng)度、建筑物內(nèi)敏感點(diǎn)的位置與噪聲允許材料、振動(dòng)設(shè)備的安裝位置、建筑結(jié)構(gòu)等有關(guān)，需根據(jù)這些因素綜合考慮確定所需隔振要求。表1列舉了各類建筑和設(shè)備所需的振動(dòng)傳遞比T的建

7、議值，此建議值是行業(yè)內(nèi)專家經(jīng)過(guò)多年工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而來(lái)，可供設(shè)計(jì)時(shí)作為參考。表1各類建筑和設(shè)備所需的振動(dòng)傳遞比的建議值A(chǔ).安建筑用途區(qū)分隔離固體聲要求建筑類別振動(dòng)傳遞比T很高音樂(lè)廳、歌劇院、錄音室、播音室、演播廳、會(huì)議室、聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室、電影院等0.010.05較高醫(yī)院、旅館、學(xué)校、高層公寓、住宅、圖書館等0.050.2一般辦公室、多功能體育館、餐廳、商店0.20.4較低要求工廠、地下室、車庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)等0.81.5B. 按設(shè)備各類區(qū)分設(shè)備種類振動(dòng)傳遞比T地下室、工廠等樓層建筑（2層以上）水泵功率3kW0.30.10功率3kW0.20.05往復(fù)式冷凍機(jī)10kW0.30.151040kW0.250.1040

8、110kW0.200.05密閉式冷凍設(shè)備0.300.10離心式冷凍機(jī)0.150.05空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)備0.300.20發(fā)電機(jī)0.200.10冷卻塔0.300.150.20C.按設(shè)備功率區(qū)分設(shè)備功率/kW振動(dòng)傳遞比T底層、一樓兩層以上（重型結(jié)構(gòu)）兩層以上（輕型結(jié)構(gòu)）40.500.104100.500.250.0710300.200.100.0530750.100.050.025752200.050.030.0152. 計(jì)算振動(dòng)源擾力頻率對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)類設(shè)備，擾力頻率f（或驅(qū)動(dòng)頻率）由設(shè)備的振動(dòng)頻率確定，其振動(dòng)的基頻一般即轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，因此擾力頻率f為3. 確定隔振系統(tǒng)的固有頻率隔振系統(tǒng)的中由隔振系統(tǒng)的靜態(tài)下

9、沉度即剛體壓在彈簧上后彈簧的壓縮量求得：Hzl 隔振設(shè)計(jì)的一個(gè)原則即盡量降低隔振系統(tǒng)有固有頻率。l 從隔振原理可看出，只有當(dāng)擾力頻率大于系統(tǒng)固有頻率的倍時(shí)，隔振系統(tǒng)才起到隔振的作用。系統(tǒng)固有頻率越低，隔振效率越高。l 降低隔振系統(tǒng)固有頻率的方法一般有兩種：一是增加設(shè)備的重量M，通?？刹捎眉踊炷粱ɑ蚍Q混凝土惰性塊）的方法實(shí)現(xiàn)；二是減小隔振器的剛度K，即選擇更柔軟的隔振器，使得在同樣荷載下產(chǎn)生更大的壓縮量。l 通常盡量在振動(dòng)設(shè)備下配置較大的混凝土惰性塊，然后再在其下方設(shè)置隔振裝置，如圖9和10所示。l 采用這種構(gòu)造有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）減少設(shè)備自身振動(dòng)的振幅。由于增大了設(shè)備總質(zhì)量，而設(shè)備激振力不

10、變，因此可以降低設(shè)備振幅，對(duì)保護(hù)設(shè)備自身起到很大的改善作用。（2）降低機(jī)組重心，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，確保設(shè)備的安全工作。（3）降低機(jī)組重量分布不均產(chǎn)生的偏心影響，從而使得各支撐點(diǎn)受力更均勻，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。4. 選擇合適的隔振器確定好系統(tǒng)固有頻率之后，即可根據(jù)隔振系統(tǒng)重量與所需壓縮量計(jì)算隔振器的數(shù)量和剛度，以此選擇合適的隔振器裝置。一般來(lái)說(shuō)，為達(dá)到隔振目的，隔振材料或隔振器應(yīng)符合下列要求：（1）彈性性能優(yōu)良，剛度低；（2）承載力大，強(qiáng)度高，阻尼適當(dāng)；（3）耐久性好，性能穩(wěn)定，不因外界溫度、濕度等條件變化而引起性能發(fā)生較大變化。（4）抗酸、堿、油的侵蝕能力強(qiáng)；（5）取材容易；（6）加工制作和維修、更

11、換方便。隔振器材和隔振器種類較多，各種類型隔振器有各自的性能特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)需要對(duì)應(yīng)選擇合適的隔振器。常見(jiàn)的隔振設(shè)備見(jiàn)表2表2常見(jiàn)隔振設(shè)備隔振墊橡膠隔振墊玻璃纖維墊金屬絲網(wǎng)隔振墊軟木、毛氈、乳膠海綿等制成的隔振墊隔振器橡膠隔振器全金屬隔振器（螺旋彈簧隔振器、蝶簧隔振器、板簧隔振器和鋼絲繩隔振器空氣彈簧彈性吊架（橡膠類、金屬?gòu)椈深惢驈?fù)合型）柔性接管可曲繞橡膠接頭金屬波紋管橡膠、帆布、塑料等柔性接頭二、 彈簧隔振器l 在隔振工程中，鋼彈簧隔振器具有性能穩(wěn)定、承載能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、抗環(huán)境污染能力強(qiáng)、計(jì)算可靠、固有頻率低等優(yōu)點(diǎn)，隔振中應(yīng)用較多，并且已有定型產(chǎn)品。l 常用的為鋼圓柱螺旋彈簧隔振器。l 鋼彈簧隔

12、振器應(yīng)用非常廣泛，從各種精密儀器隔振到數(shù)十噸的鍛錘、數(shù)百噸重的鐵路軌道隔振，甚至整個(gè)大樓的隔振，鋼彈簧隔振器都可以取得滿意的效果。l 鋼彈簧隔振器的最大優(yōu)點(diǎn)是固有頻率低，通常其頻率范圍可以26Hz，因此其隔振效果非常好（特別是低頻段），對(duì)低速旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速小于800rpm）的設(shè)備更為有效。l 鋼彈簧隔振器的另一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是可以進(jìn)行非常精確的計(jì)算，在荷載范圍內(nèi)它的壓縮量與負(fù)荷之間呈良好的線性關(guān)系，因此可準(zhǔn)確計(jì)算，得到隔振系統(tǒng)的壓縮量與固有頻率。l 彈簧的設(shè)計(jì)方法非常成熟，可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)出各式各樣的隔振器滿足各種要求。l 鋼彈簧隔振器的缺點(diǎn)是阻尼很小，通常自身阻尼比約為0.0010.05，因此，在通

13、過(guò)固有頻率區(qū)域時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)，此時(shí)應(yīng)該與阻尼器同時(shí)使用。l 此外鋼彈簧還存在高頻失效的問(wèn)題，根據(jù)內(nèi)部質(zhì)量共振原理，在激振頻率大于一定數(shù)值時(shí)，振動(dòng)以彈性波的形式在其中傳播，無(wú)法獲得應(yīng)有的隔振效果。l 高頻失效可以采取在彈簧隔振器的上下蓋板墊、橡膠隔振墊、柔性減振材料的方法來(lái)解決。l 將一定數(shù)量的彈簧，以某種形式的外殼，通過(guò)預(yù)壓螺栓組成一個(gè)整體，則形成彈簧隔振器。l 外殼按幾何形狀可分為圓形或矩形；構(gòu)造可分封閉式、半封閉式或外露式等。彈簧隔振器的結(jié)構(gòu)如圖11所示。l 有時(shí)在彈簧隔振器下部或上部或上下部加一層邵氏硬度為4060的橡膠板，其目的有兩個(gè)：（1） 減少?gòu)椈筛粽衿鞲哳l短路和固體傳聲傳遞。

14、（2） 增加安裝面摩擦力，阻止水平移動(dòng)。l 將彈簧隔振器和阻尼結(jié)構(gòu)組成一體，則組成阻尼彈簧隔振器。如圖12所示為某公司研制并生產(chǎn)的大荷載黏滯性阻尼彈簧隔振器的幾種結(jié)構(gòu)形式。三、 橡膠隔振器1. 橡膠隔振器性能特點(diǎn)橡膠隔振器和橡膠隔振墊在隔振中應(yīng)用極為廣泛，其主要優(yōu)點(diǎn)為：（1）可自由選取形狀和尺寸，制造比較簡(jiǎn)單，可根據(jù)需要選擇3個(gè)相互垂直方向的剛度；通過(guò)改變橡膠硬度、隔振器內(nèi)外部結(jié)構(gòu)可以大幅度改變隔振器的性能，以滿足各種剛度的要求。（2）可使隔振系統(tǒng)的固有頻率達(dá)到較低水平，通?？蛇_(dá)到1015Hz，并且具有較高的阻尼，對(duì)高頻振動(dòng)能量的吸收有很好的效果，通?？刹恍枰侔惭b阻尼隔振器。（3）不會(huì)產(chǎn)生高

15、頻失效的現(xiàn)象，橡膠隔振器能使高頻的結(jié)構(gòu)噪聲（也叫固體噪聲）顯著降低，通常能使得1003200Hz頻段內(nèi)的結(jié)構(gòu)噪聲降低達(dá)20dB左右。（4）無(wú)論在拉、壓、剪切和扭轉(zhuǎn)受力情況下，變形都比較大。和金屬?gòu)椈筛粽衿飨啾?，其主要缺點(diǎn)為：（1）其固有頻率難以達(dá)到5Hz以下，因此對(duì)于低轉(zhuǎn)速設(shè)備不適用。（2）其抗環(huán)境污染與抗溫度變化能力較弱，容易受到日照、濕度、臭氧等環(huán)境影響，壽命較短。另外在長(zhǎng)時(shí)間荷載作用下，會(huì)產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象，不能長(zhǎng)期接受較大應(yīng)變。橡膠隔振器一般壽命為35年。2. 橡膠隔振器類型l 根據(jù)受力方式，橡膠隔振器可分為壓縮式（或稱擠壓式）、剪切式和壓縮剪切復(fù)合式。l 壓縮式一般承載能力大，多適用于荷載

16、大或者安裝空間小的場(chǎng)所。l 壓縮式隔振器在形狀結(jié)構(gòu)上還可以做成各種形式，以適應(yīng)安裝條件的要求。壓縮式橡膠隔振器如圖13所示。l 剪切式隔振器如圖14所示，這種隔振器單純依靠橡膠受壓時(shí)所產(chǎn)生的剪切力，不能承受很大的荷載而變形量較大，多用于輕負(fù)荷低轉(zhuǎn)速的設(shè)備隔振上。其隔振效果好，但穩(wěn)定性稍差。l 剪切擠壓復(fù)合隔振器如圖15所示。這種隔振器承壓時(shí)同時(shí)承受壓力和剪切力，具有比較好的穩(wěn)定性，常用于隔振與穩(wěn)定要求都比較高的場(chǎng)合。l 有的隔振場(chǎng)合要求三向等剛度，此時(shí)則通常都采用這種復(fù)合結(jié)構(gòu)來(lái)解決。l 如圖15所示的ZA隔振器上蓋為金屬蓋，可將隔振器受力均勻傳遞，讓橡膠同時(shí)產(chǎn)生擠壓和剪切力；同時(shí)上蓋又可起到保

17、護(hù)橡膠不受光線照射和油侵蝕，增加了橡膠的壽命。l 這種隔振器低矮，穩(wěn)定性非常好。3. 橡膠隔振器的選用原則橡膠隔振器的膠種應(yīng)根據(jù)不同隔振對(duì)象和使用要求進(jìn)行選擇。（1）天然膠：天然膠強(qiáng)度、延伸性、耐磨性和耐寒性均較好，且能與金屬牢固黏合，但耐熱性與耐油性較差。（2）丁腈膠：耐熱耐油性能好，阻尼較大，并能與金屬牢固黏合。目前國(guó)內(nèi)大都采用它。（3）氯丁膠：耐候性好，并能與金屬牢固黏合，但生熱性太大。常用于對(duì)防老化和防臭氧要求較高的地方。（4）丁基膠：阻尼大，耐寒、耐臭氧、耐酸，但與金屬黏合較困難。（5）乙烯丙烯共聚物橡膠：主要用在濕度較高的環(huán)境。4. 橡膠隔振器的選擇原則對(duì)于不同的橡膠隔振器結(jié)構(gòu)形式

18、，可參照下述原則進(jìn)行選擇：（1）當(dāng)橡膠隔振器承受的動(dòng)載荷較大，或機(jī)器轉(zhuǎn)速較高（大于1500rpm）時(shí)，可選用壓縮型隔振器。（2）當(dāng)橡膠隔振器承受的動(dòng)載荷較小，或機(jī)器轉(zhuǎn)速較低（6001500rpm）時(shí)，可選用剪切型隔振器。（3）介于上述兩者之間的情況，可選用壓剪復(fù)合型隔振器。（4）當(dāng)對(duì)隔振要求不高，或要求投資低、使用方便時(shí)，可選用橡膠隔振墊。四、 空氣彈簧隔振器l 空氣彈簧是在一密封容器中沖入壓縮空氣，利用氣體的可壓縮性體現(xiàn)彈簧作用。l 空氣彈簧具有較低的剛度、較高的承載能力和可調(diào)阻尼。l 隔振系統(tǒng)的固有頻率可低至1Hz，主要用于汽車、城市軌道、鐵路車輛等行業(yè)。l 常用的空氣彈簧裝置由彈簧體、附

19、加氣室和高度控制器三部分組成。空氣彈簧隔振器的結(jié)構(gòu)和實(shí)物如圖16、17、18所示。在機(jī)械設(shè)備等振動(dòng)隔離系統(tǒng)中，采用空氣彈簧具有以下特點(diǎn)：（1） 設(shè)計(jì)時(shí)，彈簧的高度、承載能力、彈簧常數(shù)等是彼此獨(dú)立的，并且可在相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)選擇。、（2） 空氣彈簧剛度，可以改變空氣的工作壓力，增加附加氣室的容積來(lái)降低剛度，可以設(shè)計(jì)出很柔軟的彈簧。（3） 空氣彈簧的剛度隨載荷而變，故在不同載荷下，其固有頻率幾乎保持不變，故系統(tǒng)的隔振效果也近似不變。（4） 通過(guò)高度控制系統(tǒng)，空氣彈簧的工作高度在任何載荷下保持一定，有利于工程應(yīng)用。（5） 同一空氣彈簧，通過(guò)工作氣壓的調(diào)整，可以有不同的承載能力。（6） 空氣彈簧對(duì)高、低頻

20、振動(dòng)、沖擊以及固體聲均具有很好的隔離特性。（7） 阻尼的大小可采用不同阻尼管進(jìn)行調(diào)節(jié)。（8） 空氣彈簧的彈簧部分重量可以做得比較輕，例如，承受10t載荷，直徑為500mm的空氣彈簧，除去上、下面板，橡膠部分的重量只有5kg左右。五、 橡膠隔振墊l 橡膠隔振墊是利用彈性材料本身的自然特性做成一定形狀尺寸的隔振防沖擊元件，也可視為一種簡(jiǎn)易的擠壓式隔振器。它常與彈簧隔振器同時(shí)使用，可改善彈簧隔振器高頻失效現(xiàn)象，增大隔振器摩擦力，以增加穩(wěn)定性；對(duì)于隔振要求不很高的場(chǎng)合，也可單獨(dú)使用。l 如圖19所示為GD雙面隔振墊外形圖與性能曲線。l GD系列橡膠隔振墊通用性強(qiáng)，使用極為廣泛，亦稱萬(wàn)能隔振墊。l 它具

21、有不同直徑、不同高度的圓凸臺(tái)，兩面交叉布置，連接四個(gè)凸臺(tái)的中心面積為1cm2。使隔振墊具有多段非線性特點(diǎn)，其靜剛度特性曲線如圖19b所示。l 通過(guò)多次試驗(yàn)和使用證明，這種非線性隔振墊具有較寬范圍的等頻性，吸收沖擊能力大，使用場(chǎng)合更為廣泛，可以承受任意方向的載荷，隔振性能顯著。l GD系列隔振墊采用專門配制的合成橡膠，耐酸、堿、抗腐蝕性能良好、內(nèi)阻大、蠕變小，可以兩層、三層串聯(lián)使用，但串聯(lián)使用時(shí)在兩墊之間必須有35mm厚的鋼板隔開(kāi)，以充分發(fā)揮每塊隔振墊的隔振作用。l 串聯(lián)使用時(shí)的允許載荷仍為單層時(shí)的載荷。GD系列隔振墊垂直固有頻率為12.516.5Hz阻尼比為0.080.10。圖19GD隔振墊外

22、形及其靜剛度曲線常見(jiàn)的橡膠隔振墊還有條紋型（也稱瓦楞型），其性能也與GD系列隔振墊基本一樣，如圖20所示。圖20條紋型橡膠隔振墊六、 其他類型隔振材料1. 軟木l 軟木作為隔振墊層材料應(yīng)用最早、使用歷史最悠久的隔振材料，在橡膠和聚乙烯類化學(xué)材料還沒(méi)廣泛應(yīng)用之前曾大量采用。l 軟木承壓能力較小，一般在200kPa以內(nèi)，通常可以使用1520年。l 軟木固有頻率較高，因此其隔振效果較為有限，適用于高頻或沖擊設(shè)備的隔振。l 天然軟木價(jià)格昂貴，其他材料其隔振效果不佳，因此現(xiàn)在已很少使用。2. 玻璃纖維板l 玻璃纖維板是一種纖維材料，它靠本身良好的彈性和纖維間的壓縮和摩擦，具有一定的阻尼和彈性，是一種良好

23、的隔振材料，使用較為普遍。l 玻璃纖維的優(yōu)點(diǎn)是不易老化、不腐、不蛀，又有抗酸、抗堿和抗油的良好性能，而且價(jià)格低廉，缺點(diǎn)是需防水，受潮后變形，隔振效果下降。l 另外，它承壓能力小，一般僅為1015kPa，且自振頻率較高。玻璃纖維板厚520cm時(shí)，其固有頻率為1020Hz。3. 毛氈l 毛氈的適用頻率范圍為30Hz左右，適用于對(duì)車間內(nèi)中小型機(jī)器隔振降噪處理，毛氈隔振系統(tǒng)的固有頻率主要取決于毛氈的厚度，而不是它的面積和靜荷載。l 毛氈壓得越密實(shí)，系統(tǒng)的固有頻率就越高。l 通常采用的毛氈厚度為1025cm，當(dāng)承受270N/cm2壓力時(shí)，固有頻率為2040Hz。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜、安裝，可以隨意裁剪使用，

24、與其他材料表面黏結(jié)性強(qiáng)。4. 海綿隔振材料和泡沫塑料類隔振材料l 橡膠和塑料經(jīng)過(guò)發(fā)泡處理的具有空氣微孔的橡膠和塑料稱為海綿橡膠和泡沫塑料，具有非常優(yōu)越的壓縮性能。l 由海綿橡膠和泡沫塑料構(gòu)成的彈性支撐系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為使用這種材料可獲得很軟的支撐系統(tǒng)；剪切容易、安裝方便；載荷特性表現(xiàn)為顯著的非線性，產(chǎn)品很難保證質(zhì)地均勻，長(zhǎng)時(shí)間承壓容易產(chǎn)生永久變形，隔振效率降低。l 近年來(lái)這類隔振材料使用量逐步增大，由于它承壓能力較小，主要應(yīng)用于住宅、辦公等民用建筑的浮筑結(jié)構(gòu)，主要降低樓板撞擊聲。相對(duì)于玻璃纖維類材料，這種化纖類減振材料具有不需要放水（很多時(shí)候其自身就起到放水的作用）、厚度?。?0cm以內(nèi)）

25、的優(yōu)點(diǎn)。因此，更適合于對(duì)空間要求較嚴(yán)格的民用建筑中。七、 管道柔性接頭和吊架l 設(shè)備的振動(dòng)，除了通過(guò)基礎(chǔ)沿建筑結(jié)構(gòu)傳遞處，還會(huì)通過(guò)管道和管內(nèi)介質(zhì)以及固定管道的構(gòu)件傳遞并輻射噪聲。l 管道隔振也是通過(guò)消除管道與建筑結(jié)構(gòu)之間的剛性連接實(shí)現(xiàn)的。l 管道隔振與基礎(chǔ)隔振不同之處在于采用管道隔振后，管內(nèi)介質(zhì)的振動(dòng)仍然可以沿著管道傳播，因而其隔振效果往往不如基礎(chǔ)隔振效果顯著。l 雖然如此，管道隔振仍是不可忽視的，因?yàn)樗粌H可以降低毗鄰空間的噪聲，還可以處長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)行壽命。此外，軟連接還可以起到溫度、壓力和安裝的補(bǔ)償作用。管道隔振設(shè)備如圖所示。l 目前常用的隔振軟管有各種橡膠軟連接和不銹鋼波紋軟管。l 橡膠軟

26、管具有很好的隔振降噪效果，缺點(diǎn)是其使用受到介質(zhì)溫度、壓力的限制，同時(shí)耐腐蝕性較差。l 不銹鋼波紋管能耐高溫、高壓和腐蝕性介質(zhì)，經(jīng)久耐用和具有良好的隔振效果，因此應(yīng)用較廣，但它造價(jià)較高。l 在空調(diào)管道隔振控制中，對(duì)于低溫、低壓的水管可以采用各種橡膠軟管，而對(duì)冷凍機(jī)、空壓機(jī)和高壓水泵則需選用不銹鋼波紋管。l 設(shè)備與管道之間配置軟管后，可衰減設(shè)備振動(dòng)通過(guò)管道傳播，但管道內(nèi)介質(zhì)引起的振動(dòng)仍可通過(guò)固定管道的構(gòu)件傳播到建筑結(jié)構(gòu)，因此必須采取隔離措施。常用的方法是使用彈簧的彈性吊件，或者在吊架上鋪設(shè)彈性隔振材料。第三節(jié) 阻尼減振與阻尼材料l 機(jī)械設(shè)備的外殼由金屬薄板制成，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)使得金屬薄板發(fā)生

27、彎曲振動(dòng)，輻射出強(qiáng)烈的噪聲。l 這種薄板結(jié)構(gòu)受激勵(lì)所產(chǎn)生的噪聲稱為結(jié)構(gòu)噪聲。l 對(duì)于這種擾動(dòng)激發(fā)的二次噪聲，不宜采取隔聲罩等措施，因?yàn)楦袈曊值谋诿媸芗?lì)也會(huì)輻射噪聲，如果不合適隔聲罩甚至可能起到放大噪聲的相反作用。l 在這種情況下，最有效的控制措施就是采用阻尼減振技術(shù)。l 阻尼減振，是指采用高阻尼材料附著在容易受激發(fā)振動(dòng)的薄板結(jié)構(gòu)表面，用以抑制和消耗薄板的振動(dòng)，從而達(dá)到減振降噪的目的。l 阻尼減振技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、儀器儀表、兵器、土木與結(jié)構(gòu)、建筑業(yè)等各類行業(yè)，阻尼材料的研制和應(yīng)用已成為噪聲擾動(dòng)控制行業(yè)的一個(gè)重要領(lǐng)域。一、 阻尼減振原理1. 阻尼減振基本原理一般金屬材料如鋼、鋁

28、、銅等，它們的固有阻尼很小，在激振力的作用下極易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的彎曲振動(dòng)。在金屬薄板或薄管壁上涂貼阻尼材料，通過(guò)外加阻尼的方法來(lái)加大材料的阻尼以降低噪聲，其原理在于：（1） 阻尼涂層減弱了金屬薄板彎曲振動(dòng)的強(qiáng)度l 當(dāng)金屬薄板受激發(fā)而產(chǎn)生彎曲振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)能量便迅速傳遞給涂貼在它上面的阻尼材料，引起阻尼材料分子間的摩擦和相互錯(cuò)動(dòng)。l 由于阻尼材料內(nèi)損耗、內(nèi)摩擦大，使薄板振動(dòng)的能量相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎纳⒌簦瑥亩鴾p弱薄板彎曲振動(dòng)強(qiáng)度，噪聲也隨之降低了。（2） 涂貼阻尼材料縮短了金屬薄板振動(dòng)的時(shí)間l 阻尼可縮短金屬薄板被激發(fā)后振動(dòng)的時(shí)間。比如同樣的金屬薄板，在不加阻尼材料的情況下受到激振力作用，振動(dòng)要2s

29、才停止；除上阻尼材料后，當(dāng)受到同樣大小的激振力作用，其振動(dòng)時(shí)間要縮短很多，可能只要0.1s就停止了。l 如果發(fā)聲時(shí)間小于50ms，人耳很難感覺(jué)到。l 因此，在金屬薄板上涂貼阻尼材料以縮短激振后的振動(dòng)時(shí)間，從而降低金屬板輻射噪聲的能量，達(dá)到控制噪聲的目的。2. 阻尼損耗因子l 阻尼材料就是內(nèi)損耗、內(nèi)摩擦較大、剛度較低的黏彈材料，阻尼材料以材料的損耗因子作為衡量阻尼大小的特征值，它是以材料受到機(jī)械振動(dòng)激勵(lì)時(shí)耗損能量與機(jī)械振動(dòng)能量的比值來(lái)表示。阻尼以阻尼容量度量， 式中：振動(dòng)系統(tǒng)每振動(dòng)一個(gè)周期所損失的能量；W總的振動(dòng)能量。損耗因素。、均為無(wú)量綱。表征阻尼材料性能最常用的量是損耗因素。的定義：在一個(gè)弧

30、度中平均損失的能量與總能量的比值。相當(dāng)于一個(gè)彈性物體動(dòng)態(tài)的楊氏彈性模量的虛部。動(dòng)態(tài)的楊氏彈性模量的表態(tài)式為：阻尼也可以用其他量表示，各種阻尼量度的關(guān)系為式中：阻尼比；b黏性阻尼系數(shù)，等于阻尼力與振動(dòng)速度之比；臨界阻尼系數(shù)，即發(fā)生振動(dòng)時(shí)所能允許的最大黏性阻尼系數(shù)；固有頻率；混響時(shí)間，即衰變60dB所需的時(shí)間；衰變常數(shù)，即每秒鐘衰變的dB數(shù)；對(duì)數(shù)減縮率，是第一周振幅與第二周振幅之比的自然對(duì)數(shù)；b半功率頻帶寬度，無(wú)量綱；Q共振放大因數(shù)，是共振時(shí)的振動(dòng)幅值與低頻幅值之比。l 不同材料有不同的內(nèi)阻尼。由于在常溫下，大多數(shù)阻尼材料的損耗因素在噪聲干擾的主要頻率（30500Hz）范圍內(nèi)接近常數(shù)，因此用損耗因

31、數(shù)一個(gè)量就可以描述阻尼材料的阻尼性能。l 材料的損耗因數(shù)可應(yīng)用頻率響應(yīng)法或衰減率法，通過(guò)實(shí)際測(cè)量求得。常見(jiàn)材料的阻尼損耗因子值見(jiàn)表。表3常見(jiàn)材料的阻尼損耗因子值材料值材料值金屬0.00010.001復(fù)合材料0.2玻璃0.0010.005阻尼合金0.050.2木料0.010.05阻尼橡膠0.15混凝土0.1高分子聚合物0.1103. 阻尼技術(shù)的實(shí)施（1） 阻尼層的種類l 阻尼涂層與金屬板面結(jié)合通常有兩種做法：一種是自由阻尼層，另一種是約束阻尼層。l 自由阻尼層是將阻尼材料涂在板的一面或兩面。板受到振動(dòng)而產(chǎn)生彎曲時(shí)，板和阻尼層都允許有壓縮和延伸變形。l 約束阻尼層是在兩板之間黏結(jié)阻尼材料。板受到振

32、動(dòng)而發(fā)生彎曲變形時(shí)，阻尼層受到上、下兩個(gè)面板的約束而不能伸縮，各層之間只能依靠剪切作用來(lái)消耗振動(dòng)能量。由于金屬板的約束抑制，阻尼材料在兩層板之間產(chǎn)生更大的剪切變形，能夠起到比自由阻尼更好的減振降噪效果。（2） 阻尼層的高度l 阻尼措施的效果除了與涂層的施工方法有關(guān)系外，還與阻尼層的厚度有很大關(guān)系。l 在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)自由阻尼層來(lái)說(shuō)，通常阻尼層的厚度為金屬板厚度的23倍。厚度太小，起不到應(yīng)有的阻尼效果；厚度太大，阻尼效果的增加不顯著。l 對(duì)約束阻尼層的厚度則與阻尼材料的特性、板的厚度等多種因素有關(guān)，情況更復(fù)雜。l 此外，阻尼降噪效果與金屬板的振動(dòng)頻率成正比，與板單位面積的質(zhì)量成反比。l 也就是說(shuō)

33、，對(duì)高頻振動(dòng)采取阻尼措施的效果比對(duì)低頻振動(dòng)要好，在薄金屬板上采取阻尼措施比在厚金屬板上的效果更好。l 實(shí)踐證明，當(dāng)板厚在5mm以上時(shí)，采取阻尼措施效果不明顯。（3） 采取阻尼措施的注意事項(xiàng)阻尼材料應(yīng)要選取損耗因素較高的材料，阻尼材料對(duì)金屬板要具有良好的黏結(jié)性，以保證不因金屬板振動(dòng)而碎裂或與金屬板脫離。選取阻尼材料時(shí)，還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的條件，考慮阻燃、防油、防腐蝕、隔熱、保溫等因素。二、 阻尼減振材料l 根據(jù)基底材料的不同，常用阻尼材料分為瀝青系、橡膠系、水溶系、環(huán)氧樹(shù)脂系等。l 基底材料是阻尼材料的主要成分，其作用是使組成阻尼材料的各種成分進(jìn)行黏合并黏結(jié)到金屬板上。基料性能好壞對(duì)阻尼效果起到?jīng)Q定性

34、的作用。除基料外，還需添加填料，其作用是增加阻尼材料的內(nèi)耗損能力和減少基料用量，最好的填料是比重較大的金屬粉末，但其價(jià)格相對(duì)較貴；常用的填料有碳酸鈣、鉛粉、黃沙、膨脹珍珠巖粉、石棉等。1. 瀝青減振阻尼材料瀝青阻尼材料取材方便，價(jià)格低廉，缺點(diǎn)是容易受溫度和強(qiáng)度的限制。為了改善其性能，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，可在其中摻加石棉絨，以避免瀝青軟化；當(dāng)溫度較低時(shí)，可在其中添加少量桐油，以避免低溫下瀝青干裂。2. 橡膠阻尼材料在工程機(jī)械領(lǐng)域，合成阻尼材料應(yīng)用非常廣泛。許多廠家專門研制和生產(chǎn)各式各樣的黏彈性阻尼材料，大多以橡膠為基底。合成橡膠材料的動(dòng)態(tài)特性和使用范圍受成分、硬度和填料的影響非常大，表4為其性能典

35、型值，表5為國(guó)產(chǎn)橡膠阻尼材料的主要性能，它們都廣泛應(yīng)用于各類工程機(jī)械。表4橡膠材料在室溫的動(dòng)態(tài)特性序號(hào)材料最大損失因數(shù)相應(yīng)頻率/Hz測(cè)試溫度/時(shí)的剪切彈性模量/106N/m21多硫化物橡膠5.0010002525102丁基橡膠4.02310021103膠基橡膠2.59300025204聚丁基乙烯2230702005丁基橡膠，硫化1.8100002076丁鈉橡膠，加石墨，硫化1.6100002010507胺基橡膠(82%鉛末)1.4400025108氟橡膠1.3177545550.129氯丁橡膠1.1810000201.510氯丁橡膠、硫化1.10400020211氟硅橡膠0.563003070

36、0.612硅膠0.3350060400.0213天然橡膠（輪胎）0.250025501表5國(guó)產(chǎn)ZN系列阻尼材料的主要性能序號(hào)牌號(hào)剪切模量/106N/m2溫度范圍1ZN11.401.6-15502ZN21.104.0-14473ZN31.104.0-14474YZN41.452.8-21705YZN51.853.5-15506YZN61.854.11075第八章 工程實(shí)例 實(shí)例一印刷廠紙屑排風(fēng)機(jī)噪聲治理1. 概況某印刷廠紙屑輸送系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)安裝在廠區(qū)南部地下機(jī)房?jī)?nèi)，機(jī)房與居民住宅僅一墻之隔。對(duì)廠區(qū)和居民住宅均產(chǎn)生了較大的噪聲污染。為此，對(duì)該處噪聲源進(jìn)行綜合治理。（1） 噪聲源分布噪聲源為地下風(fēng)機(jī)房

37、內(nèi)紙屑排風(fēng)機(jī)。設(shè)備平面布局如圖1所示。立面圖如圖2所示。圖1紙屑輸送系統(tǒng)見(jiàn)機(jī)房平面圖圖2紙屑輸送系統(tǒng)風(fēng)機(jī)房立面圖（2） 噪聲源污染程度安裝在風(fēng)機(jī)房的紙屑排風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲和氣流噪聲通過(guò)紙屑庫(kù)出料口傳播到室外，影響廠區(qū)環(huán)境。同時(shí)，使廠界噪聲超過(guò)廠界噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量噪聲值見(jiàn)表1表1紙屑排風(fēng)機(jī)噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試值序號(hào)測(cè)量點(diǎn)位置測(cè)量值/dBA備注1紙屑排放口前1m處9545角處2紙屑庫(kù)出料口前1m處783最近廠界處65現(xiàn)有紙屑輸送系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)和系統(tǒng)風(fēng)管的連接是剛性連接，排風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)房未安裝減震和降噪設(shè)施。風(fēng)機(jī)的振動(dòng)噪聲和氣流噪聲造成很大的噪聲污染。2. 紙屑輸送系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)降噪措施根據(jù)聲源特性和噪

38、聲傳播途徑，降噪方案以控制聲源為主，在噪聲源和噪聲傳播途徑上入手，采用綜合治理方法。風(fēng)機(jī)進(jìn)出口安裝消聲器；風(fēng)機(jī)安裝隔聲箱；風(fēng)機(jī)房安裝吸聲體。治理措施如圖3所示。紙屑輸送系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)降噪具體措施是：（1） 排風(fēng)機(jī)安裝隔聲罩，隔聲量30dBA?？紤]到排風(fēng)機(jī)的維修和保養(yǎng)，隔聲罩設(shè)計(jì)隔聲檢修門。（2） 排風(fēng)機(jī)安裝隔聲罩后，影響排風(fēng)機(jī)散熱，在排風(fēng)機(jī)隔聲罩上安裝進(jìn)風(fēng)消聲器和出風(fēng)消聲器各1臺(tái)，利用熱壓自然對(duì)隔聲罩進(jìn)行通風(fēng)散熱。（3） 排風(fēng)機(jī)與系統(tǒng)管道間安裝進(jìn)風(fēng)消聲器和排風(fēng)消聲器。由于工藝要求消聲器壁面光滑，消聲器通風(fēng)道內(nèi)不能安裝消聲片，消聲量受到影響，因此，加長(zhǎng)了消聲器的長(zhǎng)度。（4） 風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)口與風(fēng)管安裝軟

39、性連接，排風(fēng)機(jī)安裝減振支架和減振器。（5） 為提高降噪量，在風(fēng)機(jī)室內(nèi)安裝了吸聲體，吸聲體安裝面積為房間表面積的40%。安裝吸聲體后有效降低了機(jī)房的混響噪聲。3. 降噪效果采取紙屑輸送系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)降噪措施后，進(jìn)行了噪聲測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表2。表2紙屑排風(fēng)機(jī)噪聲治理后現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試值序號(hào)測(cè)量點(diǎn)位置測(cè)量值/dBA備注1紙屑排放口前1m處6445角處2紙屑庫(kù)出料口前1m處583最近廠界處53紙屑輸送系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)降噪措施實(shí)施后，廠區(qū)內(nèi)噪聲有了大幅下降。廠界噪聲符合工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)的要求，晝間55dBA。實(shí)例二耐火材料廠破碎車間設(shè)備噪聲治理1. 概況北京某耐火材料有限公司破碎車間設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生很大噪聲，生產(chǎn)作業(yè)條件達(dá)

40、不到有關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。為解決問(wèn)題，根據(jù)車間具體條件對(duì)該破碎車間設(shè)備進(jìn)行了降噪治理。（1） 噪聲源分布車間長(zhǎng)48m，寬12m，高8m。車間內(nèi)自北向南依次為破碎站（配破碎錘一套）、顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、振動(dòng)篩；設(shè)備之間物料運(yùn)輸使用皮帶輸送機(jī)。被破碎物料為鋯剛玉和氧化鋁。主要噪聲源為破碎錘、顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、振動(dòng)篩等。根據(jù)廠方意見(jiàn)，破碎錘移至其他場(chǎng)所，本項(xiàng)目對(duì)顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、振動(dòng)篩三個(gè)工序進(jìn)行降噪處理。設(shè)備平面布局如圖?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量噪聲值見(jiàn)表3表3噪聲現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試值序號(hào)設(shè)備名稱測(cè)量點(diǎn)位置測(cè)量值/dBA1振動(dòng)篩設(shè)備外1m1052圓錐破碎機(jī)設(shè)備外1m1093顎式破碎機(jī)設(shè)備外1m1092. 降噪措施降

41、噪實(shí)施方案是將3臺(tái)設(shè)備分別加裝大型隔聲間。顎式破碎隔聲間設(shè)計(jì)尺寸：6m5.5m5m（長(zhǎng)寬高），圓錐破碎機(jī)隔聲間設(shè)計(jì)尺寸：7m6m5m（長(zhǎng)寬高），振動(dòng)篩隔聲間設(shè)計(jì)尺寸：7.5m5m6m（長(zhǎng)寬高）。隔聲結(jié)構(gòu)總厚度175mm。隔聲結(jié)構(gòu)為內(nèi)層吸聲，外層隔聲。吸聲層用鍍鋅穿孔鋼板護(hù)面。隔聲間整體為框架結(jié)構(gòu)，主龍骨采用100mm50mm3mm空心方鋼管制造。隔聲層采用75夾芯彩鋼板制造。為便于觀察和維修，隔聲間安裝了隔聲門和隔聲窗。設(shè)備進(jìn)出料口安裝大型活動(dòng)門，破碎機(jī)進(jìn)料時(shí)開(kāi)啟料門，進(jìn)完料后關(guān)閉該門，有效防止破碎機(jī)噪聲通過(guò)料口擴(kuò)散。治理措施如圖5所示。3. 降噪效果治理后的設(shè)備運(yùn)行噪聲符合工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)

42、準(zhǔn)的要求，車間內(nèi)平均噪聲值85dBA。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。表4噪聲治理后現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試值序號(hào)測(cè)量點(diǎn)位置測(cè)量值/dBA標(biāo)準(zhǔn)值/dBA1振動(dòng)篩隔聲間西側(cè)1m84.6852細(xì)破隔聲間西側(cè)1m83.53粗破隔聲間西側(cè)1m84.54. 總結(jié)（1） 本項(xiàng)目隔聲間隔聲材料選用的雙層夾芯彩鋼板是常用的建筑材料，且物美價(jià)廉。該材料用于較高噪聲源的隔聲，其效果是滿意的，并具有重量輕、共振小、便于施工以及外觀整體效果好等特點(diǎn)。（2） 顎式破碎機(jī)隔聲間進(jìn)料門設(shè)計(jì)為手動(dòng)式，在實(shí)際使用中工人操作煩瑣，容易造成開(kāi)著進(jìn)料門運(yùn)行破碎機(jī)的情況。此時(shí)，車間噪聲超過(guò)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。解決辦法是，如果資金充裕，可將進(jìn)料門改裝成電動(dòng)門進(jìn)料門，或從工藝入手

43、將吊裝進(jìn)料改成皮帶輸送機(jī)進(jìn)料。實(shí)例三發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品試驗(yàn)臺(tái)噪聲治理1. 概況發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品試驗(yàn)臺(tái)工作時(shí)噪聲較高，對(duì)車間內(nèi)及相鄰試驗(yàn)臺(tái)間的工作環(huán)境影響很大，現(xiàn)對(duì)某廠發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品試驗(yàn)臺(tái)噪聲控制進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施。（1） 噪聲源分布試驗(yàn)臺(tái)布置長(zhǎng)22m，寬11m，高8m，共布置12臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品試驗(yàn)臺(tái)。設(shè)備平面布局如圖6所示。（2） 降噪量確定要求隔聲板計(jì)權(quán)隔聲量大于等于35dB。2. 降噪措施降噪實(shí)施方案是將12臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品試驗(yàn)臺(tái)設(shè)置在22m13.25m3m（長(zhǎng)寬高）的大型隔聲間內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品試驗(yàn)臺(tái)之間設(shè)置隔聲吸聲板。隔聲結(jié)構(gòu)總厚度150mm。隔聲結(jié)構(gòu)為內(nèi)層吸聲、外層隔聲。吸聲層用鍍鋅穿孔鋼板護(hù)面。隔聲間整體為框架結(jié)

44、構(gòu)，主龍骨采用150mm150mm6mm空心方鋼管制造。隔聲層采用1.5鍍鋅鋼板加阻尼材料制造。為便于觀察和維修，隔聲間安裝了隔聲門和隔聲窗。設(shè)備進(jìn)出料口設(shè)置消聲通道。根據(jù)設(shè)備布置情況，隔聲間預(yù)留了各種孔洞，治理措施如圖7和8所示。圖7隔聲間平面布置圖8隔聲間立面布置3. 降噪效果（1） 隔聲板隔聲量表5隔聲板隔聲量頻率/Hz125250500100020004000R(average)Rw隔聲量/dB2631414955564343（2） 綜合降噪效果治理后發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品試驗(yàn)臺(tái)在隔聲間外產(chǎn)生的噪聲低于車間內(nèi)其他設(shè)備產(chǎn)生的噪聲，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品試驗(yàn)臺(tái)之間的噪聲降低15dBA以上。隔聲間現(xiàn)場(chǎng)效果如圖9所示

45、。實(shí)例四大型機(jī)力通風(fēng)冷卻塔噪聲控制1. 概況工業(yè)用冷卻塔一般分為雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔、空冷塔和大型機(jī)辦通風(fēng)冷卻塔，主要作用是對(duì)工業(yè)企業(yè)用水進(jìn)行冷卻，達(dá)到循環(huán)利用的目的。大型機(jī)力通風(fēng)冷卻塔與雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔相比，具有建設(shè)施工周期較短、景觀協(xié)調(diào)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，一般應(yīng)用于城市電廠。大型機(jī)力通風(fēng)冷卻塔噪聲對(duì)企業(yè)廠界和周圍第三點(diǎn)噪聲影響均較大，由于多種因素的制約，其噪聲治理也是該類企業(yè)環(huán)保達(dá)標(biāo)的一個(gè)難點(diǎn)。（1） 噪聲源分析1） 淋水噪聲。淋水噪聲是機(jī)力通風(fēng)冷卻塔中從高空下落的循環(huán)水與集水池中的水撞擊而產(chǎn)生，與淋水密度、水的降落高度成正比，也與塔內(nèi)的通風(fēng)速度有關(guān)，其頻率特性主要以中高頻為主。2） 見(jiàn)機(jī)噪聲

46、。機(jī)力通風(fēng)冷卻塔風(fēng)機(jī)參數(shù)：葉片額定轉(zhuǎn)速，葉片直徑d=9750mm，葉片數(shù)，額定風(fēng)量3000000m3/臺(tái)。因此，風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣動(dòng)力性噪聲頻譜特性將以中低頻為主，低頻較突出。3） 固體傳聲。機(jī)力通風(fēng)冷卻塔電機(jī)及減速箱和風(fēng)機(jī)振動(dòng)引起塔建筑墻體振動(dòng)，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的固體傳聲。4） 機(jī)械噪聲。電機(jī)及減速箱的機(jī)械部件（如齒輪、軸承等）產(chǎn)生的噪聲。（2） 降噪量確定該電廠地處市區(qū)繁華區(qū)域，屬于“類聲環(huán)境功能區(qū)”，項(xiàng)目環(huán)評(píng)批復(fù)廠界排放執(zhí)行工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)（GB/T12348-2008）類標(biāo)準(zhǔn)，即白天55dBA，夜間45dBA。通過(guò)預(yù)分析與預(yù)評(píng)測(cè)，確定進(jìn)風(fēng)消聲裝置降噪量需達(dá)到35dBA以上，排風(fēng)消聲裝置

47、降噪量需達(dá)到30dBA以上。2. 降噪措施設(shè)計(jì)機(jī)力通風(fēng)冷卻塔治理措施：在機(jī)力通風(fēng)冷卻塔進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)側(cè)設(shè)置土建隔聲墻體及大型排風(fēng)消聲裝置。同時(shí)，在進(jìn)風(fēng)側(cè)和通風(fēng)側(cè)均設(shè)置導(dǎo)流裝置，降低整修降噪的系統(tǒng)阻力損失，保證阻力損失在50Pa以內(nèi)。機(jī)力通風(fēng)冷卻塔進(jìn)風(fēng)口噪聲主要包括淋水噪聲、風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的空氣動(dòng)力性噪聲及設(shè)備機(jī)械噪聲通過(guò)填料的反向傳播。因此，進(jìn)風(fēng)消聲裝置主要針對(duì)中高頻，同時(shí)兼顧低頻。進(jìn)風(fēng)消聲裝置主要由消聲片組成，輔之以定量的抗性消聲結(jié)構(gòu)。機(jī)力通風(fēng)冷卻塔排風(fēng)口噪聲主要包括風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的空氣動(dòng)力性噪聲及設(shè)備機(jī)械噪聲。因此，排風(fēng)消聲裝置主要針對(duì)中低頻。排風(fēng)消聲裝置主要由阻抗復(fù)合消聲結(jié)構(gòu)組成。同時(shí)，合作開(kāi)發(fā)適宜的隔

48、振器對(duì)機(jī)力通風(fēng)冷卻塔電機(jī)及減速箱進(jìn)行隔振，達(dá)到阻斷振動(dòng)引起的固體傳聲目的。機(jī)力通風(fēng)冷卻塔降噪措施如圖10所示。3. 降噪效果在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，對(duì)降噪裝置設(shè)置前后進(jìn)行了噪聲測(cè)試，結(jié)果表明，治理效果基本達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。（1） 機(jī)力通風(fēng)冷卻塔進(jìn)風(fēng)口降噪效果在機(jī)力通風(fēng)冷卻塔進(jìn)風(fēng)側(cè)消聲裝置內(nèi)、外對(duì)應(yīng)位置，進(jìn)行了噪聲測(cè)試，得到進(jìn)風(fēng)消聲裝置的傳遞損失為31.2dB，如圖所示，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。圖11（2） 機(jī)力通風(fēng)冷卻塔排風(fēng)口降噪效果在機(jī)力通風(fēng)塔排風(fēng)側(cè)消聲裝置的內(nèi)、外對(duì)應(yīng)位置，進(jìn)行了噪聲測(cè)試，得到排風(fēng)消聲裝置的傳遞損失為28.8dB，如圖所示，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。圖12（3） 振動(dòng)引起的固體傳聲降噪效果電動(dòng)機(jī)和減速箱采取隔振措施后，隔振效率達(dá)到90%以上，使墻體輻射噪聲平均下降14dB，如圖所示。圖13實(shí)例五大型煉化空分車間噪聲控制1. 概況空分車間配備了空氣原料壓縮機(jī)、氧壓機(jī)、氮壓機(jī)以及水泵等眾多設(shè)備，產(chǎn)生的是多種類型的