噪聲源振動(dòng)與控制-米迦-隔音裝修
日期：2018-10-11 15:59 | 人氣：4059
噪聲源振動(dòng)與控制-米迦.隔音裝修
實(shí)踐中許多常見噪聲源與振動(dòng)表面相關(guān)，除了氣動(dòng)噪聲源以外，振動(dòng)控制是常見噪聲源控制方案的重要組成部分。振動(dòng)是物體或表面在一個(gè)平均位置附近的振蕩運(yùn)動(dòng)，從某種程度上說它發(fā)生在所有的工業(yè)機(jī)械中。振動(dòng)可以從加速度、速度、位移、表面應(yīng)力或表面應(yīng)變幅度、相關(guān)頻率的角度來描述。在一個(gè)特定結(jié)構(gòu)中，振動(dòng)和相對(duì)相位通常隨著位置變化。雖然高強(qiáng)度的振動(dòng)有時(shí)是有用的，但是通常不希望有振動(dòng)，因?yàn)樗ǔ?dǎo)致過量噪聲、機(jī)械磨損、結(jié)構(gòu)疲勞以及可能得失效。
任何結(jié)構(gòu)都可以振動(dòng)，并且一般發(fā)生在有機(jī)械激勵(lì)或聲學(xué)激勵(lì)時(shí)（如嘈雜機(jī)器的聲場(chǎng)）。任何振動(dòng)結(jié)構(gòu)都有振動(dòng)的主要模態(tài)，并且每個(gè)振動(dòng)模態(tài)都在其共振頻率處最強(qiáng)烈地響應(yīng)。一個(gè)模態(tài)可由一個(gè)特定的響應(yīng)幅度的空間分布來描述，具有節(jié)點(diǎn)和波腹。節(jié)點(diǎn)為一系列的零點(diǎn)或最小響應(yīng)，穿過改點(diǎn)有相對(duì)于參考相位從同相到反相的相位突變。波腹為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最大響應(yīng)區(qū)域
如果一個(gè)作用力場(chǎng)在空間分布及頻率上與一個(gè)結(jié)構(gòu)模態(tài)一致，它會(huì)強(qiáng)烈的激發(fā)改模態(tài)。當(dāng)該力場(chǎng)與結(jié)構(gòu)的模態(tài)響應(yīng)匹配時(shí)，響應(yīng)會(huì)更強(qiáng)烈。當(dāng)在共振頻率處激勵(lì)時(shí)，結(jié)構(gòu)模態(tài)響應(yīng)只受到模態(tài)阻尼的限制。除共振頻率外的其他頻率處激發(fā)結(jié)構(gòu)模態(tài)。為避免過量振動(dòng)以及相關(guān)問題，在任何機(jī)械系統(tǒng)中確保激勵(lì)頻率與結(jié)構(gòu)共振頻率不一致時(shí)很重要的。
利用現(xiàn)有分析方法（工具）見米迦隔音其它文檔，通?？稍谠O(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)一個(gè)機(jī)器的動(dòng)力特性以及可能得振動(dòng)問題。然而，振動(dòng)問題確實(shí)經(jīng)常出現(xiàn)在新的和舊的設(shè)備中，此時(shí)振動(dòng)控制變成了一個(gè)補(bǔ)救工作，而不是更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)工作。
出于噪聲控制的主要目的，這里列出振動(dòng)控制的5種不同形式。這些方法將在下文中描述，可單獨(dú)或聯(lián)合使用它們。
振動(dòng)控制的第1種形式是修改振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)制。這可通過在設(shè)計(jì)階段選擇能最大限度減小覺克（加速度變化率）或力的時(shí)間變化率的過程而有效地實(shí)現(xiàn)。在沖床中，這可通過減少壓力機(jī)機(jī)身中的張力峰值并且在更長一段時(shí)間內(nèi)釋放張力而實(shí)現(xiàn)，如令沖頭在一個(gè)略傾斜于模面的表面上慢慢向前移動(dòng)。實(shí)踐中另一種實(shí)現(xiàn)方法是：設(shè)計(jì)工具在盡可能長的一段時(shí)間內(nèi)將負(fù)載施加于正在處理的部分上，同時(shí)使最大負(fù)載最小化。這類控制要視情況而定，并不適合于推廣；然而，它通常是最有效的方法，并且經(jīng)常導(dǎo)致一個(gè)機(jī)制上更優(yōu)的過程。
振動(dòng)控制的第2種形式是修改結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性（或機(jī)械輸入阻抗），以降低其對(duì)輸入能量響應(yīng)能力，因此從本質(zhì)上抑制了由聲源到噪聲輻射結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量的傳播。這可通過改變結(jié)構(gòu)的剛度或質(zhì)量或者通過使用吸振器而實(shí)現(xiàn)。另外，可修改輻射表面使得噪聲向周圍的輻射最小化。有時(shí)這可通過選著一個(gè)開放式結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)，如用一個(gè)穿孔表面代替一個(gè)實(shí)體表面。
振動(dòng)控制的第3種形式是通過緩沖接頭或活動(dòng)架的方式將振動(dòng)源與噪聲輻射結(jié)構(gòu)隔離開。
振動(dòng)控制的第4種形式是通過振動(dòng)衰減的方式使振動(dòng)能量耗散，即將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能。這個(gè)通過某種阻尼材料來實(shí)現(xiàn)。
振動(dòng)控制的第5種形式是有源控制，可用來修改 結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性或提高隔振的有效性。
正如已經(jīng)提到的，第1種方法將不深入討論，而第5種方法將另做討論，其余3種方法，隔離、衰減和改變機(jī)械輸入阻抗，在下面將以噪聲控制為重點(diǎn)來討論。
隔振是解決振動(dòng)噪聲源！
考慮隔振的出發(fā)點(diǎn)是，從一個(gè)源到某個(gè)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)傳播振動(dòng)會(huì)輻射噪聲，事實(shí)上這種結(jié)構(gòu)傳播與從振動(dòng)源自身而來的直接輻射同等重要，也可能更重要。幾乎所有的弦樂器都為這一點(diǎn)提供了很好的例子。在任何情況下，振動(dòng)弦是明顯的能量源，但是所有聽到的聲音確很少源于弦，弦是一個(gè)很差的輻射體；相反，聲音源自于作為輔助手段使用的共鳴板、腔體或電子系統(tǒng)，它們是非常有效地聲源輻射器。
當(dāng)解決噪聲控制問題時(shí)，惱人的噪聲來源可能明顯，但是輻射噪聲的路徑可能是不清楚的，事實(shí)上，確定傳播路徑可能是所需解決的主要問題。不幸的是，并不能給出采取簡單步驟來完成這個(gè)任務(wù)的一般性規(guī)范。另外，如果所考慮的是一個(gè)嘈雜機(jī)器的隔聲罩的話，那么機(jī)器與隔聲罩之間，機(jī)器與任何管道或其他與隔聲罩的機(jī)械連接之間、隔聲罩與通過它的任何突出物之間額良好隔振被認(rèn)為是理所當(dāng)然的事。換句話說，結(jié)構(gòu)傳播振動(dòng)可使最好的隔聲罩無效。因此，為達(dá)到噪聲控制目的，控制所有可能的振動(dòng)結(jié)構(gòu)路徑以及空氣傳播路徑是很重要的。
振動(dòng)或力從一個(gè)結(jié)構(gòu)到另一個(gè)結(jié)構(gòu)的傳播可通過在兩個(gè)結(jié)構(gòu)之間插入一個(gè)相對(duì)柔性的隔離元件來減小，這就是所謂的隔振。當(dāng)合理設(shè)計(jì)時(shí)，被驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)幅度很大程度上由它的慣性控制。一個(gè)重要的設(shè)計(jì)依據(jù)是隔振底座上的被隔離結(jié)構(gòu)的共振頻率。在這個(gè)頻率處，隔離元件將顯著增大結(jié)構(gòu)及其底座之間的力傳遞。只有頻率大于1.4倍的共振頻率時(shí)，力傳遞才會(huì)降低。因此，必須將共振頻率設(shè)計(jì)在遠(yuǎn)低于所需隔離的頻率范圍以下。此外，出于在共振頻率處減小振動(dòng)響應(yīng)的目的，為振動(dòng)系統(tǒng)增加的阻尼會(huì)降低隔振的效果，使系統(tǒng)在更高頻率處才能達(dá)到同樣的隔振性能。
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