第十章.阻尼减振降噪技术

第十章．阻尼减振降噪技术

A、教学目的

1.隔振及其原理(C：理解)

2.阻尼降噪及其原理(C：理解)

3.阻尼降噪的量度(B：识记)

4.阻尼材料和结构的特性及选用(B：识记)

B、教学重点

隔振原理、阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。

C、教学难点

阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。

D、教学用具

多媒体——幻灯片

E、教学方法

讲授法

F、课时安排

2课时

G、教学过程

声波起源于物体的振动，物体的振动除了向周围空间辐射在空气中传播的声(称”空气声”)外，还通过其相连的固体结构传播声波，简称“固体声”，固体声在传播的过程中又会向周围空气辐射噪声，特别是当引起物体共振时，会辐射很强的噪声。

振动除了产生噪声干扰人的生活、学习和健康外，特别是1~100Hz的低频振动，直接对人有影响。长期暴露于强振动环境中，人的机体将受到损害，机械设备或建筑结构也会受到破坏。

对于振动的控制应从以下两方面采取措施：一是对振动源进行改进以减弱振动强度；二是在振动传播路径上采取隔振措施，或用阻尼材料消耗振动的能量并减弱振动向空间的辐射。从而，直接或间接地使噪声降低。

一. 振动对人体的危害

从物理学和生理学角度看，人体是一个复杂系统。如果把人看作一个机械系统。

振动的干扰对人、建筑物及设备都会带来直接的危害。振动对人体的影响可分为全身振动和局部振动：全身振动是指人直接位于振动体上时所受的振动；局部振动是指手持振动物体时引起的人体局部振动。可听声的频率范围为20～20000 Hz，而人能感觉到的振动频率范围为1～100 Hz。振动按频率范围分为低频振动(30Hz以下)、中频振动(30-100Hz)和高频振动(100 Hz以上)。

实验表明人对频率为2—12 Hz的振动感觉最敏感。对于人体最有害的振动频率是与人体某些器官固有频率相吻合(即共振)的频率。这些固有频率是：人体在6 Hz附近；内脏器官在8Hz附近；头部在25 Hz；神经中枢则在250Hz左右。低于2Hz的次声振动甚至有可能

引起人的死亡。人对振动反应的敏感度按频率和振幅大小，大致分为6个等级，见图10-1。(P203)

振动的影响是多方面的，它损害或影响振动作业工人的身心健康和工作效率，干扰居民的正常生活，还影响或损害建筑物、精密仪群和设备等。根据人体对某种振动刺激的主观感觉和生理反应的各项物理量，国际标准化组织(ISO)和一些国家推荐提出了不少标准，主要包括局部振动标准(ISO5349-1981,P203)、整体振动标准(ISO2631-1978,P204)和环境振动标准(GB10070-88, P205)。

局部振动标准(ISO5349-1981):如人的手所感受的振动。

整体振动标准(ISO2631-1978):振动对人体的作用取决于：振动强度、频率、方向、暴露时间4个因素。

环境振动标准(GB10070-88):主要针对各种机械设备、交通运输工具和施工机械所产生的振动，以及城市区域环境振动污染。

二. 阻尼材料及其阻尼性能评价指标

衡量阻尼材料的阻尼性能主要是根据阻尼材料的损耗因子、振动频率、振幅三要素。

其中，又以阻尼材料的损耗因子作为一般比较对比的主要因素：目前表征材料阻尼性能的参量较多，其中还有玻璃化转变温度Tg，Tg是否与使用环境温度相适应是选择阻尼材

料的关键。最常使用的度量参量比阻尼能力χ、相位差角正切tanφ、对数衰减率δ和品质因子的倒数１／Q等；常用阻尼性能的表征参量有(阻尼材料损耗因子β)复合结构损耗因子η(即单位弧度的阻尼容量：为每单位弧度的相位变化的时间内，内损耗的能量与系统的最大弹性势能之比。)、阻尼比?以及损失能量与存储能量之比M2／M1 ；这些参量在一定条件下可以相互转换，当阻尼值较小，即tanφ<0.1时，χ/2π＝φ＝tanφ=δ/π= Q-1=η=2?= M2／M1

①粘性阻尼系数C

即阻尼力与振动速度之比。

②临界阻尼系数C C

即共振时所能容许的最大粘性阻尼系数。

③阻尼比ξ=C/C C

阻尼系数C与临界阻尼系数C C之比。

④阻尼容量ψ

即每振动一个周期所损失的能量与系统的最大弹性势能之比。

三. 隔振及其原理

研究环境振动防治前，必须先弄清环境振动的传播途径和规律，才能制定的防治对策和控制方法。下图(P206)为环境振动的传播过程。

在环境保护中遇到的振动源主要有：工厂振源(往复旋转机械、传动轴、电磁振动等)，交通振源(汽车、机车、路轨、路面、飞机、气流等)，建筑工地(打桩、搅拌、风镐、压路机等)以及大地脉动及地震等；传递介质主要有：地基地坪、建筑物、空气、水、道路、构件设备等；接受者除人群外，还包括建筑物及仪器设备等。

振动控制的基本方法

根据振动的性质及其传播的途径，振动的控制方法可归纳为三类：

①减少振动源的扰动

振动的主要来源是振动源本身的不平衡力引起的对设备的激励。减少或消除振动源本身的不平衡力(即激励力)，从振动源来控制，改进振动设备的设计和提高制造加工装配精度，使其振动最小．是最有效的控制方法。例如，鼓风机、高压水泵、蒸汽轮机、燃气轮机等旋转机械，大多属高速旋转类，每分钟在于转U上，其微小的质量偏心或安装间隙的不均匀常带来严重的危害。为此，应尽可能调好其静、动平衡，提高其制造质量，严格控制安装间隙，以减少其离心偏心惯性力的产生。性能差的风机往往是动平衡不佳，不仅振动厉害，还伴有强烈的噪声。

②防止共振

振动机械激励力的振动频率．若与设备的固有频率一致，就会引起共振，使设备振动得更厉害。起了放大作用，其放大倍数可有几倍到几十倍。共振带来的破坏和危害是十分严重的。本工机械中的锯、刨加工，不仅有强烈的振动，而且常伴随壳体等共振，产生的抖动使人难以承受，操作者的手会感到麻木。高速行驶的载重卡车、铁路机车等，往往使较近的居

民楼房等产生共振，在某种频率下，会发生楼面晃动，玻璃窜强烈抖动等。历史上赞发生过几次严重的共振事故，如美国Tacoma 峡谷悬索吊桥，长853 m ，宽12 m 左右，1940年固风灾(8级大风)袭击，发生了当时难以理解的振动．引起共振，历时1h ，使笨重的钢桥翻腾扭曲，量后在可怕的断裂声中整个吊桥彻底毁坏。

因此，防止和减少共振响应是振动控制的一个重要方面。控制共振的主要方法有：改变设施的结构和总体尺寸或采用局部加强法等，以改变机械结构的固有频率；改变机器的转速或改换机型等以改变振动源的扰动频率；将振动源安装在非刚性的基础上以降低共振响应；对于一些薄壳机体或仪器仪表柜等结构，用粘贴弹性高阻尼结构材料增加其阻尼，以增加能量逸散，降低其振幅。

③采用隔振技术

振动的影响，特别是对于环境来说，主要是通过振动传递来达到的，减少或隔离振动的传递，振动就得以控制。

采用大型基础来减少振动影响是最常用最原始的方法。根据工程振动学原则合理地设计机器的基础，可以减少基础(和机器)的振动和振动向周围的传递。根据经验，一般的切削机床的基础是自身重量的1-2倍，而特殊的振动机械如锻冲设备则达到设备自重的2-5倍，更甚者达10倍以上。

在振动机械基础的四周开有一定宽度和深度的沟槽——防振沟，里面填充松软物质(如木屑等)或不填，用来隔离振动的传递，这也是以往常采用的隔振措施之一。

在设备下安装隔振元件——隔振器，是目前工程上应用最为广泛的控制振动的有效措施。安装这种隔振元件后，能真正起到减少振动与冲击力的传递的作用，只要隔振元件选用得当，隔振效果可在85％-90％以上，而且可以不必采用上面讲的大型基础。对一般中、小型设备，甚至可以不用地脚螺钉和基础，只要普通的地坪能承受设备的静负荷即可。

隔振原理

研究机器设备振动力传递给基础的基本模型是一个单自由度系统。虽然实际振动控制系统可能很复杂，但单自由度系统的分析概念和隔振原理却是理解和解决复杂问题的基础，其方法也大体相同。

下右图是一个单自由度振动系统模型。振动系统的主要参量是质量M 、弹簧K 、阻尼δ，外激励力F ，y 表示振动在y 方向的位移，根据牛顿第二定律系统的运动方程为：

F y K dt dy dt

y d M =?++δ22 式中：22dt

y d M ：惯性力 dt

dy δ：粘滞阻尼力 y K ?：弹性力

t F F ωcos 0=：设定外力为简谐力

22)(ω

ωδK M Z m -+=：力阻抗

则可解得：

)cos()cos(00?ωω?ωβ+??++?=?-t Z F t e A y m

t ： 振动波形(振幅随时间的变化曲线)

2

200)(ωωδωωK M F Z F A m -+?=?= ：最大振幅

结论：

①影响振动波的因素主要和振动体的固有频率、阻尼减振结构或材料相关。

②阻尼系统中，振动波形公式第一项会消减，外有激励力的影响决定振动达到稳态振动(规律性)的持续时间(即振动波形公式第二项)。

③振动是与时间、振幅、固有频率相关量，也是与振动体系中刚弹性能、阻尼性能相关的量。

隔振的力传递率

力传递率T f 定义为通过隔振装置传递到基础上的力F f 的幅值F f0与作用于振动系统上的激励力的幅值F 0之比。

2022202022200

)

/(4])/(1[)/(41)(f f f f f f Z K F F T m f f ξξωδω+-+=+== 式中：0/δδξ=：阻尼比(阻尼因子)

结论：

①1/0《f f 时，无隔振作用；

②1/0=f f 时，放大振动作用； ③2/0》f f 时，有隔振作用；

四、阻尼降噪及其原理

阻尼是指阻碍物体的相对运动，并把运动能量转变为热能的一种作用。

阻尼材料是具有内损耗、内摩擦的材料，如沥青、软橡胶以及其它一些高分子涂料。 阻尼降噪即在振动结构上涂上或粘附上一层内摩擦阻力大的阻尼材料来抑振，降低辐射噪声。

4.1.阻尼材料的阻尼能力大小评价指标

①粘性阻尼系数C

即阻尼力与振动速度之比。

②临界阻尼系数C C

即共振时所能容许的最大粘性阻尼系数。

③阻尼比ξ

即ξ=C/C C 。

④阻尼容量ψ

即每振动一个周期所损失的能量与系统的最大弹性势能之比。

⑤损耗因子η

即单位弧度的阻尼容量。

4.2.附加阻尼的常用方法

① 自由阻尼层结构 （阻尼材料被压缩变形）:既无任何刚性结构材料的贴附或约束。 自由阻尼层结构损耗因子：21

2122)(14d d E E ??=ηη 一般涉及参量有：E 1、E 2——分别为基材和阻尼材料的弹性模量，η2——阻尼材料损耗因子，d 1、d 2——分别为基材和阻尼材料的厚度。

② 约束阻尼层结构 （阻尼材料被剪切变形）：指有刚弹性材料的粘附或约束。 21

133max 3ηηηηE E = 一般涉及参量同上，E 3 、η3分别是约束层的弹性模量和损耗因子。

四、阻尼降噪的量度

阻尼材料的阻尼系数、声阻抗、声压级的为指标的降噪量。

五、阻尼材料和结构的特性及选用

粘弹性阻尼材料动态性能主要指复剪切模量实部G D （或复杨氏模量实部E D ）和材料损耗因子η。

影响粘弹性阻尼材料动态性能（G D 和η）的主要因素有①温度；②频率；③施加在材料上的预应力和动态应力幅；④试件形状。

其中温度和频率为最主要因素。

（1）当频率、应力幅固定的情况下，E D 随温度上升单调下降，η随温度变化出现一个

极大值ηmax，这时的温度称为玻璃态温度（Tg）。

（2）当温度固定时，E D随频率增加单调上升，而η在某一频率下有最大值。

根据粘弹性阻尼材料的温度和频率特性，结合所需抑振的频率要求，在选用该类阻尼材料时应特别注意其温度和频率指标是否合适，同时应注意ηmax时的E D值。

H、板书

对于振动的控制应从以下两方面采取措施：一是对振动源；二是在振动传播路径上采取隔振措施。

一. 振动对人体的危害

二. 阻尼材料及其阻尼性能评价指标

三. 隔振及其原理

●振动控制的基本方法

●隔振原理

●隔振的力传递率

四、阻尼降噪及其原理

4.1.阻尼材料的阻尼能力大小评价指标

①粘性阻尼系数C

②临界阻尼系数C C

③阻尼比ξ

④阻尼容量ψ

⑤损耗因子η

4.2.附加阻尼的常用方法

①自由阻尼层结构

②约束阻尼层结构

四、阻尼降噪的量度

阻尼材料的阻尼系数、声阻抗、声压级的为指标的降噪量。

五、阻尼材料和结构的特性及选用

粘弹性阻尼材料动态性能主要指复剪切模量实部G D（或复杨氏模量实部E D）和材料损耗因子η。

影响粘弹性阻尼材料动态性能（G D和η）的主要因素有①温度；②频率；③施加在材料上的预应力和动态应力幅；④试件形状。

其中温度和频率为最主要因素。

I、课堂作业：无

阻尼减振降噪技术

第十章．阻尼减振降噪技术 A、教学目的 1.隔振及其原理(C：理解) 2.阻尼降噪及其原理(C：理解) 3.阻尼降噪的量度(B：识记) 4.阻尼材料和结构的特性及选用(B：识记) B、教学重点隔振原理、阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。 C、教学难点 阻尼降噪原理及其量度、阻尼材料和结构的特性及选用。 D、教学用具 多媒体——幻灯片 E、教学方法 讲授法 F、课时安排 2课时 G、教学过程 声波起源于物体的振动，物体的振动除了向周围空间辐射在空气中传播的声(称”空气声”)外，还通过其相连的固体结构传播声波，简称“固体声”，固体声在传播的过程中又会向周围空气辐射噪声，特别是当引起物体共振时，会辐射很强的噪声。 振动除了产生噪声干扰人的生活、学习和健康外，特别是1~100Hz的低频振动，直接对人有影响。长期暴露于强振动环境中，人的机体将受到损害，机械设备或建筑结构也会受到破坏。 对于振动的控制应从以下两方面采取措施：一是对振动源进行改进以减弱振动强度；二是在振动传播路径上采取隔振措施，或用阻尼材料消耗振动的能量并减弱振动向空间的辐射。从而，直接或间接地使噪声降低。 一. 振动对人体的危害 从物理学和生理学角度看，人体是一个复杂系统。如果把人看作一个机械系统。 振动的干扰对人、建筑物及设备都会带来直接的危害。振动对人体的影响可分为全身振动和局部振动：全身振动是指人直接位于振动体上时所受的振动；局部振动是指手持振动物体时引起的人体局部振动。可听声的频率范围为20～20000 Hz，而人能感觉到的振动频率范围为1～100 Hz。振动按频率范围分为低频振动(30Hz以下)、中频振动(30-100Hz)和高频振动(100 Hz以上)。 实验表明人对频率为2—12 Hz的振动感觉最敏感。对于人体最有害的振动频率是与人体某些器官固有频率相吻合(即共振)的频率。这些固有频率是：人体在6 Hz附近；内脏器官在8Hz附近；头部在25 Hz；神经中枢则在250Hz左右。低于2Hz的次声振动甚至有可能引起人的死亡。人对振动反应的敏感度按频率和振幅大小，大致分为6个等级，见图10-1。(P203) 振动的影响是多方面的，它损害或影响振动作业工人的身心健康和工作效率，干扰居民的正常生活，还影响或损害建筑物、精密仪群和设备等。根据人体对某种振动刺激的主观感觉和生理反应的各项物理量，国际标准化组织(ISO)和一些国家推荐提出了不少标准，主要包括局部振动标准(ISO5349-1981, P203)、整体振动标准(ISO2631-1978, P204)和环境振动标准(GB10070-88, P205)。 局部振动标准(ISO5349-1981):如人的手所感受的振动。

城市轨道交通减震降噪技术发展现状

城市轨道交通减震降噪技术发展现状 与未来 摘要：对城市轨道交通振动与噪声控制设计的相关规范进行了梳理，介绍并分析了目前主要的轨道减振措施的特点与优缺点，对目前减振效果最好的浮置板道床进行了经济性对比分析。 关键词：轨道交通；轨道结构；减振； 截至2012年12月，北京、天津、上海、广州、深圳、长春、大连、沈阳、重庆、成都、南京、武汉、杭州、苏州、西安和昆明16个城市的70条轨道交通线路投入运营，运营里程2081.13km，车站1378座；北京、上海、广州、深圳和南京等城市逐步进入网络化运营。 随着一些大城市轨道交通网络的逐渐形成，越来越多的城市轨道交通线路不可避免地近距离下穿城市功能建筑物，城市轨道交通运营产生的振动污染引起公众和有关部门的关注。国外从20世纪60年代开始重视城市轨道交通减振降噪问题。1966年，英国的阿尔贝民事法院6层建筑物即采用叠层橡胶减振技术，解决城市轨道交通对建筑物的影响；80—90年代德国、英国进行了无砟轨道减振降噪的大量试验研究。我国轨道减振研究起步较晚，早期修建北京和天津地铁时未考虑环境振动问题，投入运营后减振改造工程干扰运营，浪费人力和物力。为避免环境振动超标，上海地铁1号线于1994年首次采用轨道减振设施——轨道减振器扣件。随着我国各地城市轨道交通建设陆续开展，各种类型的轨道减振产品在城市轨道交通建设工程中相继得到应用。随着城市轨道交通的迅速发展，在人口密集、科研院所、医院、学校等城市公共区域，车辆噪音越来越多的引起人们的关注。城市轨道车辆噪音根据生源的不同大致分为以下几种：轮轨噪声：由轮轨相互作用引起的噪音； 设备噪声：由空调、电机等车辆设备工作产生的噪音； 空气动力噪声：车体与空气摩擦而产生的噪声； 集电系统噪声：由受电弓和电线相互摩擦引起的噪音； 构造物二次噪声：列车振动引起桥梁、隧道或周围建筑物的二次振动而产生的噪声。 1我国城市区域环境振动标准 城市轨道交通环境振动防治作为环境保护产业的一部分，在城市轨道交通环境建设，以及经济与环境协调可持续发展方面具有重要而独特的意义。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，控制环境振动污染，我国制定了相应的环境振动标准。现行《地铁设计规范》[2]规定，地铁振动污染防治设计应符合国家现行《城市区域环境振动标准》，环境评价预测超标地段应采取减振措施，以满足国家环境保护及相关规范要求。近年来，我国许多城市进行了大规模的城市轨道交通和基础设施建设，出现了一些新的城市轨道交通振动源和振动问题，而人们对城市环境要求更为严格，尤其是在夜间，对于地铁运行产生的振动响应更为敏感。研究发现，即使振动水平处于65dB“特殊住宅区”振动限值之下，人们仍能感到振动并产生厌恶感；当振动水平处于62dB以下时，大部分居民感觉不到振动。现行《城市区域环境振动标准》中的一些计权方式和测量方法严重滞后于相关学科研究发展。为此，国家环境保护部科技标准司组织修订《环境振动标准》（征求意见稿）。修订后其紧密结合国际现行标准，体现了以人为本的社会发展要求。 2我国城市轨道交通轨道减振现状特征 目前，我国城市轨道交通轨道减振领域现状特征是需求总量大、产品种类多、占全线比例高、减振要求复杂。 2.1产品种类多 轨道减振技术的通常做法是在组成轨道的各个刚性部件之间插入弹性层，按插入位置的不同可分为扣件减振、轨枕减振和道床减振。弹性层所处的位置越靠下，悬浮的质量就越大，越能获得较好的减振效果。根据减振效果的不同，《地铁设计规范》（征求意见稿）[5]将减振措施分为一般减振措施、中等减振措施、高等减振措施和特殊减振措施4个等级。

减振降噪方案

中央空调设备层减振降噪工程方案 一、单位名称：******* 二、工程描述： 1、设备层VRV及全新风空调的摆放状况： 该项目充分利用了原老楼和新楼三层的空中连廊，在其顶部进行设计和处理后使其成为了空中设备层。连廊的长度为21M,宽度为6.9M，在此范围内靠近老楼一侧的约三分之一部分拟摆放VRV空调4台及新风机1台。 空调机组的机械减震基础一般分为两种形式，一是减振基础为g=20mm厚的丁腈耐油橡胶隔振垫，通用尺寸为170X170mm。该该隔震垫的主要特点是价格低廉使用方便，但它更加适用于冲床、锻床等直接冲击型机械的高频隔振，对于空调机组的低频特点它的隔振效果不太理想。 另一种减震的形式为近年来比较普遍使用的阻尼弹簧减振器的减振形式：该减振器充分利用了钢质弹簧的柔性支撑原理，经过精确的计算可将低频振动的物体正好悬浮在预压与极限之间，让该物体产生所讲的阻尼效应。它对降低固体传声的空调机组的振动噪声更为有效，因为它真正的让空调机组合理的避开了与基础之间的直接接触，消除了振动物体本身固有的共振振幅激振现象。 3、该空调设备层降噪形式的选择：

目前对于空调机组的降噪方式主要也是有两种形式，一是隔音屏，这种形式的特点是施工方便造价低廉，对于1000Hz的中频区域降噪效果比较有效，而且对空调设备的风量吸收和交换不会产生什么影响。不足之处是对于低频区域的降噪效果不太有效。 另一种形式是全封闭的降噪室，它的主要特点是降噪效果非常明显而且效果显著，可以有效控制从63Hz---8000Hz之间所有频带的噪声。但它也有很多方面的问题，首先是施工复杂造价昂贵，其次是因为封闭自然会影响到设备的风量交换，为了在这种情况下依然能够充分保证空调设备的安全和高效运行，需要增加一些辅助的通风设备，这对日后的日常维护也会带来很多麻烦。 该空调设备层上拟选用的新风机和VRV的空调外机，产品样本上的噪声数据都是在60dB左右，但这都是它们在500---1000Hz中频区间的单台数值，它们实际的8倍噪声频谱为：8000Hz时40dB，而在63Hz的低频频带时一般都在75dB 至78dB之间（而且只是单台机组运行），28台叠加之后的噪声应该高于80分贝以上。 综合考虑之后，认为还是隔音屏的降噪形式比较可行一些，暂且按照这一形式草拟此方案。 4、该项目噪声源污染状况及主要噪声源基本特性： ①总计16台VRV室外机和11台新风室外机及1台屋顶机安装在两幢大楼的架空连廊上及屋顶上，其运行时所产生的主要噪声源为电机电磁噪声、机械噪声、排风噪声，噪声特性是以中频和低频为主，传播距离较远。 ②机组运行时的振动通过作为支承结构传递给空中连廊、原老楼和新楼的直接迎面墙体以及新老楼的建筑结构；机组运行时的振动通过楼板结构所产生的共振振幅激振力，足以引起楼板的二次微振动，形成很强的固体传声，沿建筑结构传递、扩散和蔓延，致使两幢大楼的环境受到很大的影响。 三、该项目具体的减振降噪控制措施： 根据设计目标和基本情况，本着有效、经济、合理和可靠的原则，提出如下具体的减震降噪控制措施： 1、为了有效的控制机组运行时的振动通过作为支承结构传递给楼板、墙体等建筑结构；采用两级隔振措施，把机组运行振动的传递率控制在2%以内，同时尽可能减小单位激励力，避免和减少支承结构二次微振动的发生。每台机组配

地铁减振降噪总结精简版

地铁噪声形成 动力系统噪声：牵引设备噪声、辅助设备噪声和其他设备噪声。 轮轨噪声包括：有节奏的滚动噪声、钢轨接缝处的撞击噪声和弯道处的啸叫噪声 滚动噪声又称为“吼声”，由钢轨和车轮表面的粗糙不平引起的， 撞击噪声由车轮和钢轨的结合处撞击所产生， 啸叫噪声是列车车轮在轨道上滑动摩擦所产生的一种窄带噪声，强度大，频率高。啸叫噪声出现在小半径弯道或列车制动时，由于车轮相对于轨道横向运动而产生， 车内振动的主要来源 高架桥梁上运行的振动来源 当地铁客车在高架桥梁上运行时，地铁列车高速行进是地铁振动的主要发生源，具体来源于列车的轮轨系统和动力系统，其表现为： (1)列车行驶时，对轨道的重力加载产生的冲击,造成车轮与轨道结构的振动； (2)地铁车辆运行时，众多车轮与钢轨同时发生作用所产生的作用力，造成车辆与钢轨结构(包括钢轨、构件、道床等)上的振动； (3)车轮滚过钢轨接缝处时，轮轨相互作用产生的车轮与钢轨结构的振动； (4)轨道的不平顺和车轮的粗糙损伤等随机性激励产生的振动； (5)车轮的偏心等周期性激励导致的振动。 地下线路运行的振动来源 地铁列车在地下线路运行时影响振动源的因素涉及到车辆、轨道、道床、隧道、地质条件等方面 减振降噪常用措施 1、轨道结构方面的减震降噪措施。 (l）采用较大半径曲线线路。（2）采用重型、无缝化的钢轨。（3）采用合理的轨道结构。（4)采用减振型扣件，如轨道减振器扣件、柔性扣件等。（5）加强轨道的养护维修，6）利用附加阻尼结构，7）约束阻尼结构减振整体道床 2、车辆上的减振降噪措施。 (l）改善车身结构（2）在机车车辆上使用新型减振器，如采用金属一橡胶复合减振器，（3）采用弹性车轮、充气橡胶车轮、阻尼车轮及弹性踏面车轮等（4）采用隔音、吸音材料。 3、传递、接收方面的减振降噪措施。 采用铺设轻质吸声桥面和路面、在高架桥上安装吸声天棚，设置声屏障也是降低高架轨道交通噪声的有效措施，在接收处，可在住宅、建筑处涂抹吸音材料，进行防振吸音处 理。 2.3高架线路和桥梁的减振降噪措施 目前，国内外城市轨道交通的高架桥结构大多采用箱形梁形式。由于箱形梁的内部空腔在轨道交通噪声主要频段内存在声学模态，腔内的声场共振可能使桥梁的上下两个面的辐射声增加，而且，箱形梁桥的底面是大面积的平面，声辐射效率比较高，因此，有必要研究箱形梁的减振降噪措施。目前箱形梁的降噪处理有以下几类技术：

阻尼减震橡胶

阻尼减震橡胶 现实生活中振动无处不在,振动的现象是不容忽视也是不可缺少的,人们一直致力于振动的产生,控制和消除的研究,所有的物体的振动都会产生声音,如果没有振动就不会有音乐,人类也无法进行语言交流了.但是振动也会对人们的生活产生许多不利的影响,如:共振会导致装置的损坏,噪音会影响人类的生活环境等.怎样将振动对人们产生的不利影响减到最小,是当前减震技术发展和追求的方向。减震技术的核心是消除干扰性振动或找出解决的方法,现在比较适用和成熟的减震方法是橡胶减震系统,早在橡胶应用于工业之初,人们就使用了橡胶隔离来进行减震。 橡胶是一种很理想的阻尼材料，阻尼减震技术是利用橡胶特有的粘弹性，在震动过程中，在外力作用下导致剧烈的内摩擦，产生了反作用力，将动能转化为热能，实现了能量转换，从而达到降低震幅的目的。 减震橡胶的作用: 代替金属弹簧起到消振,吸振作用.其主要的性能要求在静刚度、动刚度、耐久性能上。 减震橡胶的特点: ①橡胶是由多种材料相组合而成,同一种形状通过材料调整可以拥有不同的性能. ②橡胶内部分子之间的摩擦使它拥有一定的阻尼性能,即运动的滞后性(受力过程中橡胶的变形滞后于橡胶的应力). ③橡胶在压缩、剪切、拉伸过程中都会产生不同的弹性系数 减震橡胶的性能特征： 静刚度的定义：指减震橡胶在一定的位移范围内,其所受压力(或拉伸力) 变化量与其位移变化量的比值. 动刚度的定义：指减震橡胶在一定的位移范围内, 一定的频率下, 其所受压力(或拉伸力)变化量与其位移变化量的比值. 动倍率的定义指减震橡胶在一定的位移范围内所测定的动刚度与静刚度的比值,即:Kd/Ks 损耗系数: 在减震橡胶的受力过程中,橡胶的变形与橡胶的应力之间存在着一定的相位差,而橡胶的应力一般要超前于橡胶的变形一定的相位角δ 扭转刚度: 指减震橡胶在一定的扭转角范围内,其扭转力矩与扭转角之间的比值. 耐久性能: 指减震橡胶在一定的方向一定的预加载荷、振幅、振动频率下,经往复振动n次后产品完好或将产品往复振动直至破坏时的振动次数, 耐久性能是衡量一个减震橡胶件的安全性能和综合性能的重要指标.

减振降噪的应用

减振与降噪的应用 随着我国轨道交通的不断发展，列车行驶速度得到很到提高，当前在高速铁路线上，列车运营速达到300Km/h。由此带来了严重的铁路环境噪声污染，列车运行时产生的振动和噪声，不仅影响铁路自身的设备、旅客和工作人员，而且影响周围的环境和居民。因此，采取相应的措施降低列车产生的振动和噪声，不仅有利于环境保护，而且有利于铁路交通的持续和健康发展。 高速铁路车轮的振动辐射噪声在轮轨滚动辐射噪声中占有很大的比重，而且在1500Hz 以上的频段占主导，对列车车轮进行优化设计，通过改变车轮的形状，可以达到较好的减振降噪效果。本文对高速铁路车轮优化方法进行详细的分析评论，并提出相应的问题和改进的方向。 1 车轮辐射噪声分析 铁路噪声是由各种类型的列车通过轨道这样一个复杂的的噪声源系统而产生的，主要分为牵引噪声、轮轨噪声、空气动力学噪声和其他方面的噪声[1]。我国目前大量采用无缝线路，致使轮轨滚动噪声成为铁路的主要噪声。图1 为典型的轮轨噪声频谱分析图[2]，从图中可以看出，轮轨滚动噪声中，由轨枕产生的集中在500Hz 以下，由钢轨产生的集中在500~1500Hz 之间，由车轮产生的集中在1500Hz 以上。文献[3]研究也表明：在轮轨滚动噪声中，车轮的主要辐射噪声频段在1500Hz 以上。现在普遍认为，轮轨滚动噪声由车轮结构振动

和轨道结构振动产生[4，5]，车轮和轨道结构辐射噪声的分量对比，欧洲的学者倾向于认为以车轮辐射为主，美日学者倾向于认为以钢轨为主[3]。因此研究车轮的声辐射特性及减振降噪是非常有意义的。 降低车轮噪声措施 根据轮轨噪声理论，降低车轮噪声的措施主要有[1]：（1）利用附加的阻尼元件、弹性元件和辅助质量块通过联结在主振系统上所产生的动力作用来减小主振系统振动。（2）在车轮轮毂与轮辐之间添加橡胶材料隔离层形成弹性车轮。（3）在不影响其他（如强度）方面要求的情况下对车轮形状进行优化，以此降低车轮结构的振动速度，从而降低车轮噪声。（4）降低车轮的声辐射效率。阻尼车轮和弹性车轮不仅构造复杂，而且增加制造成本，在车轮上穿孔影响车轮的整体

对智能材料的感想

对智能材料的感想与认识 随着科学技术的发展，材料学科在近些年来也有非常大的发展，其中最典型，最具有发展潜力的就是：智能材料。但并不是所有的材料都叫智能材料，智能材料的材料：智能材料，是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一，将支撑未来高技术的发展，使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失，实现结构功能化、功能多样化。科学家预言，智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。一般说来，智能材料有七大功能，即传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力。具体来说，智能材料需具备以下内涵：具有感知功能，能够检测并且可以识别外界(或者内部)的刺激强度，如电，光，热，应力，应变，化学，核辐射等；具有驱动功能，能够响应外界变化；能够按照设定的方式选择和控制响应；反应比较灵敏,及时和恰当；当外部刺激消除后,能够迅速恢复到原始状态。 一般来说智能材料由基体材料、敏感材料、驱动材料和信息处理器四部分构成。基体材料担负着承载的作用，一般宜选用轻质材料。一般基体材料首选高分子材料，因为其重量轻、耐腐蚀，尤其具有粘弹性的非线性特征。其次也可选用金属材料，以轻质有色合金为主。敏感材料担负着传感的任务，其主要作用是感知环境变化（包括压力、应力、温度、电磁场、PH值等）。常用敏感材料如形状记忆材料、压电材料、光纤材料、磁致伸缩材料、电致变色材料、电流变体、磁流变体和液晶材料等。因为在一定条件下驱动材料可产生较大的应变和应力，所以它担负着响应和控制的任务。常用有效驱动材料如形状记忆材料、压电材料、电流变体和磁致伸缩材料等。可以看出，这些材料既是驱动材料又是敏感材料，显然起到了身兼二职的作用，这也是智能材料设计时可采用的一种思路。其它功能材料包括导电材料、磁性材料、光纤和半导体材料等。 现如今，智能材料的应用十分的广泛。如在建筑方面，科学家正集中力量研制使桥梁、高大的建筑设施以及地下管道等能自诊其“健康”状况，并能自行“医治疾病”的材料。在医疗方面，智能材料和结构可用来制造无需马达控制并有触觉响应的假肢。这些假肢可模仿人体肌肉的平滑运动，利用其可控的形状回复作用力，灵巧地抓起易碎物体，如盛满水的纸杯等。因为智能材料结构不仅象一般功能材料一样可以承受载荷，而且它还具有了其他功能材料所不具备的功能，即能感知所处的内外部环境变化，并能通过改变其物理性能或形状等做出响应，借此实现自诊断、自适应、自修复等功能。所以，智能材料在军事应用中具有很大潜力，它的研究、开发和利用，对未来武器装备的发展将产生重大影响。智能材料的军事应用主要涉及到以下几个方面：智能蒙皮，结构监测和寿命预测减振降噪，环境自适应结构。美国的一项研究表明，在机翼结构中使用磁致伸缩致动器，可使机翼阻力降低85%。美国波音公司和麻省理工学院联合研究在桨叶中嵌入智能纤维，电致流变体时可使桨叶扭转变形达几度。美国陆军在开发直升机旋翼主动控制技术，将用于RAH-66武装直升机。美国防部和航空航天局也在研究自适应结构，包括翼片弯曲、弯曲造型/控制面造型等。 相信，随着以后材料科学的发展以及智能材料的突破，我们的医疗设备，住宅，马路，大桥，各类发电站，各类电器都会广泛的使用智能材料。相信到时候我们将会生活在一个智能化与信息化结合的新时代，这也意味着我们的生活会越

空调通风系统的减振降噪

船用空调通风系统减振降噪措施 20110109

一．空调通风系统的降噪措施 空调通风系统在对船舶内热湿环境、空气品质进行控制的同时，也对船舶的声环境产生不同程度的影响。当系统运行产生的噪声超过一定的允许值后，将影响船员的正常工作、学习、休息或影响一些房间的功能（如广播电视室、录音室等），甚至影响人体健康。因此，在进行船舶空调通风系统设计的同时，应该进行噪声控制设计。 噪声控制应从三方面入手，一从噪声源出进行控制，二从传播过程中进行控制，三从空调通风系统末端进行控制。 通风空调系统中的噪声源主要有压缩机、风机、水泵等机械设备产生的噪声，气流在风管中产生的噪声，入射到风管内而传入室内的噪声，气流通过房间末端装置产生的噪声。 1.压缩机、水泵等机械设备都安装在设备房内，这些设备都有最大允许噪声的规定。要使压缩机不产生异常噪声就需要对压缩机进行很好的日常维护保养、润滑油的管理、制冷剂的管理和年度维护保养；水泵除了日常维护保养润滑外，还需要防止吸入空气发生气蚀，产生异常噪声；风机也有最大允许噪声，它一般安装在空调器箱体内，我们可对空调箱体进行隔噪处理，空调箱体外层采用普通钢板或不锈钢板，中间贴40mm厚岩棉（岩棉传热系数小、耐高温、吸音效果好），内层采用消音孔板做覆板，从而从风机这一主要声源处大大降低了噪声。 2.风管系统的气流噪声，空气在流过直管段和局部构件（如弯头、三通、变径管、风门、风口等）时都会产生噪音。噪声与气流速度有着密切的关系，当气流速度增加一倍，噪声就会增加15dB。风管系统一根主干管通常服务多个房间，而其中某一个房间的噪声会通过风管传到其他房间中去。房间内的噪声源有人声、音乐声等。人群大声说话的声功率级90dB，一般会话为70dB，音乐声级为90~115dB，这些噪声通过风口入射到风管内再传到其他房间。入射到风管内的噪声与风口的开口面积、噪声源与风口距离、风口个数、声源室的总表面积和材料的吸声系数等有关。当几种噪声叠加时，根据声功率级差值在其中较高的声功率上加附加值。 降低风管系统的气流噪声的方法：减小风管系统阻力；降低送风风速；送回风管中加装消音器；风管包隔音材料。

制冷压缩机减振降噪技术专题调研

制冷压缩机减震降噪技术研究 ——专题调研 摘要：制冷压缩机是冰箱、空调，等众多家用设备的主要噪声源，它的振动与噪声也影响到它作为家用设备的舒适性。其减振除噪的重要性不言而喻。本文介绍了制冷压缩机振动与噪声的产生原因与机理。介绍了一些传统的减震降噪的措施与手段，同时着重介绍了一些最新的减震降噪技术。 关键词：制冷压缩机；减振；降噪； 随着社会经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，环境保护意识大大增强，制冷压缩机是冰箱、空调，等众多家用设备的主要噪声源，其性能直接影响到人们的生活和工作，在噪声控制方面取得了较大的进步。本文主要根据国内外发表的文献，对这一问题进行了详细总结，分为制冷压缩机振动噪声的主要原因、振动噪声产生和传播机理研究进展和减振降噪措施。总结了制冷压缩机常用的噪声控制方法，并介绍了噪声控制方面的新技术，包括有源声控技术，包括源噪声控制技术压电智能材料的应用，形状记忆合金的应用等最新技术及其他尚未在制冷压缩机领域应用但很有前景可以拿来借鉴的技术。 1、制冷压缩机噪声原因与机理 制冷压缩机系统产生的噪声主要由机械性噪声、电磁噪声和压缩机产生的流体动力特性噪声构成，以及其他各种噪声的耦合噪声。 （1）机械性噪声： 机械性噪声主要由摩擦、磨损以及机构间的力传递不均匀产生的。转子及其装配件的不平衡：

转子啮合、转子转速波动引起的冲击噪声；开启式螺杆制冷压缩机的电机与连轴器不对中引起的振动与噪声；轴承振动与噪声。机体外部包括机壳、支承结构、底座的振动与噪声。油分离器，蒸发器、冷却系统的振动与噪声。电机轴和轴承之间的相互作用形成电机的机械噪声。 （2）流体动力特性噪声： 流体动力特性噪声包括气流噪声和油流噪声。气流噪声主要是吸、排气噪声，包括气体进、出排气腔及转子槽基元容积时形成的涡流噪声，排气过程中回流和膨胀产生的喷流噪声；气流管道脉动及弯头振动、噪声；吸、排气止回阀噪声。油流噪声包括：喷油噪声；油流管道噪声；油泵气穴、困油噪声等。 （3）电磁噪声： 电磁噪声时电动机中特有的噪声，其属于机械性噪声，在电动机中，电磁噪声是由交变磁场对定、转子作用，产生周期性的交变力引起的振动和噪声。当电源电压不稳定时，最容易产生电磁振动和噪声。 2 压缩机噪声振动传递路径 根据全封闭压缩机的结构，我们可以把传递路径分为三类：1.固体路径(弹簧、管、机 体总成)；2.液体通道(冷冻油)；3.气体通道即制冷气。 2.1 固体通道 我们知道，声波的传递大小与媒质的特性阻抗(密度与声速的乘积)有关。Binder 认为固体通道是压缩机最重要的传输通道。Thomton也认为压缩机噪声主要的传递路径是固体通道。他首先企图找出压缩机某阶振动模态与其噪声级的联系。因为这一模态假若存在的话，就可以通过调整电机与主机的相互运动关系使振动匹配破坏，从而噪声降低。但他们的企图没有实现。接着他用改变传输性来降低噪声。具体采用措施如下：隔振选用固有频率尽量低的弹簧；阻抗失配即弹簧与机体连接处尽量选用特性阻抗低的材料。Jenkins 利用计算机仿真技术来研究通过弹簧传递的振动。他发现若将活塞和连杆的质量减少30％，即可减少40％的传递力。他同时发现，通过仅仅优化平衡块的质量和位置对弹簧的变形影响很小，而通过优化弹簧与机体的连接点的位置，可大幅度降低水平位移。除弹簧外，吸排气管也同样是重要的传递通道，Soedel将吸排气管建立了一个数学模型来求得各管参数对振动的影响。他得出如下结论：压缩增加时，管路的刚度增加，从而固有频率有所增加，当质量流量增加时，管路自振频率将下降。随后Toio用有限元法对排气管进行修改，也可使管路刚度下降，从而避开压缩机旋转频率及其谐波。另外，Sinpson简单采用了一个汽车空调软管代替现行的铜管， 也取得了很好的效果。 2.2 液体通道 关于该类通道对噪声的影响，文献资料较少。Simpson 用铜管弯曲成螺旋状并在其表面钻上小孔(直径0.010″)称作起泡器。然后将这一起动器浸在压机油中并与排气腔相连，这一措施连同其它方法使噪声降低了5dB，这种起动器对1000Hz 以上的噪声似乎很有效，但文 献没有提及对性能有何影响。 2.3 气体通道 Thomton做过实验，证实对于刚性连接的旋转压缩机固体通道是主要的传输通道。但 改为弹簧连接后，气体通道即成为主要的传输通道。全封闭压缩机腔内充满了制冷气体，当机体振动时，制冷剂被激励，一方面将振动传输出去，另一方面有可能产生共振，将振动放大，从而使外壳产生更大噪声。在这一领域值得一提的是Johnson 和Hamilton，他们是第一次进行并发现气体在腔内共振实验的人。他们首先发现压缩机噪声谱中460Hz 处有一个高峰，这个高峰随着温度的改变来回移动，通过测量声功率，发现460Hz 有很强的方向性， 与偶极子源特性类似。通过计算可知是压缩机腔内的轴向气体共振。这些推论又用如下实验

国产阻尼减振降噪材料

国产阻尼减振降噪材料（潜艇等） 前言 ?nbsp; 随着科学技术的发展和人们环保意识的提高，降低舰船等交通工具的振动和噪声越来越迫切。如何控制舰船的振动和噪声是一个复杂的系统工程，也是衡量一个国家造船水平的重要标志。 ?nbsp; 舰船上存在着多种振源，其产生的振动和噪声会造成严重的危害，如引起铆钉松动，结构破坏；影响船员的舒适性，易造成船员疲劳；影响仪器、仪表的正常工作，降低使用精度等等。对军船而言，振动和噪声还会降低声呐、雷达的作用距离，大大削弱其战斗力。 ?nbsp; 传统的减振降噪方法是结构加强，其主要缺点是振动能没有消耗掉，从而导致噪声向其它部位传播。阻尼材料利用高分子材料的粘弹性将振动能转化为热能耗散掉，从而有效地降低结构振动和噪声。阻尼技术对宽频带随机振动和噪声特别有效，尤其适合于以框架结构为主的造船业。 ?nbsp; 阻尼技术发展简史 ?nbsp; 本世纪50年代初，德国专家H.Oberst 最先提出自由阻尼结构的理论并在飞机上得到应用。50年代末，美国专家Kerwin 和 Ungar等人将Oberst的复刚度法推广至约束阻尼结构，该结构最早应用于核潜艇壳体和主机机座上。理论和应用表明：约束阻尼结构具有更好的减振降噪效果。目前，美国、俄罗斯、英国、法国、日本等发达国家在舰船上广泛使用各类阻尼材料。 ?nbsp; 我国从60年代起开始研究自由阻尼材料，70年代初具规模。80年代末期约束阻尼结构的阻尼材料在舰船上得到应用，主要产品有上海钢铁研究所的阻尼钢板、七二五所的SBⅡ阻尼涂料、化工部海洋化工研究院（青岛）的ZHY-171和T54/T60阻尼涂料等。 ?nbsp; 目前，阻尼材料已广泛应用于航空、航天、舰船、汽车、机械、纺织、建筑、体育等领域，具有重要的社会和经济效益。 ?nbsp; T54/T60阻尼涂料的主要性能 ?nbsp; 阻尼材料的作用原理是将振动能转化为热能耗散掉，使产生噪声的振动能量大大衰减，即从声（振）源上有效地控制振动和噪声。因此阻尼涂料主要用于振动和噪声的产生

地铁减振降噪措施

地铁减振降噪措施 降噪减振技术: 从改进轨道结构设计入手,从根源上降低轮轨冲击振动以减少噪音的产生,是改善沿线环境敏感点环境的主要措施。设置声屏障是降低一次对周围环境影响的有效措施。通过标本兼治,将大大改善沿线的声环境质量,使环境敏感点的声环境达到国家环境振动与标准的要求,实现最大的环境效益。 1 轨道结构设计 轨道交通产生振动和噪音的根源在于轮轨关系,因此必须改善轮轨关系,减少振动和噪声。 1.1 钢轨选择 钢轨的选择应保证轨道具有良好的动力响应特性和稳定性,在长期运营中保持良好的平顺性,养护维修量少,使用寿命长。材质强韧性差的钢轨经列车长期运营碾压后,其轨顶面将产生塑性流变而剥离掉块或出现波形磨耗,导致轨顶面不平顺。一些工业发达国家把60 kg/m 钢轨作为主要轨型,材料采用优质钢种, 以提高其强韧性,减少运营 过程中出现的轨面不平顺。采用重型钢轨对降低噪声有利。八通线选择60 kg/m 钢轨作为正线的工作钢轨。 1.2 道床及扣件设计 八通线有一多半线路为高架线,应优先采用整体道床结构,以减

少养护维修工作量,增加轨道的稳定性,保持轨道整洁、美观。为增加轨道的弹性,钢轨扣件采用双弹性垫层设计,即在轨下和分开式扣件铁垫板下均设静刚度系数较小的橡胶垫板,钢轨支点的整体静刚度为25～30 kN/mm 。整体道床块按6 m 间隔设计成条状,并与桥梁通过连接钢筋形成整体,增加惯性质量,降低道床的固有振动频率。 对于地面线,广泛采用碎石道床、预应力混凝土枕和弹性扣件。选用一级道碴,防止发生道床板结,保持轨道弹性。在采取轨道加强措施的同时,对路基填料和压实度提出了较高的要求,确保路基坚实、稳定、牢固。 1.3 铺设无缝线路 普通线路由于存在钢轨接头轨缝而造成轨面的原始不连续,列车通过时发生较大轮轨冲击而导致钢轨振动,产生冲击噪音。 由于北京地区的昼夜温差较大,在拆除侧模后,及时加盖草帘,避免产生温度裂缝。将标准长度的钢轨焊接成长钢轨,减少钢轨接头数量,可大大减少钢轨接头冲击引起的振动和噪音。大量测试结果表明,钢轨接头处的轮轨噪音比非接头部位增加5～7 dB (A) 。八通线在具备无缝线路铺设条件的地段,全部铺设无缝线路。 1.4 高架车站轨道措施 根据《八通线项目环境影响报告书》的预测,该线对沿线环境振动影响不大,因而没有提出轨道结构需采取措施的要求。但考虑到本线高架车站均为站桥合一的框架结构,车辆通过时将会激发车站框架的振动,对车站工作人员及设备不利,因此全部高架车站及四惠和四

浅析减振降噪技术在机械设计中的应用

浅析减振降噪技术在机械设计中的应用 发表时间：2019-08-13T15:31:17.420Z 来源：《工程管理前沿》2019年第11期作者：赵良雨 [导读] 在机械设计中的降噪技术的完善和优化，有更多价值，不同的设计方法可有效提高施工机械的降噪水平。 郑州市污水净化有限公司河南郑州 450000 摘要：在机械设计中的噪声源的降噪需要考虑各种因素，并结合生成因子和噪声的特点进行适当的机械设计优化。目前，在机械设计中的降噪技术的完善和优化，有更多价值，不同的设计方法可有效提高施工机械的降噪水平。 关键词：减振降噪技术；机械设计；应用 1 机械噪声的原因和分类 振动和降噪是机械设计过程中非常重要的一部分。要控制噪声传播，减少噪声污染，为人们提供舒适健康的生活和工作环境，保护自然生态环境。机械噪声根据其形状可分为两种类型，即气动噪声和机械噪声。它们受环境因素及其自身因素的影响，实际的机器操作不是很理想。对机械噪声进行处理，可以在机械运行中进行优化设计，减少振动和产生的噪声，提高机械的应用效率。 根据机械噪声的来源，机械噪声可分为机械噪声和空气动力噪声。机械噪声主要由固体振动引起，它是机械操作过程中机械设备各部件之间旋转、碰撞和振动引起的噪声，如摩擦噪声、齿轮噪声、轴承噪声、结构噪声、电磁噪声等。气动噪声主要是由不稳定气流、高速气流与其他气流和物体之间的相互作用引起的，主要包括喷射噪声、燃烧噪声和旋转噪声[1]。 2 机械噪声的特点 1）机械噪声包括定期旋转射流噪声、冲击噪声和排气噪声。 2）机械噪声源主要是在机械运行中产生的，由于固定部件振动造成了旋转和固定的振动，产生噪声。振动噪声受摩擦和其他因素的影响[2]。 3 机械设计中的噪声控制方法 3.1 选择合适的机械材料 机械设备材料是机械噪音产生的重要因素。机械设计师必须对材料及其性能进行全面研究，分析机械材料的物理、化学和机械性能，然后选择噪声较小的材料。在机械设计的实际工作中，设计师经常选择铜和铁等金属材料，因为它们噪音低。在长期使用这些材料期间，一些能量被机械装置的振动消耗，并且这些部件充当在产生激励力的过程中传播声音的载体，这样可以使噪声扩散到零件表面，大大降低了机械噪音。机械产品材料的选择需要综合考虑材料的性能，以满足机械要求，在实践和应用中必须考虑是否有降噪，材料的阻尼性能起着重要的作用，在设计的每一个过程中，激振力消耗材料时，具有能量吸收和抑制振动的能力，在加载的同时，更好地发挥阻尼合金的降噪功能[3-5]。 3.2 机械结构优化设计 在以振动为主要工作模式的振动筛、齿轮箱等闭式套管机的结构中，振动辐射声占总声能的90%。为了在机械设计中实现有效降噪，必须优化结果，并消除结构中的噪声源，如电磁噪声、齿轮噪声、振动屏噪声、管道噪声、液压泵噪声以及进气和排气噪声等。通常是通过机械结构改善噪声，尤其是在其运营过程中产生的噪声，这种方法可以改善振动噪声，改变噪声产生的因素，以减少结构噪声，是优化的主要措施。为此，可以用来控制结构的设计过程中的实践，应用合理的机械和结构振动噪声技术，确保结构的科学。结构噪声不存在于空气中，而是由噪声源通过机械装置本身的机械结构产生的，这在机械操作中是常见的。其不仅会影响机器的性能，还会损坏机械结构，缩短机器的使用寿命。 3.3 降低机械设备齿轮操作的噪音 在机械设备运行期间，最常见的噪音来自齿轮操作。齿轮的工作频率不同于齿轮的工作频率，并且齿轮产生的噪音水平也不同。齿轮箱中润滑油的设计参数、加工精度和粘度会影响齿轮运行时产生的噪音水平。在设计机器时，设计者应设计具有一定倾斜度的齿轮。同时，齿轮的冲击力和冲击载荷小，运行过程相对稳定，从而使后齿轮运行时产生的噪音最小化。除了设计齿轮的形状外，确定齿轮压力角也是降低噪音的有效方法。此外，齿轮可以通过设计适当的间隙修剪齿，在操作期间使用润滑剂，以及选择具有更好内部阻尼特性的合金和聚合物材料，从而降低齿轮噪音。 4 控制噪声传播的技术 机械设备在设计阶段需要多种因素的约束，包括技术、资金，在运行时可能会产生一定的噪音，噪音控制效果不理想，要采取降噪措施，减少通信的振动和噪声的分贝。 4.1 吸声技术 声音设计技术分为两个部分：一是在设计阶段，在使用的机械和设备组件部分更好地吸声，利用吸声材料的粘度和导热性，在传输中的噪声材料吸声声音间隙中产生的声波振动，通过振动有效降低噪声传播。二是在机械和设备的环境中应用吸声技术，在建筑内部的墙壁和屋顶用吸声材料，进一步降低噪音向外传播。 可以在机械设计中选择具有良好吸声性能的材料，材料通过强大的声波传播的途径吸收声能，吸音材料和隔音材料的结构可以隔音或用作声能传播的屏障。隔音技术通常可互换使用，以获得良好的降噪效果。 4.2 消声技术 消声技术可分为主动和被动噪声消除，控制方法相当成熟和普遍。主动噪声控制技术是一项新技术，需要高科技设备，用于抗噪声干扰的来源和早期的声音声波，组合使用是最常见的一种方法。排气管的消声器主要分为电阻消音器、阻尼消音器、阻抗孔排气管和主动消声器，气动噪音控制措施可使气流顺畅通过，有效预防或减少声能的传播。需要指出的是，气动装置的排气管能减小沿管道传播的噪声，电磁噪声的装置的结构和作用不明显。同时，对空气中的噪音，噪声控制中的喷口排气设备可以减少噪音。 虽然使用的不是消声器系统中的能量，属于被动噪声控制，但是可以调整频率，降低噪音。研究人员致力于行业研究，并有一个智能有源噪音控制系统，可自动调整噪音的声阻抗频率。通过输入电阻阻止声能，取得很好的效果，压力损失小。空气脉冲期间，施工方便，成本低。风机是一种新的方法和装置，排气流驱动的消声方法使用的是排气管与变量旋转叶轮，随着温度变化有不同的耐磨性，使空气驱动时叶轮的气体有不同的衰减，静音效果好，因为旋转叶轮与气流的能量存储，所以叶轮对气流脉动或暂时的压力不变，脉动气流稳定。

粘弹性阻尼减振的基本概念

第一章粘弹性阻尼减振的基本概念 1.1振动控制和阻尼的概念 1.1.1振动与噪声的危害 振动是一种普遍的物理现象，我们这里讨论涉及到的震动问题主要是机械结构的振动及由此产生的物理现象。 大多数情况下，机械振动会造成严重危害，必须采用各种有效的方法加以控制，振动与噪声的危害主要包括： 1)振动造成机械结构的损坏，破坏工作条件。如建筑物在地震中受到随机 激励后，其强度承受不了共振响应造成损坏。 2)振动降低机器、仪器或工具的精度。如运载工具（火箭等）的命中精度 和控制装置如仪器、计算的抗振能力直接有关。 3)振动引起噪声，严重污染环境。如一些大型的振动设备工作过程中会产 生严重的噪声污染。 4)振动增加机械磨损，降低及其寿命。如在常高在低不平的路面上行驶， 汽车的寿命会严重减少。 1.1.2振动与噪声控制的主要方法 振动控制的工程含义有两层：振动利用和振动抑制。前者指利用系统的振动以实现某种工程目的；后者则指抑制系统的振动以保证系统正常工作，延长其使用寿命，本文主要讨论的是后面一个问题。 振动控制的方法很多，就机械产品设计和结构改进的角度上作分析和研究，振动和噪声控制主要是从消除振源或噪声源；隔离振源（及声源）与受影响机构间的传递和联系；以及减少结构本身响应这三个方面采取措施。 1)消除振动源或噪声源。 2)隔离振源（或声源）与受影响机构（或环境）之间的联系及能量传输。 3)结构的抗振及抗噪设计。 1.2阻尼减振降噪技术的定义以及工程应用实例 1.2.1阻尼技术的定义 从减振降噪的角度上来看，阻尼是指损耗振动能量的能力、也就是将机械振动及声振的能量，转变成热能或其它可以损耗的能量，从而达到减振及降噪的目的。 阻尼减振、降噪技术就是充分运用阻尼耗能的一般规律，从材料、测量、

城市轨道交通减振降噪措施研究进展

城市轨道交通减振降噪措施研究进展 摘要：由于城市轨道交通的高速发展，其产生的振动和噪声问题不容忽视。本文首先介绍了三种减振降噪的研究技术，即轨道减振器与弹性支承块或浮置板组合应用技术，Ⅲ型轨道减振器的设计与应用技术和城铁高架桥上梯形轨枕减振道床技术，并且简要介绍了国内外减振降噪技术应用情况。最后，本文提出应进一步研究更好的减振技术，将更经济的工程造价、更优良的轨道交通装备的轨道结构应用于建设中。 关键词：减振降噪；研究技术；应用情况；问题 一、引言 由于城市轨道交通具有高速快捷、客运量大、安全可靠性高、无烟气排放污染等优点, 近年来被国内外许多大中城市采用为交通主干线以缓解城市化带来的交通压力。然而，伴随着我国列车速度的提高,铁路的振动和噪声问题越发突出,如不采取有效的措施,既会降低乘客的舒适度,又会降低车辆各种零部件的使用寿命,同时也会影响铁路沿线居民的工作、生活质量及各种设备、建筑的寿命。因此，地铁引起的振动和噪声已经成为发展地铁交通的首要制约因素。而地铁振动和噪声的防治作为环保产业的一部分, 在地铁环境建设方面和经济与环境协调可持续发展方面都具有重要而独特的意义。 二、国内外研究内容及结果 1、国内研究内容 世界各国的科研人员在减振型轨道结构和钢轨扣件的研制方面

进行了大量的科研工作，我国在这方面的研究和工程实践虽然起步较晚，但是还是取得了不错的成绩。下面就三种研究技术进行介绍。（1）轨道减振器与弹性支承块或浮置板组合应用的研究 对于几十赫兹到几百赫兹频率范围的中、低频振动, 应用轨道减振器、弹性支承块轨枕和浮置板可以得到比较好的减振降噪效果。弹性支承块和浮置板可以隔离振动向道床和路基的传递, 从而起到减 振降噪的作用。而轨道减振器或高弹性钢轨扣件除了有隔振作用外, 还可以在一定频率范围内降低轮轨间动荷载。 随之而来的问题是, 在应用弹性支承块或浮置板的同时, 采用 高弹性扣件或轨道减振器会不会降低它们原有的隔振性能？研究通 过建立轨道结构的频域计算模型和车辆-轨道系统相对位移激励模型, 提出了评价轨道结构隔振效果的标准，仿真计算分析垫片/轨道减振 器-弹性支承块/浮置板轨道结构的隔振性能, 以及相对位移激励下 轮轨间动载荷和传递给基础的力。 结果表明,与垫片-弹性支承块/浮置板轨道组合相比, 轨道减振 器-弹性支承块/浮置板轨道组合可以在中频范围大大减少轮轨动态 作用力, 并且在中、高频段具有更好的隔振性能。因此轨道减振器完全可以与弹性支承块和浮置板组合应用, 达到比较理想的减振、隔振和降噪效果。 不足之处是，弹性支承块和浮置板轨道结构在低于系统固有频率约1.4 倍的频段没有隔振效果。 （2）Ⅲ型轨道减振器的设计与应用的研究

鱼雷减振降噪技术应用与发展

第１６卷第６期２００８年１２月 鱼雷技术 ＴＯＲＰＥＤ０ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖ０１．１６Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２００８鱼雷减振降噪技术应用与发展 刘凯，朱石坚，丁少春 （海军工程大学科研部，湖北武汉，４３００３３） 摘要：近年来，随着鱼雷减振降噪技术的不断发展，声隐身性能已经成为现代鱼雷的重要战技指标。本文分析了鱼雷声隐身性能对鱼雷总体性能的影响，总结了国内外鱼雷减振降噪技术的发展现状，对鱼雷主要噪声源进行了分析， 在此基础上针对流体动力噪声、推进噪声和机械噪声提出了减振降噪措施，并根据动力系统特点制定了鱼雷舱筏隔振，轴系以及管路隔振，齿轮系减振等振动与噪声控制方案。 关键词：鱼雷；声隐身；减振降噪 中图分类号：ＴＢ５３；ＴＪ６３０文献标识码：Ａ文章编号：１６７３一１９４８（２００５）０３一００２４旬４ ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄＤｅＶｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＶｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄＮｏｉｓｅＳｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆ．ｏｒＴｏｒｐｅｄｏ ”Ｕ点缸ｉ， 朋ＵＳ九ｉ孕口ｎ，Ｄ，ⅣＧＳ危ｏｏ—ｃ矗Ｍ儿 （０ｍｃｅｏｆＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌ叩ｍｅｎｔ，Ｎａｖ出ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａＨ４３００３３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＶｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｎｏｉｓｅｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉ己ｓｏｆｔｏｒｐｅｄｏｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｒａｐｉｄｌｙｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ａｃｏｕｓｔｉｃｓｔｅａｌｔｈｈａｓｈｅｎｃｅｂｅｃｏｍｅａｎｉｍｐｏｎａｎｔｉｔｅｍｉｎｍｏｄｅｍｔｏｒｐｅｄｏｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒａＪｌａｌｙｚｅｓｔｈｅｅ任宅ｃｔｏｆａｃｏｕｓｔｉｃｓｔｅａｈｈｏｎ ｔｈｅｏＶｅｒａⅡｐｅｒｆｏｍｌａｎｃｅｏｆａｔｏｒｐｅｄｏ，ａｎｄｓｕｍｍａｄｚｅｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｎｏｉｓｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏ舀ｅｓｏｆｔｏｒｐｅｄｏ．ＳｏｍｅｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｈｙｄｒｏｄｙｎａＩＩｌｉｃｎｏｉｓｅ，ｐｒｏｐｅＵｉｎｇｎｏｉｓｅ，ａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｎｏｉｓｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｍａｉｎｒｌｏｉｓｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆａｔｏｒｐｅｄｏ。ＭｏｒｅｏＶｅｒ，ｓｏｍｅｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｎｏｉｓｅｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓｆ斫ｎｏａｔｉｎｇｒ心，ｓｈａｆｔｉｎｇ，ｐｉｐｅｌｉｎｅ，ａｎｄ驴ａｒｏｆａｔｏｒｐｅｄｏａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｏｒｐｅｄｏ；ａｅｏｕｓｔｉｃｓｔｅａｌｔｈ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｎｏｉｓｅｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｏ引言 二战后，鉴于鱼雷在反潜战、反舰战和破坏敌方海上交通线等方面的巨大杀伤力，各国相继大力发展鱼雷技术。随着声纳技术、各种反鱼雷软杀伤和硬杀伤技术的不断进步，如何提高鱼雷的命中率和保护鱼雷发射平台安全已成为鱼雷技术发展的关键，为此“隐身”鱼雷越来越受到各国海军的青睐。 鱼雷的声学性能对鱼雷技战术性能的影响主要体现在以下方面’¨。（１）对声自导作用距离的影响。鱼雷壳体的辐射噪声及自噪声经过各种可能的途径传递到自导舱内，干扰声纳基阵的工作；此外鱼雷壳体振动也将引起声换能器安装基座的振动，从而进一步影响自导系统的工作。因此鱼雷的声振特性直接影响到其声自导作用距离。（２）对敌声纳发现距离的影响。辐射噪声决定了鱼雷及发射艇被敌方舰艇发现并报警的距离，辐射噪声越低，敌方舰艇声纳发现并报警的距离越近。仿真计算表明，鱼雷辐射噪声降低６ｄＢ，对方探测鱼雷的距离可减小一半。（３）对声自导鱼雷航速的影响。鱼雷的噪声级与其航速有关，若能有效地控制鱼雷噪声，在保持其声自导作用距离不变的前提下，可提高航速。如前苏联的ＣＡＴ－５０Ｍ鱼雷在原型ＣＡＴ一５０的基础上增加了螺旋桨气幕屏蔽措施后，当保持原有自导作用距离时，航速由原来的２３ｋｎ提高到２９ｋｎ。（４）对鱼雷航行深度的影响。理论与实践均证明，鱼雷噪声随鱼雷航行深度变化，两者呈负指数关系。 收稿日期：２００８＿０７旬８；修回日期：２００８一¨旬３． 作者简介：刘凯（１９ｒ７７一），硕士，工程师，主要从事鱼雷总体技术研究工作万方数据