第十章 噪声与振动
第一节 声学基础
声音（包括噪声）的形成，必须具备三个要素，首先要有产生振动的物体，即声源，其次要
有能够传播声波的媒介，最后还要有声的接受器，如人耳、传声器等。
一、声音的基本性质
声音（sound ）是由物体振动产生的，而振动在弹性介质中的传播形式就是声波，处于一定
频率范围内（20～20000Hz ）的声波作用于人耳就产生了声音的感觉。
当人们用手拨动琴弦，弦即振动并同时发出声音，这里琴弦的振动是产生声音的根源。通常
我们把振动发声的物体，称为声源（sound source ）。声源不一定都是固体，液体和气体的振动也会产生声音，如海上的浪涛声和火车的汽笛声。
如果将一个发声物体置于一个真空的罩子内，声音则传不出来，因此声音的产生除了要有振
动的物体外，还必须要有传播声音的媒介物质，它可以是空气、水等流体也可以是钢铁、玻璃等固体。
物体振动是产生声音的根源，但并不是物体产生震动后一定会使人们得到声音的感觉。因为
人耳能感觉到的声音频率范围只是在20～20000Hz 之间，这个频率范围的声音称可听声，频率低于20Hz 的声音称为次声（infrasound ），频率高于20000Hz 的声音称为超声（ultrasound ）。次声和超声对于人耳来说都是感觉不到的。
描述声音高低的物理量是频率，描述声音强弱的物理量有：声压、声强、声功率以及各自相
应的级，描述声音大小的主观评价量是响度、响度级。
1． 1． 声压与声压级
声源的振动以声波的形式在介质中传播，传播所涉及的区域称为声场（sound field ）。当声
波在空气中传播时，声场中某一点的空气分子在其平衡位置沿着声波前进的方向发生前后振动，使平衡位置处空气的密度时疏时密，引起平衡位置处空气的压力相对于没有声音传播时的静压发生变化。我们将该点空气压强相对于静压强的差值定义为该点的声压（sound pressure ）。在连续介质中，声场中任一点的运动状态和压强变化均可用声压表示。
声压是用来度量声音强弱的物理量。声音通过空气传入人耳，引起耳内鼓膜振动，刺激听觉
神经，产生声音的感觉，声压越大，耳朵鼓膜受到的压力越大，感觉到的声音越强。因为声波作用引起声场中某点介质压缩或膨胀，所以声压有正有负。声压可用瞬时声压和均方根声压（亦称有效声压）表示。声场介质中某点在某瞬时相对于静压强的单位面积上的声压变化即瞬时声压()p t （instantaneous sound pressure ）；瞬时声压在某一时间周期内的均方根值，即均方根声压rms p (root mean square sound pressure)。rms p 按下式计算：
1
2122201()()T rms p p p t dt T ??==????? （Pa ） (10-1) 公式中符号上部横线表示对时间加权平均，而T 是测量的时间周期。
以下未注明的声压p 均指均方根声压rms p 。人耳刚能听到的声压定义为听阈声压，其值为
0p ＝2×10－5Pa ，也称基准声压；使人耳感觉疼痛的声压定义为痛阈声压，其值为p ＝20Pa ，两者之间相差100万倍，一般声音介于两者之间。由于常用的声音大小相差悬殊，为了度量与记录，采用级的概念，即用声压的倍比关系的对数量来表示，单位为分贝( decibel ，dB)，对于均方根声压为p 的声波，其相应的声压级（sound pressure level ）p L 为：
020lg(/)p
L p p = （dB ） （10-2）
常见的声压级范围如图10-1所示。
图10-1 声压级的相对范围 2．声强与声强级
声音在介质中传播时，介质本身并不随着声波传播出去，而只是在其平衡位置附近来回振动，
可见声音的传播实质上是振动的传播，传播出去的是物质的能量，而非物质本身。声强(sound
intensity) I 定义为垂直于声波传播方向单位时间、单位面积上通过声波的平均声能。I 与声功
率W 的关系为：
/I W S = （W/m 2） （10-3）
S 指垂直于声波传播方向的面积。声强以能量的方式来度量声音的强弱，声强越大，表示单位时
间内耳朵接受到的声能越多，声音就越强。在自由声场中，任一方向上的的声强为：
2/I p c ρ= （10-4）
式中 ρ－介质的密度，kg/m 3； c －声音在介质中的速度，m/s 。
声波在弹性介质中传播的速度称为声速。声速随弹性介质温度的上升而增加，在温度为0℃
的空气中声速为331.4m/s ，声音在空气中传播时，声速与空气温度的关系为：
331.40.607c t =+ (m/s) （10-5）
式中 c —声速，m/s ；
t —空气温度，℃。
声速在不同的介质中也是不同的，在水中的声速约为1450m/s ；在钢铁中约为5000m/s ；在
玻璃中约为5000～6000m/s ；在砖墙中约为2000m/s 。
为使用方便，通常用声强级（sound intensity level ）L I 代替声强来描述声音的强弱，其
表达式为：
010lg(/)I L I I = （dB ） （10-6） 式中，0I 为基准声强，-12 20I =10W/m ，对应于气温为20℃时的基准声压，由式（10-4）确定。
3．声功率和声功率级
功定义为物体位移的距离与作用在位移方向上力的乘积，因此把声波沿着声波传播的方向
传送能量即作功的速率定义为声功率(sound power) W 。声功率是反映声源特性的物理量，其大
小反映声源辐射声能的本领。它与声强I 的关系为：
?=s
IdS W (W) （10-7） 式中 S —包围声源的封闭面积，m 2。
声功率级（sound power level ）L W 的数学表达式为：
010lg(/)W L W W = （dB ） （10-8）
式中，W 为对应于基准声强的基准声功率，120
10W W -=。 4． 4． 声级的运算
对于以分贝为单位的各种声级的运算可按下列公式进行：
（1）级的相加。设n 个声源产生的同名级(声功率级、声强级或声压级)分别为L 1，L 2，…，
L n （dB ），则合成的总声级为： )lg(1010
101021n L L L L ++= （dB ） （10-9）
（2）级的相减。若已知两个声源的声级之和为L ，其中的一个声级为L l ，则求另一个声级L 2
可通过级的相减，即由下列式子算出：
102110lg 1101L L L ???=-+??-?? （dB ） （10-10） 式中，△L ＝L-L 1（dB ）。
（3）级的平均。n 个声源所产生的声级的平均值可按下式求出：
n L L lg 10-= （dB ） （10-11）
式中 L －n 个声源的声级(同名声级)之和，由式(10-9)算出。
例如在计算一声源的等效（连续）A 声级L Aeq 时就要用到级的平均公式，譬如对该声源采取
采样测量，且采样的时间间隔相同，共采样n 次，相应的A 声级分别为L l ，L 2，…，L n ，则可按
下式计算出该声源的等效A 声级：
n L n L L L Aeq lg 10)lg(1010101021-+++= （dBA ） （10-12）
二、声音的传播与衰减
声波作为机械波的一种，具有波在传播中的一切特性。当声波在前进过程中，遇到尺寸比其
波长大得多的障碍物时，就会发生反射（reflection ）；当遇到尺寸较小的障碍物或孔隙时，就
会发生衍射（diffraction ，旧称“绕射”），由于衍射现象同障碍物尺寸与声波波长的比值有关，
低频噪声更容易发生衍射；当两个或数个声波在传播过程中相遇，其振幅会叠加或削弱，这种现
象叫做干涉（interference ）。另外，还有声音的共鸣现象和掩蔽效应，等等。
由于噪声在传播中要不断地被衰减，因此离噪声源近，噪声大些；离噪声源远，噪声就小。
噪声衰减的原因主要：①当声波从声源向四面八方辐射时，波前的面积随传播距离的增加而不断
扩大，声波被扩散，通过单位面积上的声能相应减少；②由于传播媒质的粘滞性、热传导和分子
驰豫过程等原因，声波被吸收，这两点均使声波在传播过程中声能不断地被转化为其他形式的能
量，从而导致声强不断衰减。下面主要分两种情况讨论。
1． 1． 不计空气吸收的声传播与衰减
声源类型分点声源、线声源和面声源。声源类型不同，所发出的声波波阵面形状也不同。声
波在空间的分布，叫做声场。若声源处于自由空间，即没有任何反射面，则其声场称为自由声场
（free field ）；若声源处于高度反射空间，例如一间墙壁、天花板和地板都是钢板的房间，则
形成的声场称为混响场或回声场（reverberant field ）。
当不计空气吸收时，点声源发出的声波，其测点声压级随测点距声源的距离变化为：
)44lg(102R r Q L L W p ++=π （dB ） （10-13）
式中 Q －考虑点声源在室内位置的指向性因子；
r －测点离开声源的距离，m ；
R －房间常数，1s R αα=-，m 2；
α－室内平均吸声系数； s －室内总表面积，m 2。
（1）当声源在房间中央时Q ＝1；在一面墙或地面上时Q ＝2；在两墙交线处Q ＝4；在三墙
交点处Q ＝8。
（2）在混响场的情况下，各点声压均匀，即与距离无关，此时Q ＝0。
（3）在自由场情况下，R ＝∞，Q ＝1；在半自由场的情况下，R ＝∞，Q ＝2。
因此，由式（10-13）可得，点声源在自由场中声压级随测点距声源距离的变化为：
11
lg 20--=r L L W p （dB ） （10-14）
由式（10-14）知，若在距声源r 1处的声压级为L 1时，则在距声源r 2处的声压级为L 2可用下式计
算： 212120lg()L L r r =- （dB ） （10-15）
即当测点距声源距离加倍时，其声压级则衰减6dB 。
对于在自由声场中的一个长度为l 的线声源，例如马路上接连不断地行驶着的车辆流噪声，
它所发出的声波为柱面波，其声压级随距离的衰减可用下式计算，当r ≤l/π时： 2
12110lg()
L L r r =- （dB ） （10-16） 即当测点距声源距离加倍时，其声压级则衰减3dB 。r ＞l/π时，此时线声源可按点声源考虑，
用式（10-15）计算。
对于在自由声场中的一个长方形的面声源，设两个边长为a 、b （a ＜b ），则其声压级随离的
衰减可按以下三种情况考虑：①当r ≤a/π时，衰减值为0dB ；②当a/π≤r ＜b/π时，则可按
线声源考虑，由式（10-16）计算；③r ＞b/π时，则可按点声源考虑，由式（10-15）计算。
2． 2． 计及空气吸收的声传播与衰减
公式(10-15)中在讨论距离对声压级L p 的衰减时未考虑空气对声波的吸收，而实际在声传播
过程中，因空气的粘滞性和热传导，在压缩、膨胀以及运动过程中，使一部分声能被转化为热能
而损耗；此外，声能与空气分子的振动能之间转换的滞后也使声能被吸收（这叫弛豫现象），当
声波频率接近空气分子的振动固有频率时，能量交换愈多，声能吸收也愈多。
在频率范围为125～12500 Hz ，温度为20℃时，可利用下式来计算上述介质总吸收所引起声
压级L p 的附加衰减量A a ：
82104.7-?=φr f A a （dB ） （10-17）
式中 f 一声频率，Hz ；
r－测点距声源的距离，m；
－相对湿度。
通常，我们可以发现，湿度下降时，声音的吸收增加；在较高的频率时，声音的吸收也较高。另外，当声波在空气中传播时，除了空气吸收造成的衰减外，还有环境温度和压力、雨雪冰雹、风、大气紊流、地面特征、障碍物等因素造成的衰减，此处不作详细讨论。
三、噪声及其评价
噪声（noise）通常定义为“不需要的声音”（unwanted sound），是一种环境现象。人一生都暴露在有噪声的环境，噪声也是一种由人类各种活动产生的环境污染物。
但是噪声有不同于其它污染物象空气污染物、水污染物的特点：①把噪声定义为“不需要的声音”是很主观的，被某人认为是噪声的声音，却可能被另外的人喜爱；②噪声衰退的时间短，不像空气污染物、水污染物等那样长期存在于环境中，因此当人们设法去降低、控制或抱怨环境噪声时，该噪声可能已不再存在；③噪声对人们生理和心理的影响很难评价，其影响经常是错综复杂的、隐伏的，其影响结果的出现是渐近的，以至于很难将原因和结果联系在一起。实际上，一些听觉可能已经受到噪声损害的人，却并不认为自己有什么问题。
因此，前述以声压、声强、声功率及其相应的级来表示声音的强弱，只是对声音的客观评价量，而不能准确地反映人对噪声的主观感觉。实验证明，虽然两个声源的声压相同，当其频率不同时，人耳的主观感觉却是高频声比低频声响得多。亦即人耳对声音大小的感觉不但与声压有关，还与频率有直接关系。如何使噪声的客观物理量与人耳感觉的主观量统一起来，这就是噪声评价的重要问题。
1．1．响度与等响曲线
几十年来，人们对人耳听觉与声压级及频率的相互关系进行了大量的试验研究。为此，我们把人耳对声音的主观感觉，即声音“响”的程度，称为响度（loudness），单位是宋（sone），用N表示；把以分贝表示的声压级对测试声频率作图得到一曲线，该曲线称为等响曲线或Fletcher-Munson曲线，如图10-2所示。它是根据大量听者认为响亮程度相同的纯音的声压级与频率关系而得出来的。等响曲线以1000Hz纯音作为基准声学信号，仿照声压级的概念提出一个“响度级”参数，其单位称为“方”(phon)，表示为L N。一个声学信号听起来与1000Hz纯音一样响，则其响度级“方”值就等于1000Hz纯音声压级的分贝值。例如，某声音听起来与频率为1000Hz、声压级为90dB的纯音一样响，则此声音的响度级为90方。响度级既考虑了声音的物理效应，又考虑了人耳的听觉生理效应，它是人耳对声音的主观评价。
图10-2 等响曲线 在等响曲线图中，每条曲线上的各点，虽然代表不同频率和声压级的声音，但是人耳主观感觉到的声音响度却是一样的，即响度级是相等的，所以称为等响曲线。由等响曲线可知：
（1)最下面的曲线（虚线）表示听力阈值（hearing threshold ），称为零响度级线。痛阈线是120方响度级线。对应每个频率都有各自的闻阈声压级与痛阈声压级。在闻阈曲线与痛阈曲线之间是人耳所能听到的全部声音。
（2)人耳对低频声较迟钝，频率很低时，即使有较高的声压级也不一定能听到。
（3)声压级愈小和频率愈低的声音，其声压级与响度级之值相差也愈大。
（4)人耳对高频声较敏感，特别是对于2000~5000Hz 频率范围的声音尤为敏感。正由于这种原因，在噪声控制中，应当首先将中、高频的刺耳声降低。
响度与响度级是一一对应的，规定响度级为40方时响度为1宋，经实验得出每当响度级增加10方则响度增加一倍，如50方时为2宋，60方时为4宋，等等。一般当L N ≥40方时，响度与响度级的关系为： 1040
2-=N L N （宋） （10-18）
或 N L N 2log 40+= （方） （10-19）
2． 2． A 声级与等效（连续）A 声级
为了能用仪器直接读出反映人耳对声音强弱的主观感觉的评价量，人们提出了用电子网络（亦称计权网络，weighting networks ）来模拟不同声压下的人耳频率特性。声级计便是满足这种要求的仪器。计权网络实际上是一种电子滤波线路，是按照等响曲线所表示的人耳对声音频率的响应而设计的。在声级计中一般都设计了A 、B 、C 三条计权网络，测得的声级分别是A 、B 、C 声级。C 计权网络是模拟等响曲线中100phon 曲线而设计的，它在整个可听频率范围内有近乎平直的特性，对可听声音的频率范围基本上不衰减，因此它一般代表总声压级。B 计权网络是模拟等响曲线中70phon 曲线而设计的，它对250Hz 以下的声音有较大的衰减。A 计权网络是模拟等响曲线中40phon 曲线而设计的，它对1000Hz 以下的声音有较大的衰减。用A 计权网络测量出来的噪声强度，由于它对低频声较迟钝，而对高频声较灵敏，故与人耳对噪声的主观感觉比较接近，它也与人耳听力损伤程度相对应，A 声级的单位记作dB （A ）或dBA 。A 声级在噪声测量和评价中应用最为广泛。
A 声级虽然能较好地反映人耳对噪声强度和频率的主观感觉，但只适用于连续而稳定的噪声评价。对于在一定时间内不连续的噪声，如交通噪声，人们提出用总的工作时间进行平均的方法来评价噪声对人的影响，用这种方法计算出来的声级称为等效（连续）A 声级，用L Aeq 表示，单
位仍为dB （A ）。等效（连续）A 声级能反映在A 声级不稳定情况下人们实际接受噪声能量的大小，是按能量平均的A 声级。
在环境保护工作中计算等效声级时首先应对测量的数据进行处理，将所测得到的A 声级按次序从小到大每5dB 分为一段，而每一段以其算术中心声级表示。例如，各段声级为80、85、90、95、100、105、110dB （A ）……。其中80dB （A ）表示78～82dB （A ）的范围；85dB （A ）则表示83～87dB （A ）的范围，以此类推。每天以8小时计算，78dB 以下的不予考虑。
将工人在一个工作日中各段的暴露时间统计出来填入表10-1，则计算等效声级常用以下公式：
)
10(lg 1080211-=∑+=i n i i Aeq T T L dB （A ） （10-20）
式中：T －噪声作用的时间总和，min ；
T i －工人在工作日的第i 个声级段的暴露时间，min ；
n －在整个噪声作用时间内测量的时段数。
若采样间隔时间相同，共采样n 次，则等效声级的计算公式也可以按式（10-12）计算。
四、噪声的危害
人类社会工业革命的科技发展，使得噪声的发生范围越来越广，发生频率也越来越高，越来越多的地区暴露于严重的噪声污染之中，噪声正日益成为环境污染的一大公害。其危害主要表现在它对环境和人体健康方面的影响。
1. 1. 对睡眠、工作、交谈、收听和思考的影响
噪声影响睡眠的数量和质量。通常，人的睡眠分为瞌睡、入睡、睡着和熟睡四个阶段，熟睡阶段越长睡眠质量越好。研究表明，在40～50 dB 噪声作用下，会干扰正常的睡眠。突然的噪声在40dB 时，可使10%的人惊醒，60dB 时则使70%的人惊醒。当连续噪声级达到70dB 时，会对50%的人睡觉产生影响。噪声分散人的注意力，容易使人疲劳，心情烦躁，反应迟钝，降低工作效率。当噪声为60～80dB 时，工作效率开始降低，到90dB 以上时，差错率大大增加，甚至造成工伤事故。噪声干扰语言交谈与收听，当房间内的噪声级达55dB 以上时，50%住户的谈话和收听受到影响，若噪声达到65dB 以上，则必须高声才能交谈，如噪声达到90dB 以上，则无法交谈。噪声对思考也有影响，突然的噪声干扰要丧失4秒钟的思想集中。
2．对听觉器官的影响
噪声会造成人的听觉器官损伤。在强噪声环境下，人会感到刺耳难受、疼痛、听力下降、耳鸣，甚至引起不能复原的器质性病变，即噪声性耳聋。噪声性耳聋是指500、1000、2000Hz 三个频率的平均听力损失超过25dB 。若在噪声为85 dB 条件下长期暴露15年和30年，噪声性耳聋发病率分别为5%和8%；而在噪声为90 dB 条件下长期暴露15年和30年，噪声性耳聋发病率提高为14%和18%。目前，一般国家确定的听力保护标准为85～90 dB 。
3. 对人体健康的影响
噪声作用于中枢神经系统，使大脑皮层功能受到抑制，出现头疼、脑胀、记忆力减退等症状；噪声会使人食欲不振、恶心、肠胃蠕动和胃液分泌功能降低，引起消化系统紊乱；噪声会使使交感神经紧张，从而出现心跳加快、心律不齐，引起高血压、心脏病、动脉硬化等心血管疾病；噪声还会使视网膜轴体细胞光受性和视力清晰度降低，并且常常伴有视力减退、眼花、瞳孔扩大等视觉器官的损伤。
第二节 声学器件和声学材料
人类的生活不能没有声音，一个人在绝对无声的环境中呆3～4小时就会失去理智，但过强
第3章发动机表面振动与辐射噪声关系的系统研究 所谓发动机噪声除了进、排气噪声和风扇噪声外，主要是指由发动机外表面辐射出来的噪声，而辐射噪声与发动机表面结构振动有着密切的关系。系统地研究发动机表面振动与辐射噪声之间的关系，对于发动机噪声源预测和降低辐射噪声有着极其重要的意义。 3.1内燃机的表面振动 结构的表面振动和辐射噪声之间的关系非常复杂，通常无法确定。通过对噪声和单源振动测定的比较研究可知，大约有50%没有确切的关系。声场环境的影响、声的传播方向、结构振动的频率和相位的不均匀性，以及精确的数学模型极为复杂等因素导致精确的解析分析不可能实现。随机因素的影响和影响因素的随机性使得研究人员转而采用统计分析的方法来完成对振动和噪声辐射之间关系的研究[77-81]。 发动机结构振动可用其模态振型来表示，发动机结构振动的模态振型是由发动机设计所决定的，发动机质量分布、刚度和阻尼决定了其模态频率及其各阶模态之间的频率间隔。 柴油机是一种结构复杂、变工况运行的动力机械。柴油机的表面振动特性决定了其辐射噪声特性。为此，作者对一典型的直列柴油机-CY6102BZQ型柴油机的表面振动进行了实验测试与研究。实验框图如下：
实验仪器如下： 仪器名称 型号生产厂 传感器YJ2-1(665) 杨州无线电二厂 YJ2-1(667) 杨州无线电二厂 YD-42(24) 杨州无线电二厂 9024(2) 北戴河传感器技术研究所 电荷放大器7021 磁带机TEAC XR-30C TEAC CORP. Made in Japan 光线示波器 抗混滤波器DLF-6 北京东方振动和噪声技术研究所数据采集与分析系统INV306D 北京东方振动和噪声技术研究所测功机Y120-S 中国启东测功设备厂 测点布置如下：
第四章噪声和振动 第一节环境和厂界噪声 分类号：N1 一、填空题 1、测量噪声时，要求气象条件为：、、风力。 答案：无雨无雪小于5.5m/s（或小于四级） 2、凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音，统称为；此外振幅和频率杂乱、断续或统计上无规律的声振动，。 答案：噪声也称为噪声 3、在测量时间，声级起伏不大于3dB(A)的噪声视为噪声，否则称为噪声。 答案：稳态非稳态 4、噪声污染源主要有：工业噪声污染源、交通噪声污染源、噪声污染源和 噪声污染源。 答案：建筑施工社会生活 5、声级计按其精度可分为四种类型。O型声级计，是作为实验室用的标准声级计；Ⅰ型声级计为精密声级计；Ⅱ型声级计为声级计；Ⅲ型声级计为声级计。答案：普通简易 6、A、B、C计权曲线接近、70方和100方等响曲线的反曲线。 答案：40方 7、声级计在测量前后应进行校准，灵敏度相差不得大于 dBA，否则测量无效。 答案：0.5 8、城市区域环境噪声监测时，网格测量法的网格划分方法将拟普查测量的城市某一区域或整个城市划分成多个等大的正方格，网格要完全覆盖住被普查的区域或城市。每一网格中的工厂、道路及非建成区的面积之和不得大于网格面积的％，否则视为该网格无效。有
效网格总数应多于个。 答案：50 100 9、建筑施工场界噪声限值的不同施工阶段分别为：、打桩、和。答案：土石方结构装修 二、选择题 1、声压级的常用公式为：LP= 。（） A、LP=10 lgP/P0 B、LP=20 ln P/P0 C、LP=20 lgP/P0 答案：C 2、环境敏感点的噪声监测点应设在。（） A、距扰民噪声源1m处 B、受影响的居民户外1m处 C、噪声源厂界外1m处 答案：B 3、如一声压级为70dB，另一声压级为50dB，则总声压级为 dB。（） A、70 B、73 C、90 D、120 答案：A 4、设一人单独说话时声压级为65dB，现有10人同时说话，则总声压级为 dB。（） A、75 B、66 C、69 D、650 答案：A 5、声功率为85dB的4台机器和80dB的2台机器同时工作时，它同声功率级为 dB的1台机器工作时的情况相同。（） A、86 B、90 C、92 D、94 E、96 答案：C 6、离开输出声功率为2W的小声源10m处的一点上，其声压级大约是 dB。（） A、92 B、69 C、79； D、89； E、99 答案：A 7、声级计使用的是传声器（） A、电动 B、压电 C、电容 答案：C 8、环境噪声监测不得使用声级计。（） A、Ⅰ型 B、Ⅱ型 C、Ⅲ型 答案：C 9、因噪声而使收听清晰度下降问题，同现象最有关系？（） A、干涉 B、掩蔽 C、反射 D、衍射 答案：B
附件1 汽车发动机振动噪声测试系统 1用途及基本要求： 该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量，要求能够测量试验对象的振动噪声特性（频率、阶次、声强等），能对试验数据进行综合分析。该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验，有较高的知名度和影响力。系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计，同时具有很强的扩展能力，能保证将来软件和硬件同时升级。 2设备技术要求及参数 2.1设备系统配置 2.1.1数据采集系统一套； 2.1.2数据测试分析软件一套； 2.1.3传声器 2个； 2.1.4加速度计 2个； 2.1.5声强探头 1套； 2.1.6声级校准器 1个； 2.1.7笔记本电脑一台 2.2数据采集、控制系统技术要求 2.2.1主机箱一个；供电采用9～36V直流和 200～240V交流； 2.2.2便携式采集前端，适用于实验室及现场环境； 2.2.3整机消耗功率<150W； 2.2.4工作环境温度：-10?C ～50?C； 2.2.5中文或英文WindowsXP下运行，操作主机采用笔记本电脑； 2.2.6输入通道数：4个以上，其中2个200V极化电压输入通道、不少一个转速输入通道； 2.2.7输入通道拥有Dyn-X技术，动态围160dB； 2.2.8每通道最高采样频率：≥65.5kHz，最大分析带宽：≥25.6kHz； 2.2.9系统留有扩充板插槽，根据需要可以进一步扩充；数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等； 2.2.10系统具有堆叠和分拆能力，多个小系统可组成多通道大系统进行测量。大系统可分拆成多个小系统独立运行； 2.2.11采集前端的数据传输具备二种方式之一：①通过10/100M自适应以太网传输至PC； ②通过无线通讯以太网技术传输至PC，通信距离在100米以上。使测量过程更为灵活方便，方便硬件通道和计算机系统扩展升级；
施工现场噪音与振动控制方案 为认真贯彻落实《建设工程文明施工管理规定》和《扬尘污染防治管理办法》以及重大工程建设的有关文明施工管理规定，实现文明施工现场达到相关标准，特编制本施工噪声与振动控制专项方案。 一、编制依据 1、《中华人民共和国环境噪声污染防治法》； 2、《建筑施工场界噪声限值》GB 12523-90 3、《江苏省环境保护条例》； 4、《江苏省建设工程文明施工管理规定》； 5、《江苏省重大工程文明施工管理考核办法（试行）》 二、工程概况 丹徒新城恒顺大道改造工程位于宜城大道以东，G312以西区域，整体呈东西向。路线起于与宜城大道交叉，向东南方向延伸，下穿S86镇江支线后，往东止于园区二路（盛园路）交叉，路线全长3328.911m。道路等级为城市次干路，规划红线宽度50m，设计速度为50km/h。 1.责任人： （1）项目经理负责噪声控制管理工作的领导，全面管理项目的噪声预防和控制。（2）项目工程师、施工员和班组长负责实施施工过程中的噪声控制。 (3)项目技术员负责噪声控制情况的检查和噪声的监控与监测工作。 三、组织保证措施 一般噪声源：土方阶段：挖掘机、装载机、推土机、运输车辆、破碎钻等。结构阶段：汽车泵、振捣器、混凝土罐车、支拆模板与修理、支拆脚手架、钢筋加工、电刨、电锯、人为喊叫、哨工吹哨、搅拌机、水电加工等。装修阶段：拆除脚手架、石材切割机、砂浆搅拌机、空压机、电锯、电刨、电钻、磨光机等。 1.施工时间应安排在 6:00—22:00 进行，因生产工艺上要求必须连续施工或特殊需要夜间施工的，必须在施工前到工程所在地的区、县建设行政主管部门提出申请经批准后，并在环保部门备案后方可施工。项目部要协助建设单位做好周边居民工作。 2.施工场地的强噪声设备宜设置在远离居民区的一侧。尽量选用环保型低噪声振捣器，振捣器使用完毕后及时清理与保养。振捣混凝土时禁止接触模板与钢筋，并做到
汽车NVH介绍
1.NVH现象与基本问题 2.噪声与振动源 3.NVH传递通道 4.NVH的响应与评估 5.NVH试验 6.NVH的CAE分析 7.NVH开发 8.汽车声品质
动态性能 静态性能 汽车的性能 ?汽车的外观造型及色彩 ?汽车的内室造型、装饰、色彩?内室及视野 ?座椅及安全带对人约束的舒适性 ?娱乐音响系统?灯光系统?硬件功能 ?维修保养性能?重量控制 ?噪声与振动（NVH ）?碰撞安全性能?行驶操纵性能?燃油经济性能?环境温度性能?乘坐的舒适性能?排放性能?刹车性能?防盗安全性能?电子系统性能?可靠性能 NVH 是汽车最重要的指标之一
汽车所有的结构都有NVH问题 ?车身 ?动力系统 ?底盘及悬架 ?电子系统 ?…… 在所有性能领域（NVH，安全碰撞、操控、燃油经 济性、等）中，NVH是设及面最广的领域。
什么是NVH？ NVH : N oise, V ibration and H arshness ?噪声Noise: ●是人们不希望的声音 ●注解: 声音有时是我们需要的 ●是由频率, 声级和品质决定的 ●频率范围: 20-10,000 Hz ?振动Vibration ●人身体对运动的感觉, 频率通常在0.5-200 Motion sensed by the body, mainly in .5 hz-50 hz range ●是由频率, 振动级和方向决定的 ?不舒服的感觉Harshness ●-Rough, grating or discordant sensation
为什么要做NVH? ?NVH对顾客非常重要 ?NVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素. ?NVH影响顾客的满意度 ?在所有顾客不满意的问题中, 约有1/3是与NVH有关. ?NVH影响到售后服务 ?约1/5的售后服务与NVH有关
噪声与振动复习题及参考答案（40题） 参考资料 1、杜功焕等，声学基础，第一版（1981），上海科学技术出版社。 2、环境监测技术规范（噪声部分），1986年，国家环境保护局。 3、马大猷等，声学手册，第一版（1984），科学技术出版社。 4、噪声监测与控制原理（1990），中国环境科学出版社。 一、填空题 1．在常温空气中，频率为500Hz的声音其波长为。 答：0.68米（波长=声速/频率） 2．测量噪声时，要求风力。 答：小于5.5米/秒（或小于4级） 3．从物理学观点噪声是由；从环境保护的观点，噪声是 指。 答：频率上和统计上完全无规的振动人们所不需要的声音 4．噪声污染属于污染，污染特点是其具有、、。 答：能量可感受性瞬时性局部性 5．环境噪声是指，城市环境噪声按来源可分 为、、、、。 答：户外各种噪声的总称交通噪声工业噪声施工噪声社会生活噪声 其它噪声 6．声压级常用公式Lp= 表示，单位。 答： Lp=20 LgP/P° dB（分贝） 7．声级计按其精度可分为四种类型：O型声级计，是；Ⅰ型声级计为；Ⅱ型声级计为；Ⅲ型声级计为，一般 用于环境噪声监测。 答：作为实验室用的标准声级计精密声级计普通声级计调查声级计不得 8．用A声级与C声级一起对照，可以粗略判别噪声信号的频谱特性：若A声级比C声级小得多时，噪声呈性；若A声级与C声级接近，噪声呈性；如果A声级比C声级还高出1-2分贝，则说明该噪声信号在 Hz 范围内必定有峰值。 答：低频性高频性 2000-5000 9．倍频程的每个频带的上限频率与下限频率之比为。1/3倍频程的每个频带的上限频率与下限频率之比 为；工程频谱测量常用的八个倍频程段是 Hz。 答：2 2-1/3 63，125，250，500，1K，2K，4K，8K 10．由于噪声的存在，通常会降低人耳对其它声音的，并使听阈，这种现象称为掩蔽。 答：听觉灵敏度推移 11．声级计校准方式分为校准和校准两种；当两种校准方式校准结果不吻合时，以校准结果为准。 答：电声声 12．我国规定的环境噪声常规监测项目为、和；选测项目有、和。 答：昼间区域环境噪声昼间道路交通噪声功能区噪声夜间区域环境噪声 夜间道路交通噪声高空噪声 13．扰民噪声监测点应设在。 答：受影响的居民户外1米处
发动机结构振动及噪声预测 作者：奇瑞发动机工程研究邓晓龙 发动机是影响汽车NVH性能的最主要的因素，在发动机的设计阶段就深入进行振动噪声性能的预测与优化，已经成为发动机开发的基本流程，是发动机自主研发过程中的重要工作。 国内外对发动机结构噪声的预测做了大量研究，中低频结构噪声预测方法已趋成熟。结构振动响应与辐射噪声之间的关系非常复杂，目前根据强迫振动响应计算辐射噪声的计算方法主要有平板理想化法、有限元法和边界元法等。噪声预测技术的发展使得发动机在设计阶段进行噪声评价成为可能。 本文探讨了适于进行动力总成振动及结构噪声预测的方法；建立了动力总成各主要部件的有限元模型，通过AVL EXCITE软件进行了动力学分析，并计算发动机的振动响应。进行NVH的性能提升的最重要的就是首先要找到主要振动及噪声源，并开展有针对性的工作。为了更明确发动机的主要声源，采用自编软件，根据表面振动速度结果进行了主要表面的辐射声功率排序，最后进行结构噪声预测。 发动机结构振动预测 进行发动机结构振动及噪声预测，涉及到大量的研究工作，主要工作包括各部件有限元建模、子结构模态提取，EXCITE模型搭建，主要激励计算，动力学分析，振动响应计算，表面辐射声源排序，声边界元建模和空间声场预测等工作。 1. 动力总成有限元模型 动力总成有限元模型包括缸体、框架、缸盖、油底壳、缸套、进气歧管、排气歧管、气门室罩盖、4个悬置支架、变速器壳体、变速器传动轴及齿轮等。由于研究的动力总成的4个悬置支架中有3个是安装在变速器上，所以加入变速器壳体的有限元模型，这样可以更准确地模拟动力总成的振动情况，特别是怠速工况下的振动。图1所示为动力总成的有限元网格。同样需建立曲轴组件的有限元网格，曲轴组件包括曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮和正时齿轮等部件。
发动机运转时，燃烧噪声，机械噪声和空气动力噪声是主要噪声源。 通常把燃烧时气缸压力通过活塞、连杆、曲轴、主轴承传至机体，以及通过气缸盖等引起发动机结构表面振动而辐射出来的这部分噪声，称为燃烧噪声。发动机的燃烧噪声，是在气缸中产生的。燃烧过程中，气缸内的压力波冲击燃烧室壁，气体自身产生的振动，这种振动及辐射噪声呈高频特性。气缸内压力在一个工作循环内呈周期变化，激起气缸内部机件的振动，其频率与发动机转速有关，通过发动机机体向外辐射噪声，这种振动及辐射噪声呈低频特性。其强弱程度，取决于压力增长率及最高压力增长率的持续时间。 发动机的机械噪声，是指在气体压力和惯性力的作用下，使运动部件产生冲击和振动而激发的噪声。主要有活塞敲击噪声、供油系噪声、配气机构噪声、正时系统噪声、辅机系统噪声、轴承噪声、不平衡惯性力引起的机体振动和噪声等。发动机工作时，由于冲击、摩擦、旋转不均匀和不平衡力作用等原因，激起零部件的机械振动而产生噪声。特别是当激振力频率与零部件的固有频率相一致时，会引起激烈的共振和噪声。发动机的机械噪声随转速的提高而迅速增加。 空气动力噪声，是气体流动（如周期性进气、排气）或物体在空气中运动，空气与物体撞击，引起空气产生的涡流，或者由于空气发生压力突变，形成空气扰动与膨胀（如高压气体向空气中喷射）等而产生的噪声。一般说来，空气动力噪声是直接向大气辐射的。主要分成进气噪声、排气噪声和风扇噪声。 汽车噪音改善材料和方法： 1、发动机噪，路噪，胎噪都属于结构噪音，它的主要产生是震动，最合理的解决办法就是制震。加入减振板配合吸音垫，能很好解决路噪和胎噪。弓I擎噪这个问题我们应理性去看待，引擎声的大小随发动机转速的不同而产生程度不同的噪音，它没有一个恒定的标准，但是，引擎的转速是由车辆行驶状态和驾驶人员操控的。对引擎的声音除了驾驶人员的控制外，汽车隔音工程还能再进一步的改善，具体施工部分如下：（1）引 擎盖的施工能延缓前盖板因温度过高而掉漆，并能减少发动机噪音通过上盖传出的噪音。（2）挡火墙内外部分施工可改善引擎发动后低频音的传入。施工后引擎声变得更加纯净，驾驶人员会有更好的操纵感。如果要引擎声有较明显的改善，施工部分是比较复杂的，具有一定高难度的作业，具体施工部分与步骤有以下几点：①拆开仪表台，完全处理挡火墙内部②卸下发动机，完全处理档火墙外部这个施工对引擎噪音的减少 效果是比较明显的，但是施工过程可能会对车体原有设备造成改变和影响，笔者一般不建议对此部分进行施工操作，对于引擎声应理性善待，不应过分追求引擎声的控制，让引擎发挥它应有的动力感。 2、路噪和胎噪是因为轮胎和路面摩擦产生震动和噪音，所以减震是最好的方法，用减振板或专用减振板和吸音垫及车门密封条对叶子板和车地板及车门进行全面施工可以从减震、吸音、隔音三个源头改善胎噪和路噪。 3、风噪是因为风的压力超过车门的密封抗阻力而形成，所以加强密封阻力是最直接最根本的解决方法，车门密封条和内心密封条就能很好解决这一问题。
附件2 城市轨道交通噪声与振动控制技术政策 （征求意见稿） 一、总则 （一）为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国环境噪声污染防治法》等法律法规，防治环境污染，保证人们正常生活、工作和学习的声与振动环境质量，保护既有文物古迹，保障影响区域内的精密仪器的正常使用，促进城市轨道交通噪声与振动污染防治技术进步，制定本技术政策。 （二）本技术政策为指导性文件，供各有关单位在环境保护工作中参照采用；本技术政策提出了防治城市轨道交通噪声与振动污染可采取的技术路线和技术方法，包括合理规划、优化设计、源头控制、传播过程消减、敏感目标防护等方面的内容。 （三）本技术政策中的城市轨道交通设施是指以钢轮钢轨为导向的轨道交通设施，不包括其他形式的城市轨道交通设施。 （四）城市轨道交通噪声与振动污染防治应遵循以下原则： 1.坚持合理规划、预防为主的原则。科学预估拟建轨道交通设施的潜在环境噪声与振动污染影响及可控程度，通过合理规划和采用有效的防控措施，避免或降低轨道交通噪声与振动对敏感目标的影响。 2.坚持源头控制与综合治理相结合的原则。对已开通运行的城市轨道交通设施，应采取源头控制为主，传播途径消减和建筑物防护
为辅的控制措施，确保城市轨道交通噪声与振动符合周围环境要求。 3.坚持安全可靠，技术适用，经济合理的原则。重视措施的安全性和可靠性，优先考虑与控制需求相匹配的技术，同时兼顾经济成本、使用寿命、维护成本、次生影响等因素。 二、合理规划 （五）城市轨道交通线网规划应与城市发展总体规划相协调，鼓励将城市轨道交通噪声与振动污染作为线网规划决策的依据。 （六）城市轨道交通线路应与声与振动功能区划相适应，优先规划在4类区，鼓励沿既有交通干线或规划交通干线布置。 （七）城市轨道交通线路的走向应与既有建筑物留有充足的防护距离或控制条件；城市轨道交通线网规划用地控制范围内不宜新建建筑物，无法避免时,应采取相应的措施，以消除城市轨道交通引起的不利影响。 （八）合理规划城市轨道交通沿线土地利用性质，优先以商业、工业用地为主，减少居住、文教用地。 三、优化设计 （九）对于轨道交通噪声与振动污染较严重的线路或路段，应增设比选方案，结合潜在的环境噪声与振动污染影响和可控程度，对线路走向、敷设方式、车辆类型等进行比选优化。 （十）规范采用环境噪声与振动影响预测模型或预测模拟方法，结合项目阶段、建筑物使用功能和区域特点，针对性开展预测，提高预测精度。 （十一）在选用减振降噪措施时应科学预估其因安装、施工、
发动机振动特性分析与试验 作者：长安汽车工程研究院来源：AI汽车制造业 完善的项目前期工作预示着更少的项目后期风险，这也是CAE工作的重要意义之一。在整机开发的前期（概念设计和布置设计阶段），由于没有成熟样机进行NVH试验，很难通过试验的方法预测产品的NVH水平。因此，通过仿真的方法对整机NVH性能进行分析甚至优化显得十分重要。 众所周知，发动机NVH是个复杂的概念，包括发动机的振动、噪声以及个体对振动和噪声的主观评价等。客观地说，噪声与振动也相互联系，因为发动机一部分噪声由结构表面振动直接辐射，另一部分由发动机燃烧和进排气通过空气传播。除此之外，发动机附件（如风扇）也存在噪声贡献。本文仅考虑发动机结构振动问题，即在主轴承载荷、燃烧爆发压力和运动件惯性力的作用下，对发动机结构振动进行分析以及与试验的对比。发动机结构噪声的激励源主要包括燃烧爆发压力、气门冲击、活塞敲击、主轴承冲击、前端齿轮/链驱动和变速器激励等，这些结构振动又通过缸盖罩、缸盖、缸体和油底壳等传出噪声。 发动机结构振动分析方法简介 图1 发动机结构振动分析方法 如图1所示，发动机结构噪声分析方法包括以下几个步骤： 1. 动力总成FE建模及模态校核 建立完整的短发动机和变速器装配的有限元模型；对该有限元模型进行模态分析，通过分析结果判断各零件间连接是否完好；通过分析结果判断动力总成整体模态所在频率范围是否合理，零部件的局部模态频率是否合理，若存在整体或局部模态不合理的情况，需要对结构进行初步更改或优化。
2. 动力总成模态压缩 缩减有限元模型，得到动力总成的刚度、质量、几何以及自由度信息，用于多体动力学分析。 3. 运动件简化模型建立 发动机中的部分动件不用进行有限元建模，可作简化处理，形成梁-质量点模型，用于多体动力学分析。其中包括：活塞组、连杆组和曲轴及其前后端。 4. 动力总成多体动力学分析 在定义了动力总成各零部件间连接并且已知各种载荷的情况下，对动力总成进行时域下的多体动力学分析，并对得到的发动机时域和频域下的动态特性进行评判，同时，其输出用于结构振动分析。 5. 动力总成结构振动分析 基于多体动力学分析结果，对整个动力总成有限元模型进行强迫振动分析，得到发动机本体、变速器以及各种外围件的表面振动特性，进行评判和结构优化。 实例分析 1. 分析对象 以一款成熟的直列四缸1.5L发动机为平台，针对其结构振动问题，对其进行结构振动CAE 分析，并与其台架试验结果相比较。发动机的部分参数如下：缸径75mm，冲程85mm，缸间距84mm，最大缸压6MPa。 2. 坐标定义 为了便于以后叙述，对动力总成进行了坐标定义（见图2）。
噪声 一、填空题 1、测量噪声时，要求气象条件为：无雨雪、无雷电、风力 5以下。 2、凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音，统称为噪声；此外振幅和频率杂乱、断续或统计上无规律的声振动，干扰周围生活环境的声音。 3、在测量时间内，声级起伏不大于3dB(A)的噪声视为稳态噪声，否则称为非稳态噪声。 4、噪声污染源主要有：工业噪声污染源、交通噪声污染源、建筑施工噪声污染源和社会生活噪声污染源。 5、声级计按其精度可分为四种类型。O型声级计，是作为实验室用的标准声级计；Ⅰ型声级计为精密声级计；Ⅱ型声级计为普通声级计；Ⅲ型声级计为简易声级计。 6、A、B、C计权曲线接近 40 、70方和100方等响曲线的反曲线。 7、声级计在测量前后应进行校准，灵敏度相差不得大于 0.5 dBA，否则测量无效。 8、城市区域环境噪声监测时，网格测量法的网格划分方法将拟普查测量的城市某一区域或整个城市划分成多个等大的正方格，网格要完全覆盖住被普查的区域或城市。每一网格中的工厂、道路及非建成区的面积之和不得大于网格面积的10 ％，否则视为该网格无效。有效网格总数应多于100 个。 9、建筑施工场界噪声限值的不同施工阶段分别为：土石方、打桩、结构和装修。 二、选择题 1、声压级的常用公式为：LP= 。（ c ） A、LP=10 lgP/P0 B、LP=20 ln P/P0 C、LP=20 lgP/P0 2、环境敏感点的噪声监测点应设在。（ c ） A、距扰民噪声源1m处 B、受影响的居民户外1m处 C、噪声源厂界外1m处
3、如一声压级为70dB，另一声压级为50dB，则总声压级为 dB。（ a ） A、70 B、73 C、90 D、120 4、设一人单独说话时声压级为65dB，现有10人同时说话，则总声压级为 dB。（ a ） A、75 B、66 C、69 D、65 5、声功率为85dB的4台机器和80dB的2台机器同时工作时，它同声功率级为 dB的1台机器工作时的情况相同。（） A、86 B、90 C、92 D、94 E、96 6、离开输出声功率为2W的小声源10m处的一点上，其声压级大约是 dB。（） A、92 B、69 C、79； D、89； E、99 7、声级计使用的是传声器（） A、电动 B、压电 C、电容 8、环境噪声监测不得使用声级计。（） A、Ⅰ型 B、Ⅱ型 C、Ⅲ型 9、因噪声而使收听清晰度下降问题，同现象最有关系？（） A、干涉 B、掩蔽 C、反射 D、衍射 10、下述有关声音速度的描述中，错误的是。（） A、声音的速度与频率无关。 B、声音的速度在气温高时变快。 C、声音的波长乘以频率就是声音的速度。 D、声音在钢铁中的传播速度比在空气中慢。 11、下列有关噪声的叙述中，错误的是。（） A、当某噪声级与背景噪声级之差很小时，则感到很嘈杂。 B、噪声影响居民的主要因素与噪声级、噪声的频谱、时间特性和变化情况有关。 C、由于各人的身心状态不同，对同一噪声级下的反映有相当大的出入。 D、为保证睡眠不受影响，室内噪声级的理想值为30dB。 12、下列有关噪声性耳聋的叙述中，错误的是。（） A、因某噪声而引起的暂时性耳聋的程度，对估计因该噪声而引起的永久性耳聋有用。 B、为测量耳聋的程度，要进行听力检查。 C、使用耳塞是防止噪声性耳聋的一种手段。 D、当暴露时间为8h，为防止噪声性耳聋的噪声容许值为110dB。 13、锻压机噪声和打桩机噪声最易引起人们的烦恼，在下述理由中错误的是。（） A、噪声的峰值声级高。 B、噪声呈冲击性。 C、多是伴随振动。
第5期高晓进：金属夹心CFRP复合材料超声检测方法531 参考文献 [1]张锐, 陈以方, 付德永. 复合材料手动扫描超声特征成像检测[J]. 材料工程, 2003(4): 34-35. ZHANG Rui, CHENG Yifang, FU Deyong. Manual scan ultrasonic feature imaging testing of composite material[J]. Journal of Materials Engineering, 2003(4): 34-35. [2]葛邦, 杨涛, 高殿斌, 等. 复合材料无损检测技术研究进展[J]. 玻 璃钢/复合材料, 2009(6): 67-71. GE Bang, YANG Tao, GAO Dianbin, et al. Advances of nondestructive testing of composite materials[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2009(6): 67-71. [3]王耀先. 复合材料结构设计[M]. 北京: 化工工业出版社, 2011. W ANG Yaoxian. Structure design of composites[M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2011. [4]彭金涛, 任天斌. 碳纤维增强树脂基复合材料的最新应用现状[J]. 中国胶粘剂, 2014, 23(8): 48-52. PENG Jintao, REN Tianbin. The latest application status of carbon fiber reinforced resin matrix composites[J]. China Adhesives, 2014, 23(8): 48-52. [5]李威, 郭权锋. 碳纤维复合材料在航天领域的应用[J]. 中国光学, 2011, 4(3): 201-212. LI Wei, GUO Quanfeng. Application of carbon fiber composites to cosmonautic fields[J]. Chinese Journal of Optics, 2011,4(3): 201-212. [6]魏建义. 航空复合材料无损检测应用研究[J]. 现代制造技术与装 备, 2016, (230): 82-83. WEI Jianyi. Research on nondestructive testing of aviation composite materials[J]. Modern Manufacturing Technology and Equipment, 2016, (230): 82-83. [7]沈建中, 林俊明. 现代复合材料的无损检测技术[M]. 北京: 国防 工业出版社, 2016: 109-112. SHEN Jianzhong, LIN Junming. Nondestructive testing technology of modern composite materials[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2016: 109-112. [8]史亦韦. 超声检测[M]. 北京: 机械工业出版社, 2009: 85-88. SHI Yiwei. Ultrasonic testing[M]. Beijing: China Machine Press, 2009: 85-88. [9]徐浪, 潘勤学, 王超, 等. 碳纤维－铝多层结构胶接质量的超声检 测[J]. 计测技术, 2015, 35(3): 34-35. XU Lang, PAN Qinxue, W ANG Chao, et al. Bonding test of carbon fibers by ultrasonic[J]. Metrology & Measurement Technology, 2015, 35(3): 34-35. [10]张祥林, 谢凯文, 姜迎春. 复合材料板-板粘接结构超声检测[J]. 无损探伤, 2011, 35(4): 18-21. ZHANG Xianglin, XIE Kaiwen, JIANG Yingchun. Ultrasonic testing of composite plate bonding structure[J]. Nondestructive Testing, 2011, 35(4): 18-21. [11]郑晖, 林树青. 超声检测[M]. 北京: 中国劳动社会保障出版社, 2008: 32-35. ZHENG Hui, LIN Shuqing. Ultrasonic testing[M]. Beijing: China Labor Social Security Press, 2008: 32-35. [12]杜功焕, 朱哲民, 龚秀芬. 声学基础[M]. 南京: 南京大学出版社, 2001: 131-140. DU Gonghuan, ZHU Zhemin, GONG Xiufen. Acoustic Foundation[M]. Nanjing: Nanjing University Press, 2001: 131-140. 《噪声与振动控制技术手册》已由化学工业出版社出版发行由中船第九设计研究院工程有限公司牵头，联合清华大学、北京市劳动保护科学研究所组织编写的《噪声与振动控制技术手册》（主编吕玉恒，副主编燕翔、魏志勇、邵斌、孙家麒、冯苗锋）已由化学工业出版社于2019年9月出版发行。全书约260万字、1700页，由18个单元及5个附录等组成，荟萃了本世纪以来噪声与振动控 制行业的部分最新成果。全书主要内容包括：基础知识；噪声源数据库；噪声的生理效应、 危害以及噪声标准；听力保护；噪声与振动测量方法和仪器；噪声源的识别、预测及控制方 法；声源降噪与低噪声产品；经典而常用的隔声、吸声、消声、隔振、阻尼减振、室内声学 等；有源噪声控制以及国内外噪声与振动控制技术新进展等。本手册还提供了300多种常用 的声学设备和材料的性能、参数等，列举了40多个噪声与振动控制污染治理成功案例，附 录中给出了本行业已出版的书籍、标准、生产厂家、科研设计教学单位的部分名录等，是一 本大型、综合、实用的工具书，也是参与编著的10个单位、27名作者多年来工作实践成果 汇编。本手册可为读者提供科学、严谨、新颖、可信赖的专业知识和应用技术，可供工程设 计、环境保护、职业安全卫生、基本建设等领域从事研究开发、生产制造、监测评价、工程 管理等工程技术人员以及有关专业师生使用、参考。 中船第九设计研究院工程有限公司冯苗锋
车用发动机设备噪声形成原因及控制措施(新编版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0038
车用发动机设备噪声形成原因及控制措施 (新编版) １．噪声的主要危害 噪声污染不仅对人们的自我感觉和工作能力产生消极的影响，而且能导致健康严重失调、疲劳、早期失聪、高血压、神经疾病等。 ２．车用发动机噪声的形成与对策 发动机噪声主要包括燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声、冷却风扇及其他部件发出的噪声。燃烧噪声是在可燃混合气体燃烧时，因气缸内气体压力急剧上升冲击发动机各部件，使之振动而产生的噪声。柴油中的十六烷值不合适或喷油时间过于提前，会引起发动机工作粗暴，使噪声急剧增大。汽油机由于过热、汽油品质不良和点火提前角过大等原因造成高频爆炸声、敲缸。 发动机内部的燃烧过程和结构振动所产生的噪声，是通过发动
机外表面以及与发动机外表面刚性连接结构的振动向大气辐射的，因此称为发动机表面噪声。根据发动机表面噪声产生的机理，又可分为燃烧噪声和机械噪声。燃烧噪声主要是由于气缸内周期性变化的压力作用而产生的，与发动机的燃烧方式和燃烧速度密切相关；机械噪声是发动机工作时各运动件之间及运动件与固定件之间作用的周期性变化的力所引起的，它与激发力的大小和发动机结构动态特性等因素有关。一般来说，低转速时，燃烧噪声占主导地位，高转速时，机械噪声占主导地位。 降低燃烧噪声，需改善燃烧条件，提高燃烧质量，以达到圆滑的压力波形。采用合理布置火花塞和气门以及采用合适的燃烧室型式和冷却方式即可以达到最有效的燃烧。在燃油方面，汽油的辛烷值越高，点火质量及抗爆振性能越好；对柴油机来说，要选择合适的十六烷值的柴油，如果达不到，可加入点火加速剂，提高点火质量，这样可有效地防治因燃油燃烧引起的噪声。 机械噪声包括活塞敲击声、气门机构冲击声、正时齿轮运转声等。减小活塞敲击声，可采取减小活塞与缸壁之间的间隙和使活塞
1040 2-=Ll L 噪声定义：（环境保护角度）：凡是妨碍人正常生产和学习的声音或对人交流干扰的声音。 噪声来源：1、工业噪声源；2、交通噪声源；3、建筑工地噪声源；4、商业噪声源。 世界四大污染：水污染，大气污染，固体废弃物污染，噪声污染。 噪声特点：区别于物理化学污染，噪声与振动源消失后没有延迟。 机械振动的三种方式：简谐振动；阻尼振动；受迫振动。 阻尼振动：（1）两种方式：摩擦阻尼、辐射阻尼； 阻尼振动方程： 受迫振动：（1）方程：错误！未找到引用源。 受迫振动的三种控制方式：1、ω>>ω0 质量控制；2、ω<<ω0 弹性控制；3、ω≈ω0 阻尼控制。 波长、波速和频率之间的关系：v=f λ 声强：单位时间内垂直于传播方向上单位面积上通过的声能。 声压：空气压强在大气压强附近的起伏变化部分。 声强级： 声压级：错误！未指定书签。 听阈声压：错误！未找到引用源。 （在1000Hz 纯音情况下）痛阈声压：20Pa （在1000Hz 纯音情况下） 声功率级：错误！未指定书签。 声压与声强的关系： I=p 2/(ρ0×C) ρ0：空气密度 1.29kg/m 3; C ：声速 340m/s 。 频谱分析：由于噪声是一个混合音，在噪声控制过程中了解噪声源所发生的频谱特性，掌握噪声成分及大小，详细分析噪声的频率组成及各频率声压的大小。 高频噪声：1000Hz 以上；中频噪声：300～1000Hz ；低频噪声：500Hz 以下。可听音范围内：20～20000Hz 1/3倍频带与倍频带之间的关系：1:21/3:22/3:2 声强的叠加：I 总=I 1+I 2+…+I n ;声压的叠加：P 总2=P 12+P 22+…P n 2 加速度级： 错误！未指定书签。 a ref =10-6m/s 2 点声源在自由场距离加倍，声压级衰减6dB; 线声源在自由场距离加倍，声压级衰减3dB 。 声压衰减系数由经典（空气）吸收和分子吸收两部分组成。 声屏障：在声源与接收者之间插入足够大面密度板或墙使噪声产生大的附加衰减，使透过的噪声减少。 永久性听阈位移(职业性耳聋)：1、慢性噪声耳聋；2、爆震性噪声耳聋。 听力损失判定标准：一耳或两耳听损在500,1000,2000Hz 三个倍频带上的均值。（取好耳，两个耳朵听力损失值相差>25dB 进行5dB 的修正，即对好耳朵加5dB 的修正） 听力损失四个等级：①正常<25dB ；②轻度聋25~40dB ；③中度聋40~70dB ；④重度聋>70dB 。 响度级：以1000Hz （2×10-5Pa) 纯音为基础声音，调整其声压级使大量受试者判断，如果噪声与该纯音听起来一样响，此时纯音压级就是响声的响度级phon(方)。 响度：①取40phon 为1响；②响度与响度级之间的关系 ；③响度级升高10pho n ，响度加倍。 四种计权声级：A 计权：模拟40方等响曲线 A 声级；B 计权：模拟70方等响曲线 B 声级；C 计权：模拟100 方等响曲线 C 声级；D 计权：标准化计权网络（测飞机的） D 声级。 各种统计声级：等效连续声级；L N 累计分布声级（L 10 峰值噪声；L 50 中值噪声；L 90 背景噪声）；L dn 日夜等效声级；L den 公共环境等效声级；L NP 噪声污染级；L AE 声暴露级 噪声控制的工程技术方式：吸声技术；消声技术；隔声技术。 噪声作业分级：0级：安全作业 I <0；I 级：轻度伤害 0振动与噪声控制技术的研究现状
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/af2703205.html, 振动与噪声控制技术的研究现状 作者：李波 来源：《科技风》2017年第07期 摘要：空气污染、水污染与噪声污染作为世界三大污染，对人们的生活造成严重影响。 现阶段，人们已经对空气污染及水污染进行有效控制，噪声污染成为环境污染控制重要内容。近几年，我国噪声污染越加严重，大部分城市都存在不同程度的噪声污染，大部分城市内的噪声污染甚至超过了60db，对城市现代化发展建设造成严重影响。按照有关部门统计，噪声污 染投诉事件在环境污染投诉内超过70%，对和谐社会构建造成严重影响。本文就对振动及噪声控制技术研究现状进行分析研究，希望能够对噪声污染进行控制，推动和谐社会构建。 关键词：振动控制；噪声控制技术 近几年，我国振动与噪声控制体系已经建设较为完善，专业水平较高，污染控制技术十分先进，产品结构完善，有效满足我国污染实际需求。虽然噪声控制设备基本上实现了标准化及系列化，但是噪声控制设备在规格及性能上面还需要进一步完善，有关制造工艺及设计水平还需要进一步提升。按照我国振动与噪声控制管理部门统计，我国振动与噪声控制有关企业超过500家，从业人员数量超过2万，振动与噪声控制行业资产总数超过90亿元。 1 振动与噪声控制技术 1.1 振动主动控制技术 1.1.1模态控制法 系统及结构在模态空间内进行观察，能够从时间层面上对无限自由度系统进行划分，降低自由度系统振动性能，对模态空间进行描述。无限自由系统主要对振动进行有效控制，降低模态空间所具有的振动控制能力，这种控制方法也被称之为模态控制法。模态控制法主要分为两种，分别为独立模态控制与模态耦合控制，独立模态控制主要是对独立存在的模态进行控制，对其他模态并不影响，设计十分方便，具有良好发展前景。 1.1.2极点配置法 极点配置法也被称之为特征结构配置法。极点配置法主要是按照控制系统动态品质要求，对特征值与特征向量分布进行判断，了解系统输出状态，确定复平面内闭环极点的精确位置，满足预定实际要求。极点配置法在实际应用过程中，需要配置极点与传感器，一同落实优化设计目的[ 1 ]。 1.2 降噪技术
汽车噪声与振动 ——理论与应用 汽车噪声的传递有固体波动和气体波动两种传播形式。通常500Hz以下的低、中频率噪声主要以固体波动形式传播，而在较高的频带则以空气传播为主。 第十章发动机的振动 第十一章发动机的噪声 在相同条件下，柴油机的排气噪声要比汽油机的排气噪声大，二冲程燃机的排气噪声要比四冲程的大。柴油机的排气声呈明显的低频性，能量主要集中在基频及其倍频的频率围；中频围主要是排气管气柱振荡的固有音；高频围主要包括燃烧声和气流高速通过气口的空气动力噪声。 发动机两种噪声：纯音和混杂音。纯音是窄频带的，用抗性消音器；混杂音是宽频带的，用阻性消声器。 抗性消声器：将能量反射回声源，从而抑制声音。 阻性消声器：声能被吸声材料吸收并转化成热能，从而消声。
发动机噪声估算： 1、柴油机声功率级 )lg( 30)lg(1057b b b W n n P n L ++≈ （dBA ） 式中：W L ——柴油机声功率级； b P ——柴油机标定功率（kW ）； b n ——柴油机标定转速（r/min ）； n ——柴油机实际转速（r/min ）。 2、柴油机机体表面辐射声功率级的近似公式 柴油机机体表面辐射的31倍频程声功率级近似计算公式如下： )lg(2010001000) 1(lg 1052)(b b b b W n n f f m P P n f L +? ?????+++≈ 式中：f ——31倍频程中心频率（Hz ）； m ——柴油机质量（kg ）。 3、汽油机声功率级估算 )lg( 50)lg(1057b b b W n n P n L ++≈ （dBA ） 以上公式只是估算，公式已显旧。 机体结构特性： 结构特性主要指振型、固有频率和传递函数。 燃烧噪声：由于气缸燃烧，将活塞对缸套的压力振动通过缸盖—活塞—连杆—曲柄—机体向外辐射的噪声称为燃烧噪声。 机械噪声：活塞对缸套的撞击、正时齿轮、配气机构、喷油系统、辅助皮带、正时皮带等运动件之间的机械撞击所产生的振动激发的噪声称为机械噪声。