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第十章．阻尼减振降噪技术 教学目的 C：理解C：理解：：教学重点教学难点教学用具 教学方法 讲授法 课时安排 课时 教学过程 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(、相位差角正切tan(、对数衰减率(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()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tan(0.1时，(/2(＝(＝tan(=(/(= 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CC 即共振时所能容许的最大粘性阻尼系数。 ③阻尼比ξ=C/CC 阻尼系数C与临界阻尼系数CC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