国外振动噪声有源控制技术发展现状
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有源噪声控制技术及其在舰船中的应用陈克安【摘要】有源噪声控制技术作为与传统噪声控制技术互补性极强的一种新型噪声控制技术,历经30多年的蓬勃发展,在基础理论、研究方法、关键技术及系统实现等各方面均已形成一套完整的体系,在实际应用、产业化发展和商业推广方面也获得了实质性进展,这为舰船领域中应用该噪声控制技术提供了可能性.首先,综述了开发有源噪声控制系统所必须的声场分析、系统组成及其关键技术,描述了有源控制系统工程应用的典型案例,包括舰船舱室噪声有源控制、管道噪声有源控制等.然后,针对有源控制技术在舰船噪声控制中的进一步应用,论述了有源吸声、有源隔声及智能声学结构等前沿技术的可行性及需要解决的问题.%Due to the rapid development during past three decades, Active Noise Control(ANC) has become a highly complementary noise control approach in comparison with traditional approaches, and has formed a complete system including basic theory, investigation approach, key techniques and system implementation. Meanwhile, substantial progress has been achieved in such fields as the practical application, industrialization development and commercial popularization of ANC, and this developed technique provides a practical and feasible choice for the active control of ship noise. In this review paper, its sound field analysis, system setup and key techniques are summarized, typical examples of ANC-based engineering applications including control of cabin noise and duct noise are briefly described, and a variety of forefronts and problems associated with the applications of ANCin ship noise control, such as active sound absorption, active sound insulation and smart acoustic structure, are subsequently discussed.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2017(012)004【总页数】6页(P17-21,34)【关键词】有源噪声控制;声场分析;舰船噪声【作者】陈克安【作者单位】西北工业大学航海学院,陕西西安 710072【正文语种】中文【中图分类】TB535噪声控制是众多行业和领域必须面对的重要问题。
噪声控制的⼀般原则及噪声的主动控制技术⼀、噪声控制的⼀般原则噪声控制需从噪声声源的控制、传播途径的控制和接受者的防护三个⽅⾯考虑。
1. 噪声源的控制在噪声源处降低噪声是噪声控制的最有效⽅法。
通过研制和选择低噪声设备,改进⽣产加⼯⼯艺,提⾼机械零部件的加⼯精度和装配技术,合理选择材料等,都可达到从噪声源控制噪声的⽬的。
(1) 合理选择材料和改进机械设计降低噪声。
(2) 改进⼯艺和操作⽅法降低噪声。
例如,⽤低噪声的焊接代替⾼噪声的铆接;⽤液压代替⾼噪声的锤打等。
(3) 减⼩激振⼒降低噪声。
在机械设备上作业的过程中,尽量减⼩或避免运动的零部件的冲击和碰撞,尽量提⾼机械和运动部件的平衡精度。
减⼩不平衡离⼼惯性⼒和往复惯性⼒,从⽽减⼩激振⼒,使机械运转平稳,噪声降低。
(4) 提⾼运动零部件间的接触性能。
如尽量提⾼零部件的加⼯精度及表⾯精度,选择合适的配合,具有良好的润滑,减少摩擦和振动。
(5) 降低机械设备系统噪声辐射部件对欲振件的响应,尽量避免共振发⽣,适当提⾼机械结构的动刚度,提⾼机器零部件的加⼯和装配精度。
2. 嗓声传播途径的控制由于⽬前的技术⽔平、经济等⽅⾯的原因,⽆法把噪声源的噪声降到令⼈满意的程度,就可考虑在噪声传播途径上控制噪声。
在总体设计上采⽤闹静分开的原则控制噪声,例如,将机关、学校、科研院所与闹市区分开;闹市区与居民区分开;⼯⼚与居民兀分开;⾼噪声车间与办公室、宿舍分开;⾼噪声的机器与低噪声的机器分开。
这样利⽤噪声的⾃然衰减特性,减少噪声污染⾯,还可因地制宜,利⽤地形、地物,如⼭丘、⼟坡或已有的建筑设施降低噪声的作⽤。
另外,绿化不但能改善环境,⽽且具有降噪作⽤。
种植不同的树⽊,使树疏密及⾼低合理配置,可达到良好的降噪效果。
当利⽤上述⽅法仍达不到降噪要求时,就需要在噪声的传播途径上直接采取声学措施,包括吸声、隔声、消声、减振和隔振等常⽤噪声控制技术。
吸声:利⽤吸声材料或结构降低⼚房、室内反射声,如悬挂吸声体等可减噪4~10dB。
第21卷增刊2000年8月 兵工学报A CTA A RM AM EN TA R IIV o l121Supp l1A ug1 2000车辆主动悬架技术的现状和发展趋势王国丽 顾亮 孙逢春(北京理工大学,北京,100081)摘要 主动悬架能大幅度改善悬架的性能。
本文简要地介绍了车辆主动悬架技术的现状,阐述了最优控制、自适应控制等方法,给出了流量控制和压力控制两种控制方式,并指出了主动悬架的发展方向。
关键词 车辆;主动悬架;综述中图分类号 TJ81+0.332 车辆行驶时,由路面不平等因素引起振动,影响乘坐舒适性和操纵稳定性,甚至影响行驶速度,损坏车辆的零部件和运载的货物。
同时车辆振动也是车内噪声的主要来源。
车辆减振主要是通过使用车辆悬架系统来完成。
设计或优化设计方法选择,一经选定,在车辆行驶过程中就无法进行调节,因而不能适应车辆参数、运行工况等的复杂多变。
在某个特定工况下按目标优化出的悬架系统,一旦载荷、车速和路况等发生变化,悬架在新的工况下便不再是最优。
为了克服这个缺陷,国外在50年代就提出了主动悬架的概念[1]。
主动悬架采用有源或无源可控元件组成一个闭环或开环的控制系统,根据车辆系统的运动状态和外部输入的变化(路面激励或驾驶员方向盘操作)作出反应,主动地调整和产生所需的控制力,使悬架始终处于最佳减振状态。
主动悬架由控制系统和执行机构组成,执行机构为有源液压系统的主动悬架简称全主动悬架,而无源主动悬架则简称半主动悬架。
半主动悬架由可调弹簧或可调阻尼器构成,与全主动悬架相比,最大优点是工作几乎不消耗发动机的功率,结构简单,造价较低,因此受到广泛重视[2]。
1 主动悬架系统的控制理论和方法111 最优控制由于地面对车辆的激励是一个随机的过程,所以这类研究的理论基础是线性随机最优控制理论,它通过建立系统的状态方程提出控制目标和加权系数,再应用控制理论求解所设目标下的最优控制规律。
应用于悬架控制的最优控制方法主要可分为两种:传统的线性最优控制(L inear Op ti m al Con tro l)和最优预测控制(P review Con tro l)。
工地噪声管控有哪些新技术在城市建设的进程中,建筑工地的噪声问题一直是困扰周边居民和环境的一大难题。
为了有效降低工地噪声对人们生活和环境的影响,一系列新技术应运而生。
首先,让我们来了解一下“智能降噪屏障技术”。
这种技术就像是为工地围上了一层特殊的“隔音墙”。
它不再是传统的简单隔音材料堆砌,而是采用了高科技的声学材料和智能控制系统。
通过对工地噪声的实时监测和分析,智能降噪屏障能够自动调整其隔音效果,针对不同频率和强度的噪声进行有针对性的阻隔。
比如,当大型施工设备发出高强度的低频噪声时,屏障会增强对低频声波的吸收和反射,从而大大降低噪声的传播。
“有源噪声控制技术”也是一项颇具创新性的手段。
它的原理类似于“以声消声”。
通过在工地现场布置一系列的传感器和发声器,实时检测噪声的特征,并发出与之相位相反、振幅相同的声波,从而实现噪声的抵消。
这种技术对于一些特定频率和规律的噪声源,如持续性的机械运转声,有着非常显著的降噪效果。
还有“低噪声施工设备的研发与应用”。
传统的施工设备往往是噪声的主要来源之一。
如今,随着技术的不断进步,许多新型的施工设备在设计和制造时就充分考虑了降噪因素。
例如,采用更加先进的发动机技术、优化机械传动结构、使用高效的隔音材料等,从源头上降低了设备运行时产生的噪声。
像电动化的施工设备,相比传统燃油设备,不仅在能源利用上更加环保高效,而且在运行时产生的噪声也大幅降低。
“噪声预测与模拟技术”为工地噪声管控提供了前瞻性的解决方案。
在施工前,通过使用专业的软件和模型,结合工地的地理位置、周边环境、施工计划等因素,对可能产生的噪声进行预测和模拟。
这样一来,施工方可以提前制定更加合理的施工方案,比如调整施工时间、优化施工流程、选择合适的设备等,以最大程度地减少噪声对周边环境的影响。
“远程监控与实时调整技术”则为噪声管控提供了便捷和高效的手段。
利用物联网技术,在工地现场安装多个噪声监测传感器,并将数据实时传输到远程监控平台。
建筑工程施工现场噪声及其控制技术摘要:建筑工程在施工过程中,会产生各种各样的污染,像是粉尘污染、废水污染、噪声污染等等,每一种污染如果处理不好,都会后患无穷,尤其是像噪声污染,如果处理不得当,很可能会对周围人群产生干扰,扰乱建筑工程周边的居民正常生活,一旦发生投诉事件,会严重影响工期,增加成本负担。
本文将从建筑工程现场噪声的起因和特点入手进行分析,探讨控制噪声污染的相关技术,希望可以为建筑工程施工单位起到帮助。
关键词:建筑、工程施工、现场、噪声、控制、技术引言最近两三年,受疫情的影响,世界经济陷入低迷,虽然我国在疫情防控方面做的非常好,但是时断时续的疫情对于我国的经济还是有着不小的冲击,因此我国政府作出了扩大内需,增加基础建设工程建造的决定,其中一个最突出的政策就是老旧小区改造工程。
此项工程极大的促进了建筑行业的发展,并以此带动了经济的发展。
老旧小区改造工程这类建筑工程,在施工过程中,要注意很多地方,避免很多的污染,其中,噪声污染就首当其冲。
小区改造是在已居住的楼房中进行修复工作,如何避免施工过程中产生的噪声影响住户的生活,成为一个非常重要的课题。
一、建筑施工噪声的产生和特点(一)建筑施工噪声的产生施工噪声是声音的一种形式,它与声音是同一种产生原因,通常是因为发生源振动引起的,这种声音产生源头的物体就是噪声源。
其中一种叫做现场作业噪声,这种噪声是在建筑工程施工现场作业是发出的声音,它是建筑施工现场普遍存在的一种噪声源。
建筑施工作业噪声的发出主要是因为施工现场是平地,进行的打桩开挖产生的声音,因为机器的运转和与地面的撞击发出的。
还有原材料的运输车辆通常是大型运输车,产生的噪音也更大一些。
还有钢筋搭建时的碰撞声音产生的噪声等。
形成了严重的噪声污染。
(二)建筑施工噪声的特点生产噪声的发声体比较多样性,建筑工程不断进展的过程中,噪声的发声体也不断的变换,发声体的方位也产生变化,随着施工位置的改变,机械设备也在移动。
航空器机械系统振动与噪声控制研究航空器机械系统振动与噪声控制是航空工程领域中非常重要的研究方向。
由于航空器在飞行过程中会受到各种外界因素的影响,例如气流、温度、湿度等,这些因素会导致飞行器机械系统产生振动和噪声。
如果这些振动和噪声得不到有效的控制,将会对飞行器的安全性、可靠性和舒适性产生不良影响。
航空器机械系统振动与噪声控制的研究主要包括以下几个方面:一、振动控制航空器机械系统振动控制是通过采用各种控制策略来减小或消除机械系统振动的幅值和频率。
目前,常用的振动控制策略包括有源控制和被动控制两种。
有源控制是指通过在机械系统中加入一些主动元件,如电动执行器、传感器等,来实现振动的主动控制。
被动控制是指通过在机械系统中加入一些被动元件,如减震器、阻尼器等,来减小或消除机械系统振动。
二、噪声控制航空器机械系统噪声控制是通过采用各种控制策略来减小或消除机械系统产生的噪声。
目前,常用的噪声控制策略包括主动噪声控制和被动噪声控制两种。
主动噪声控制是指通过在机械系统中加入一些主动元件,如电动执行器、传感器等,来实现噪声的主动控制。
被动噪声控制是指通过在机械系统中加入一些被动元件,如隔音材料、吸声材料等,来减小或消除机械系统产生的噪声。
三、多学科优化设计航空器机械系统振动与噪声控制还需要进行多学科优化设计。
多学科优化设计是指在满足不同学科的约束条件下,寻找最优的设计方案。
在航空器机械系统振动与噪声控制中,需要考虑到机械结构、材料力学、流体力学等多个学科因素。
四、实验研究航空器机械系统振动与噪声控制的研究还需要进行实验研究。
实验研究可以验证理论分析的正确性,并为优化设计提供数据支持。
在实验研究中,需要采用合适的试验方法和设备,如模态分析、频响函数试验、随机振动试验等。
总之,航空器机械系统振动与噪声控制是一项非常重要的研究方向。
通过对机械系统振动与噪声的有效控制,可以提高飞行器的安全性、可靠性和舒适性,为航空工程领域的发展做出贡献。
摩托车用发动机的振动与噪声控制方法摩托车作为一种便捷快速的交通工具,其发动机的振动与噪声控制是保证骑行舒适性和交通环境安静的重要问题。
本文将介绍一些常见的摩托车发动机振动与噪声控制方法。
1. 发动机设计优化首先,发动机设计优化是减少振动与噪声产生的重要措施。
通过优化发动机结构和传动系统,减少发动机内部的不平衡与共振,降低机械噪声的产生。
同时,合理选择发动机的材料与加工工艺,提高组件的质量与精度,减少机械振动的产生。
此外,通过降低活塞与缸体的摩擦力,减轻摩擦振动的产生,进一步提升发动机的平稳性和舒适性。
2. 减振降噪材料的应用借助减振降噪材料的应用,可以有效减轻发动机振动与噪声。
例如,在发动机壳体的设计中采用吸振材料,能够吸收和消散振动的能量,减少振动在壳体传导与辐射,并降低噪声的产生。
此外,也可以在摩托车的底盘、座椅和周围件等位置使用吸振材料,减少机械振动对车身和车内空间的传导,提升骑行的舒适性。
3. 振动与噪声控制技术除了发动机设计和材料应用外,还可以采用一些振动与噪声控制技术来减少摩托车的振动和噪声。
例如,安装智能振动控制系统,通过传感器实时监测发动机的振动状态,采取相应的控制策略,控制发动机的振动在较低的水平上运行。
针对特定频率的噪声,可以采用有源噪声控制技术,通过发射相反相位的声波来抵消噪声,从而降低摩托车噪声的水平。
4. 发动机维护和调整定期的发动机维护和调整对于控制振动和噪声也起到至关重要的作用。
及时更换老化的发动机零部件,修复松动的连接件,保持发动机正常工作,减少振动和噪声的产生。
合理调整发动机的点火时点和供油量,优化发动机的工作状态,可以降低机械振动和燃烧噪声的水平。
5. 隔音罩的设计隔音罩的设计是另一个有效的振动和噪声控制手段。
通过合理设计隔音罩的结构和材料,对发动机的工作噪声进行隔离和吸收。
采用吸音材料内衬隔音罩,可以减少发动机噪声的辐射,保持交通环境的安静。
此外,通过合理布置隔音罩的进出气口和排气孔,可以保持发动机的良好散热,并提高排放的效率。
结构设计知识:结构设计中的振动控制随着科学技术的发展,结构设计中的振动控制已经成为结构设计中一个不可忽视的重要问题。
振动是导致结构损坏和倒塌的主要原因之一,因此合理的振动控制技术不仅可以保证结构的安全性,同时也可以提高结构的工作效率和使用寿命。
结构振动会对结构的性能和稳定性产生影响,如振动会导致结构的自然频率发生变化,甚至会导致结构的疲劳损伤。
振动还会对人体健康产生影响,如酒店、医院、办公室等公共场所中的噪声和震动会对人的身心健康产生不良影响。
因此,控制结构振动,降低结构的振动噪声和震动是非常必要的。
振动控制技术包括有源振动控制和被动振动控制,其中有源振动控制是一种高效的结构振动控制方法。
有源振动控制技术利用电子(或机械)设备和反馈控制系统,通过在结构上加上合适的控制力来降低结构的振动。
主要包括光纤陀螺仪、加速度传感器和控制器等装置。
被动振动控制技术与有源振动控制技术不同,被动振动控制的控制机理是建立在特定材料性能基础和结构刚度控制中。
材料振动是通过改变材料的物理、化学或表面性质来实现的,其目的是消耗振动能量和减小结构振动幅度,可以采用惯性质量阻尼器、减振钢绳等附加装置来实现。
在实际振动控制中,需要根据结构的实际情况,选择合适的振动控制方法。
为了减少结构的振动响应,可以通过影响结构的基础、选择合适的结构材料和结构形式、改变结构的阻尼能力等方法来降低结构振动响应。
例如,在大地震频繁发生的地区,可以采用抗震支撑和防震层来提高结构的承载能力和防震能力;采用钢材结构和预制混凝土结构等优良材料,可以有效降低结构的振动响应;另外,在剧烈振动的结构中,还可以采用能量吸收器等装置来控制结构振动,从而达到减少结构振动的目的。
综上所述,结构振动控制技术能够有效地降低结构振动噪声和震动,其对于构筑安全、耐用、舒适和高效的建筑体系具有重要的意义。
随着科技的不断进步和振动控制技术的不断发展,相信有朝一日,我们将能够实现建筑结构的极致稳定。
航空航天工程师的航天器结构振动和噪声控制航空航天工程师是负责设计、制造和维护航空航天器的专业人士。
他们在航天器的开发过程中面临着许多挑战,其中之一就是航天器结构振动和噪声控制。
结构振动和噪声问题是航空航天工程中不可忽视的重要因素,对航天器性能、安全和乘坐舒适度有着重要影响。
本文将探讨航空航天工程师在航天器结构振动和噪声控制方面的工作。
一、航天器结构振动控制航天器在飞行过程中会受到多种外界力的作用,如空气动力载荷、发动机推力等。
这些力对航天器的结构产生振动,若不加以控制,可能引发结构疲劳、动力失稳等问题。
航空航天工程师需要通过结构设计和振动控制手段来解决这些振动问题。
1. 结构设计优化在航天器的结构设计过程中,航空航天工程师需要充分考虑材料的力学性能、结构布局和刚度等因素。
通过合理设计航天器的结构形式和材料使用,可以减小结构的振动响应,提高航天器的结构强度和稳定性。
2. 动力学建模与分析航空航天工程师使用现代工程软件对航天器进行动力学建模和分析。
通过建立航天器结构的数学模型,可以对其振动特性进行研究和预测。
工程师可以通过模态分析、频率响应分析等手段,找到结构的频率共振点,从而采取相应措施进行结构的振动控制。
3. 主动振动控制技术主动振动控制技术是航空航天工程师常用的一种控制手段。
通过在结构中安装传感器、执行器和控制系统,可以实现对结构振动的主动控制。
例如,采用智能材料如压电陶瓷作为执行器,通过控制电压的大小和频率来改变其长度,从而实现对结构的振动控制。
二、航天器噪声控制航天器发射或着陆时会产生巨大的噪声,这对机组人员和设备都会造成潜在的影响和危险。
航空航天工程师需要采取噪声控制措施来减少发射和着陆过程中的噪声水平,提高航天器的安全性、可靠性和乘坐舒适度。
1. 噪声源控制航天器噪声主要来自于发动机、推进系统和气动系统等。
航空航天工程师通过优化发动机的设计、改进推进系统和减小气动阻力等措施来减少噪声源的产生。
学号密级哈尔滨工程大学学士学位论文LMS算法、FLMS算法、振动控制院 (系) 名称:动力与能源工程学院专业名称:轮机工程学生姓名:黎文科指导教师:杨铁军教授哈尔滨工程大学2014年6月摘要振动的主动控制技术已被广泛应用于工业,以减少环境振动的危害。
传统的被动控制技术的不足可以用它来弥补,主动控制技术可以有效地控制低频噪声和振动并且自动跟踪声振频率的变化。
在实际的控制系统中,误差通道是影响减振降噪效果和系统稳定性的主要因素之一,它主要包括D/A、功率放大器、A/D、执行机构,物理路径,误差传感器等。
考虑到误差通道传递函数S(z)的影响,FXLMS算法作为LMS的延伸在主动控制中得到广泛的应用。
在实际系统中,S(z)是时变或者非线性的。
因此,保证FXLMS算法在声振主动控制系统中的收敛性,对误差通道的辨识有着重要的实际意义。
虽然传统的前馈结构的FXLMS算法以其良好的控制效果和自适应性而得到广泛应用,但其有一个严重的缺点:需要参考信号,这在很多情况下是很难保证的。
因此,需要采用反馈结构的控制算法,也称为内模算法,它通过误差信号来估计原始的声振信号,并用估计值来作为参考输入信号。
考虑到控制过程中误差通道的影响和前馈结构的FXLMS算法的局限性,采用误差通道在线辨识的自适应内模算法来实现声振的主动控制是本论文的研究重点。
在MATLAB 环境下,对主动控制系统进行了仿真研究。
仿真结果表明,在不同形式激励条件下,采用具有误差通道在线辨识功能的自适应内模算法来实现的主动控制取得了比较满意的控制效果,系统具有很强的鲁棒性。
关键词:LMS算法;内模控制;振动主动控制;误差通道在线辨识AbstractActive vibration control (AVC) has been widely applied in industry to reduce environmental vibration because of its more efficient and economical than the traditional passive methods for low-frequency noise and vibration suppression and its ability of tracking the disturbance under the time varying phenomena.In practical control systems, the secondary path comprising the D/A converter, smoothing filter, power amplifier and A/D converter actuator, physical path, error sensor, and other components is one of the key affecting factors for noise and vibration reduction and the stability of the system .The FXLMS algorithm is an extension of LMS algorithm for active noise and vibration control systems, which takes into account of the influence of secondary path transfer function S(z) .In some practical cases, S(z) can be time varying or non-linear. For these cases, online modeling of S(z) is required to ensure the convergence of the FXLMS algorithm for the active noise and vibration control system .So the modeling of secondary path is important and practical.Though typical Feed Forward Filtered-x Least Mean Square algorithm (FXLMS) has the advantage of high control correction rate and strong adaptive capacity for non-stationary response, it has a critical defect that the reference signal of the external excitation should be obtained which is very difficult for some situation. So a feedback control algorithms which is also called adaptive internal model control technique (IMC) is presented which uses the system error signal to obtain an estimate of the original vibration signal and uses the estimated value as the reference signal adaptive filter.Considering the effects of the second path and the limitations of feedforward control structure which adopt the FXLMS algorithm, an adaptive internal model control technique (IMC) with online secondary path modeling is proposed to reduce environmental vibration in this research. Both the theoretical analysis and the simulation using MATLAB indict that the new control algorithm with online secondary path modeling has a satisfied control performance and a strong robustness.Keywords:LMS algorithm ; Internal-Model-Control ; Active Vibration Control ; Online Secondary Path Modeling目录第一章绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2国内外研究状况 (3)1.2.1国外研究状况 (3)1.2.2国内研究状况 (4)1.3 论文的主要研究内容 (5)第二章性能函数 (6)2.1 性能函数的推导 (6)2.2.寻找最优点的方法 (9)2.2.1最陡下降法 (9)2.2.2牛顿法 (11)2.2.3共轭梯度法 (12)2.3本章小结 (14)第三章LMS算法 (15)3.1 LMS算法的导出 (15)3.2自适应LMS算法的收敛性 (17)3.3自适应滤波器的关闭 (19)3.4 LMS的一些改进算法 (20)3.4.1可调参数对性能影响 (20)3.4.2变步长(VSSLMS)算法 (22)3.4.3归一化LMS算法 (23)3.5本章小结 (24)第四章 LMS算法在振动控制中的应用 (25)4.1 LMS算法在振动控制中面临的问题 (25)4.2滤波x-LMS 算法及其收敛性 (26)4.2.1滤波x-LMS(FxLMS)算法的推导 (26)4.2.2滤波x-LMS 算法的稳定性和收敛性分析 (27)4.3 M-LMS 算法及其收敛性 (29)4.3.1 修改的LMS(MLMS)算法的推导 (29)4.3.2 MLMS算法稳定性和收敛性分析 (31)4.4误差通道的在线辩识问题 (32)4.4.1叠加噪声的技术 (33)4.4.2 不叠加噪声的技术 (35)4.5本章小结 (37)结论 (52)参考文献 (54)攻读学士学位期间发表的论文和取得的科研成果 (61)致谢 (62)符号及缩写为了方便读者的阅读和理解,本文的符号采用统一规范,标量用小写字母表示,向量和矩阵用大写字母斜体表示。
船舶振动与噪声控制船舶振动与噪声控制随着现代航运业的发展,船舶的运行速度和负荷越来越高,船舶振动和噪声问题也日益严重。
船舶振动和噪声不仅会对船员的身心健康造成影响,还会影响周围环境和海洋生态环境。
因此,控制船舶振动和噪声已经成为了航运业中十分重要的一个问题。
一、船舶振动问题在船舶运行的过程中,船体和引擎等运动的不稳定性和不规则性会产生船舶振动,其中振动的频率和振幅会影响到船员的安全和舒适感。
虽然船舶振动的幅度较小,但是由于船舶运行的时间较长,所以会对人的健康造成一定程度的影响。
1、振动的分类船舶振动主要分为四类:自由振动、强迫振动、共振振动和非线性振动。
(1)自由振动:指船体在没有外力作用下而自发地振动。
自由振动的能量来源于船体的固有振动,通常是瞬时的和无定规律的。
(2)强迫振动:指船体受到外力干扰而产生的振动,如引擎的工作、推进器的作用和海浪的影响等。
(3)共振振动:指外力与船体的固有振动频率相同或接近而产生的振动。
共振振动在船舶振动中很常见,要避免它的发生需要控制船体的固有振动频率和外力的作用频率。
(4)非线性振动:指由于外力过大或系统过于复杂而引起的振动。
非线性振动对于船舶振动的控制十分具有挑战性,需要更为先进的控制方案。
2、振动的影响(1)对船员的影响:振动会对船员的身体造成一定的损害。
长时间暴露在高频而强烈的振动环境中,会给船员的身体带来一定的损伤,例如颈椎、背部等部位的损伤。
船员在高频振动的环境中工作很容易出现疲劳,从而影响到他们的工作效率和生产能力。
(2)对设备和船体的影响:振动会导致机械装置的故障和损坏,并拉长了机械的维修周期。
振动还会使得船体上的设备因摩擦力而磨损,导致船舶的寿命缩短。
(3)对环境的影响:船舶在高速航行和引擎工作时,会产生噪声和振动,会影响到海洋生态环境,尤其是海洋生物的生长、繁殖和迁徙。
3、振动的控制(1)降低引擎噪声:采用减振器、隔离器等装置、优化引擎的结构和绝缘层,可有效地降低引擎噪声。
职业噪声危害控制发展简介新中国成立后,生产恢复,国民经济迅速得到发展,厂矿企业机噪声轰轰齐鸣,呈现一派勃勃向上的生机。
当然,与此同时不免也带来了噪声的危害问题。
我国是在50年代后期就开始噪声问题的研究工作。
铆钉金属产生的尖高噪声、织布机噪声、矿山局扇和凿岩机噪声、普遍存在的通风机与空压机噪声以及火车鸣笛声等等,在当时都已引起了密切的注意,并在一定深度上开展了研究工作。
1964年4月在北京科学会堂如召开的第一届全国声学学术会议上,共发现噪声控制(包括振动控制)的论文13篇,反映了我国50年代后期与60年代初期在噪声控制方面工作的基本情况以及所取得的主要成果。
50年代后期以及整个60年代,我国当时噪声方面的研究工作重点是放在职业噪声的危害及其控制方面,主要是从保护职工的安全与卫生的角度来开展工作。
70年代起,环保问题在我国提到日程,环境噪声扰民问题引起密切注意。
但在70年代职业噪声危害控制问题,在国内仍受到高度重视。
环境噪声主要来源于厂矿内部向外辐射的工业噪声以及交通噪声、建筑施工噪声和生活噪声等。
由厂矿内部各外辐射引起扰民的工业噪声,占相当大的比例。
因此常常有这样一种情况,把厂矿内部的噪声治理好了,噪声对职工的职业危害问题解决了,同时噪声引起的扰民问题也解决了。
80年代至90年代以来,环境噪声问题,在国内一直受到更多的注意。
由于控制环境噪声扰民和控制职业噪声危害所采取的技术措施吸声、隔声、消声、隔振、阻尼等,是相通的。
对噪声所采取的测量、分析方法(包括仪器),有相当多的部分也是可以相互借用。
因此,可以这样来说,从环保角度来控制噪声,在控制技术与测试分析技术(包括仪器)所取得的成就,对职业噪声危害控制来说,是一种帮助;同样,从控制职业噪声危害角度出发,在控制技术以及噪声测试技术(包括仪器)所取得的成就,对环境噪声控制来说,也是一种帮助。
这两方面的工作有交叉。
职业噪声控制在我国已有40多年的历史。
职业噪声危害的控制主要涉及到噪声控制技术、护耳器以及噪声测量仪器等方面的问题。