噪音与振动1
声音的强弱和共振
声音的强弱和共振声音是我们日常生活中不可或缺的一部分，无论是交流、娱乐还是传达信息，声音都起着重要的作用。
在物理学中，声音是由物体振动产生的机械波，它通过介质的传播而到达我们的耳朵。
本文将讨论声音的强弱和共振现象，以及它们在不同场景中的应用。
一、声音的强弱声音的强弱是指声音的响度，取决于声波的振幅。
振幅大的声波，声音就越大，反之则越小。
声音的强弱与声波的能量有关，能量越大，声音就越强。
那么，怎样影响声音的强弱呢？首先是声源的振幅大小，一个振幅大的声源产生的声音比振幅小的声源更响亮。
其次是声源与听者之间的距离，距离越远，声音就越弱。
此外，介质也会对声音的强弱产生影响，声音在固体中传播更强，而在气体中则相对较弱。
声音的强弱在很多场景中都有应用。
例如，在音响系统中，根据不同需求可以调节音量大小，让人们在音乐会、演讲或其他活动中获得最佳的听觉体验。
此外，在舞台表演、广播和电影制作中，声音的强弱也被精确控制，以达到艺术效果或加强剧情的张力。
二、共振现象共振是指当一个物体以自然频率振动时，另一个物体受到这个振动的影响并开始共鸣。
共振现象广泛存在于自然界和工程领域。
共振现象的出现是因为受振物体的自然频率与外力频率相等或接近。
当外力的频率与物体振动的频率相匹配时，共振现象就会发生。
这时，振动的能量会被传递给受振物体，并加强原来的振幅。
共振现象在音乐演奏中尤为重要。
乐器的共鸣箱或共鸣弦正是利用共振现象来增强乐音的响度和音质。
例如，钢琴的琴弦在弹奏时会与共鸣箱发生共振，使声音更加悦耳动听。
在工程领域，共振现象的应用也非常广泛。
例如，在建筑物的设计中，需要考虑到地震力的影响。
通过合理设计建筑物的结构和材料，可以使其在地震中发生共振，并尽可能减小振幅，从而保证建筑物的稳定性和安全性。
总结：声音的强弱和共振是声学研究中重要的概念。
声音的强弱取决于声波的振幅，而共振现象则是当一个物体以自然频率振动时，另一个物体受到其影响并开始共鸣。
高层建筑中的建筑噪声与振动控制
高层建筑中的建筑噪声与振动控制高层建筑的崛起给城市带来了更多的生活空间和经济机会，但也带来了建筑噪声和振动的问题。
建筑噪声和振动对人们的健康和生活质量有着重要的影响。
因此，控制高层建筑中的建筑噪声和振动是一个迫切的任务。
一、建筑噪声建筑噪声是指建筑活动产生的噪音，包括施工噪声、机械噪声和装修噪声等。
高层建筑的施工过程中，常常会发出各种各样的噪音，如钻孔机的噪音、水泵的噪音等。
这些噪音不仅会给建筑工人带来工作压力，还会对周围的居民产生干扰和困扰。
为了控制高层建筑中的建筑噪声，可以从以下几个方面入手：1. 合理规划施工时间：在设计高层建筑施工计划时，应合理安排噪声产生的时间段，尽量避免在夜间或住户休息时间进行噪声较大的施工作业。
2. 采用噪声控制技术：高效的噪声控制技术可以减少噪声产生和传播的过程。
例如，在建筑设备上安装隔音装置，使用降噪材料进行隔音处理等。
3. 提高施工作业技术水平：通过改进施工作业工艺和技术，减少噪声的产生。
例如，使用先进的施工设备，合理安排作业流程等。
二、建筑振动建筑振动是指由建筑活动引起的土地振动，包括地震、施工振动等。
高层建筑的施工过程中，振动会对周围的土地、建筑物和人体健康产生一定的影响。
为了控制高层建筑中的建筑振动，可以从以下几个方面入手：1. 减少振动源：采用减振设备和技术，如在施工机械上安装减振装置，减少施工过程中的振动产生。
2. 引入振动隔离技术：通过设计和施工中的振动隔离措施，如在建筑物的基础上设置减振器、减震垫等，减少振动传导到建筑物的程度。
3. 定期监测和评估：建筑振动控制需要进行定期的振动监测和评估，以及相应的控制措施。
综上所述，要控制高层建筑中的建筑噪声和振动，需要综合运用技术手段和管理措施。
通过合理规划施工时间、采用噪声和振动控制技术、提高施工作业技术水平等，可以最大程度地减少影响人们健康和生活质量的建筑噪声和振动。
这样不仅可以保障居民的休息和工作环境，也可以确保高层建筑的稳定和安全运行。
噪声及其控制课件1苏科版八年级物理上册
（1）小溪流水，森林中鸟鸣声，配乐诗朗诵，谈谈对这些声音的感受 火车的鸣笛声和撞击铁轨声； 生理效应：耳聋、头疼、消化不良、视觉模糊等．严重时会使人神志不清，休克或死亡
噪声及其控制
从环保保护的角度看，乐音通常指__________________________；
课堂探究
噪声的来源
城市噪声来源的四大类
1、工业噪声：电锯、电钻、施工爆破 2、交通噪声：汽车、摩托车马达声和喇叭声；火车的鸣笛声
和撞击铁轨声；飞机的轰鸣声． 3、建筑施工噪声：筑路、盖楼时的打桩声等等． 4、社会生活噪声：家庭噪声，娱乐场所、商店、集贸市场里
的喧哗声．
课堂探究
噪声的危害
● 噪声的危害：心理效应、生理效应、物理效应． ● 心理效应：使人烦躁、精力不集中，妨碍睡眠和休息． ● 生理效应：耳聋、头疼、消化不良、视觉模糊等．严重时会使人
耳孔中塞一小团棉花，或者用双手捂住耳朵．
典例分析
例1 通常人们从噪声的产生、噪声的传播及噪声的接收这三个环节进行噪声防 治．下列措施中，属于从接收这一环节防治噪声的是( C ) A．摩托车上安装消声器 B．公路两旁植树 C．在耳朵中塞一小团棉花 D．学校门口禁止鸣笛
解析：A、摩托车上安装消声器，是在声音的产生处减弱噪声，故A错误 ； B、公路两旁植树，是在传播过程中减弱噪声，此选项错误； C、在耳朵中塞一小团棉花，是从接收这一环节防治噪声，此选项正确； D、学校门口禁止鸣笛，是在声音的产生处减弱噪声。此选项错误。 故选C。
（4）过对噪声来源和危害分析，进行环境保护教育，强化环保意识。 心理效应：使人烦躁、精力不集中，妨碍睡眠和休息．
生理效应：耳聋、头疼、消化不良、视觉模糊等．严重时会使人神志不清，休克或死亡．
噪声与振动控制实验报告
噪声与振动控制实验报告一、实验目的本实验旨在通过对噪声与振动进行控制，达到降低环境噪声和减少振动影响的目的。
通过实验，掌握噪声与振动控制的基本原理和方法，提高工程人员在实际工作中的应用能力。
二、实验设备本次实验所用的设备包括噪声生成器、振动传感器、振动试验台等各种实验设备。
三、实验原理1. 噪声控制原理：噪声是一种具有不良影响的声音，通过对噪声的控制可以使其达到合理范围内，减少对人体的损害。
常用的噪声控制方法包括隔声、吸声、降噪等。
2. 振动控制原理：振动是物体在运动中产生的周期性的震动现象，对机械设备和人体健康均有不良影响。
振动控制的方法包括减振、隔振、吸振等。
四、实验步骤1. 在实验室内设置噪声生成器，并调节至适当的音量。
2. 将振动传感器安装在振动试验台上，并调节振动幅度至一定水平。
3. 开始记录噪音和振动的数据，包括频率、幅度、时长等参数。
4. 分析数据，根据噪声和振动的特点，制定相应的控制方案。
5. 进行控制实验，观察结果并记录数据。
6. 分析实验结果，总结控制效果并提出改进意见。
五、实验结果经过对噪声和振动的控制实验，得出以下结论：1. 通过合理的隔声和吸声措施，可以有效降低环境噪声。
2. 通过减振和隔振措施，可以降低机械设备的振动影响。
3. 对噪声和振动进行有效控制，可以提高工作环境的安静舒适度，减少对人体的不良影响。
六、实验总结本次实验通过对噪声与振动控制的探索，使我们更加深入地了解了噪声与振动的威胁以及控制方法。
掌握了噪声与振动控制的基本原理和技术，提高了我们的实践能力和应用水平。
希望通过今后的学习和实践，能够更好地应用噪声与振动控制技术，为工程实践提供更好的支持和保障。
防止噪音和振动危害的措施
防止噪音和振动危害的措施
防止噪声危害应从声源、传递途径和接收者三个方面入手。
控制和
消除噪声源，是防止噪音危害的根本措施。
可采用无声或低音设备
代替发出噪声的设备，或将生产允许远置的噪声源如风机、电动机等，移至车间外或采取隔离措施；控制噪声的传播一般有吸声、消声、隔声、隔振等几种措施。
预防振动的危害应从工艺改革入手。
在可能的条件下，以液压、焊接、粘接等新工艺代替铆接；改进风动工具，采用减震装置，设计
自动或半自动或操纵装置，减少手及肢体直接接触振动体。
卫生保健措施应加强个人防护。
对于生产场所的噪声暂时不能控制，或需要在特殊高噪声条件下工作时，佩戴个人防护用品是保护听觉
器官的有效措施。
耳塞、耳罩、帽盔等都是隔声的娇好防护用品。
振动作业工人应戴双层衬垫无指手套或衬垫泡沫塑料的无指手套，
以减振保暖。
对接触噪声和振动的工人应定期进行健康检查，及时
发现和处理受噪声和振动损伤的作业人员。
汽车振动与噪声控制1概述答案
噪声可使机械设备、建筑等产生声疲劳。
2020/5/3
13
1，声与噪声
噪声污染是工业化所带来的直接后果，随工业发展进程 的加快，噪声污染所涉及的范围仍不断扩大，同时随着生 活水平的提高，对环境的要求越来越高，所以为噪声的控 制提出了更高的要求。
庞剑等，汽车噪声与振动－理论与应用，北京理工大 学出版社，2006
赵玫等，机械振动与噪声学，科学出版社，2004
马大猷，噪声控制学，科学出版社，1987
马大猷，噪声与振动控制工程手册，机械工业出版社，
2002
2020/5/3
2
专题书籍有：
王治国，MSC.ACTRAN工程声学有限元分析理论与应 用，国防工业出版社，2007
为什么振动会对人体造成危害？
2020/5/3
26
2，振动
人体是一个复杂的系统，该系统包含着若干线性 和非线性部件，人与人在身高、体重、骨骼、肌肉等 方面有很大差别，所以各部件的性能也各不相同。但 各部件有各自的固有频率，当激振的频率与固有频率 相近时发生共振，这将使人很不舒服，甚至会使身体 受到伤害。
汽车噪声分析与控制202038朱孟华内燃机振动与噪声控制国防工业出版社1995靳晓雄汽车噪声的预测与控制同济大学出版社2004庞剑等汽车噪声与振动理论与应用北京理工大学出版社2006马大猷噪声与振动控制工程手册机械工业出版社2002202038王治国mscactran工程声学有限元分析理论与应用国防工业出版社2007周广林扫描声强测量技术哈尔滨工程大学出版社2007蒋孝煜连小珉声强技术及其在汽车工程中的应用清华大学出版社2001张绍栋熊文波噪声与振动测量技术杭州爱华仪器有限公司2005日计量管理协会噪声与振动测量中国计量出版社1990周新祥噪声控制技术及其新进展冶金工业出版社2007202038噪声控制的声学基础
汽车振动与噪声控制2.pdf
机械振动有哪些类型
2.按振动系统的自由度数分类
多自由度系统振动——确定系统在振动过程中任何瞬 时几何位置需要多个独立坐标的振动；
机械振动有哪些类型
3.按系统的响应（输出振动规律）分类
周期振动——能用时间的周期函数表示系统响应的振动； 瞬态振动——只能用时间的非周期衰减函数表示系统响应 的振动； 随机振动——不能用简单函数或函数的组合表达运动规律， 而只能用统计方法表示系统响应的振动。(汽车行驶在路面)
Steer转向
Body车身
Suspension悬架 Chair座椅
Tire轮胎
Br论是分析任何机器和结构的动态特性的理 论基础之一
• 汽车的动态性能：汽车行驶的舒适性、操纵稳定 性、车内噪声水平以及音质等。
• 汽车的行驶平顺性、乘坐舒适性、发动机减振和 隔振、车身结构的模态分析均以振动为基础。
量纲： m:kg k:N/m c: N.s/m
如何进行机械振动的分析研究
• 理论分析
数学工具
解析 解
实际 力学原理 微分
振动
系统
方程 计算机
数值 解
特性
• 建立系统力学模型：将所研究的对象以及外界
对其作用简化为一个即简单又能在动态特性方面与 原来研究对象等效的力学模型
• 建立运动微分方程并求解，得出响应规律
汽车振动与噪声控制 Control of Vibration and Noise
in Road Vehicles
2012.秋
内容安排
• 第1章 振动理论基础 • 第2章 声学理论基础 • 第3章 发动机振动分析与控制 • 第4章 动力传动及转向系统振动 • 第5章 汽车平顺性 • 第6章 发动机及动力总成噪声 • 第7章 底盘系统噪声 • 第8章 车身及整车噪声
机械振动与噪声习题答案(1) 部分
振动与噪声习题解答（1）1-4 一简谐振动频率为10Hz ，最大速度为4.57m/s, 求其振幅、周期和最大加速度。
解：简谐振动的一般形式为： x (t )=Asin(ωt +φ) 速度：ẋ(t )=Aωcos(ωt +φ) 其最大速度为Aω=4.57，A =4.57ω=0.7273 周期T=1/f=0.1s, ẍ(t )=−Aω2sin(ωt +φ)ẍ(t )max =4.57ω=287.14 m/s 21-6 一台面以一定频率做垂直正弦运动，如要求台面上的物体保持与台面接触，则台面的最大振幅可有多大？解： 台面上的物体受力分析如下根据牛顿第二定律： mg −F =mẍ(t )=−mAω2sin(ωt +φ) 保持接触，则F ≥0，ẍ(t )max ≤g →A max =g ω21-7 计算两简谐运动x1=Xcos (ωt ),x2=Xcos(ω+ε)t 之和，其中ε≪ω。
如果发生拍振现象，求其振幅和拍频。
解：设x =x1+x2=X [cos (ωt )+cos (ω+ε)t ]=2Xcos (ε2)t cos (ω+ε2)t 上式可以看做是一个余弦函数，由于ε≪ω，频率可近似为ω：x ≈2Xcos (ε2)t cosωt振幅为可变振幅 2Xcos (ε2)t ，当t: 0→ πε →2πε, 振幅从 2X → 0 →2X , 每隔2πε时间重复一次，所以振幅的周期T =2πε，拍频为：T =ε2π 1-11 阐明振动与声的关系和区别答：声波是有振动引起的，这是声与振动的联系；声与振动的区别：振动量是时间t 的函数，而声波的波动量则不仅是时间t 的函数，同时还是空间s 的函数，声波波动量存在的空间称为声场。
2-3. 如图2-33所示，质量为m 、半径为r 的圆柱体，可以沿水平面做纯滚动，它的圆心O 用刚度为k 的弹簧相连，求系统的振动微分方程。
解：采用能量法1） 建立广义坐标。
取质量元件沿水平方向的位移作为广义坐标。
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STEP 3 CHA
3. NVH 技术术语
NVH 诊断
1) n 阶振动
n 阶旋转振动意味着每旋转一周振动 n 次。 对于 NVH 诊断，重要的是理解 n 阶振动特性。
VNTN0301AJ
3
在这里提供的电子学习教材中解释了 n 阶振动。
电子学习教材
8
STEP 3 CHA
NVH 诊断
2) 对数
请参见下面的示例，了解为什么使用对数。 目前汽车音响系统使用可变电阻，如下图所示，慢慢转动并测量电阻。 根据结果制作了下列表格。
14
STEP 3 CHA
NVH 诊断
VNTN0301AJ
另一方面，如果 FFT 分析仪的值是 0 dB，则意味着测量的振动与标准值相同，计算公式如下。
9.8 振动大小 (dB) = 20 log
9.8 = 20 x 0 = 0 dB
用日常操作中很少使用的公式解释分贝，但是因为所有这些非常重要，因此尽量掌握这些术 语。
用 DB 指示 SPL (声压值) 表示 SPL 的测量单位是 Pa (帕斯卡)。 声压强度和声压强度值的关系可以用下列公式计算。
P SPL。因此，公式的计算如下。
1
SPL (dB) = 20 log (
)
0.00002
= 20 log 5 x 104
与标准值的 10 倍相等的目标值的 dB： 10
dB = 10 log 1
= 10 x 1 = 10 dB
与标准值的 100 倍相等的目标值的 dB： 100
dB = 10 log 1
= 10 x 2 = 20 dB
与标准值的 1,000 倍相等的目标值的 dB： 1000
dB = 10 log 1
2. 诊断步骤
3. NVH 技术术语 1) n 阶振动 2) 对数 3) 分贝 (dB) 4) 阻尼器 5) 空腔共振
实际演练 . . . . (1)
6) 术语
4. 噪音和振动的频率 1) 分析频率 2) 使用 FFT 分析仪 3) 查明振动原因 4) 查明噪音原因
实际演练 . . . . (2)
5. 车速敏感或发动机转速敏感 (的振动故障分析)
VNTN0301AJ
如果您对修理单- 1 不熟悉，请参见这里提供的例子。 课本
1) 噪音和振动的出现条件
噪音和振动出现的条件分类如下所示。对噪音和振动分类将有助于诊断进程。
4
STEP 3 CHA
NVH 诊断
2) 噪音和振动出现机理
在 NVH 中，需要了解下列出现机理来进行诊断和修理。
VNTN0301AJ
测量位置 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
电阻 (Ω) 2 4 8 16 32 64
128 256 512 1024
将测量位置画在 X 轴上，对应的电阻值画在 Y 轴上，如图所示。这个关系是一条曲线， 如右图所示，那么难以阅读。
如果将 Y 轴数值转换为对数形式，则可以用 线性来画该关系，如右下的图所示，它易于 阅读。
首先，指示振动的 dB 是什么？与用 dB 表示声音的方法相同，它是用标准值的对数法计算的 数值。下面给出了一个例子。振动大小用下列公式计算。
A 振动大小 (dB) = 20 log
A0
A: 实际振动测量值 A0: 振动标准参考值
一般使用的振动 A0 的标准值是 1G (9.8 m/S2)。 A = 0.1m/S2
为确认这点，研究这个例子中的 dB 值转换。10 和 30 g 重量根据下列公式分别转换为 dB 值， 假设标准重量单位是 1 g。
另一方面，1000 和 1020 g 重量根据下列公式分别转换为 dB 值，假设标准重量单位是 1 g。
16
STEP 3 CHA
NVH 诊断
VNTN0301AJ
2. 另一个原因是，dB 值可以用小数字表示非常大的数值。这有助于比较波动范围大的数值。 dB 值适合比较声音和振动大小，因为声音和振动的可检测范围在从最小值到最大值之间的 非常宽范围内波动。例如，人可听见的声压如下所示。
因此，通过体验各种噪音和振动例子，是通过人类感觉频率和其它因素以识别故障的重要方法。
5
STEP 3 CHA
NVH 诊断
VNTN0301AJ
2. 诊断步骤
初始诊断的要点在于仔细聆听客户的抱怨并判断抱怨的原因是否是故障引起的。 因为没有 NVH 故障的明确定义，根据各种过去的体验，并考虑下面两个要点来作出 NVH 判断是 很重要的。
dB = (分贝) • 分代表十分之一。所以分贝单位代表贝尔的十分之一。 • 贝尔是一个比较两个声音大小的单位，它用对数形式表示那些声音大小的比值。
一般的，dB 计算方法如下。
A
dB = 20 log
。
A0
A: 需要对比的数值 A0: 用来对比的参考值 (0dB)
如果您希望进一步学习有关分贝的内容，请参见这里提供的课本。
1
STEP 3 CHA 技能检查
NVH 诊断
VNTN0301AJ
• 计算发动机、传动轴和轮胎振动的 1 阶和 2 阶频率。 • 判断振动是否与车速敏感或与发动机转速敏感有关。
2
STEP 3 CHA
NVH 诊断
VNTN0301AJ
目录
1. 诊断的基本概念 1) 噪音和振动的出现条件 2) 噪音和振动出现机理
= 10 x 3 = 30 dB
与标准值的 1,000,000,000,000 倍相等的目标值的 dB： 1012
dB = 10 log 1
= 10 x 12 = 120 dB
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STEP 3 CHA
NVH 诊断
VNTN0301AJ
用 DB 指示声音 正如您在描述噪音和振动 VNTN0201AJ STEP 2 模块中学习的那样，声音的大小用 dB 测 量单位表示。声音的大小，以及振动用与标准值相比的对数法的计算值来表示。正如在 STEP 2 底盘课程中提到的那样，日常谈话大约为 60 dB。现在，计算并确认它为什么是 60 dB。
• 客户的抱怨是否过分苛求 • 通过与类似车型的其它车辆相比，判断车辆是否有故障。
基本诊断工作流程
6
STEP 3 CHA
NVH 诊断
VNTN0301AJ
进行故障现象重现和确认时，记住下列 7 个要点。
理由： • 如果条件不同，则无法重现一些现象。 • 如果条件不同，不能查明故障根本原因。
1. 保持轮胎压力不变。 2. 选择体重与客户相似的路试人员。 3. 保持座椅位置不变。 4. 行驶约 10 分钟，以消除轮胎上任何附着物，然后开始诊断和数据搜集。 5. 在相似的道路状态下行驶。 6. 调节驾驶状态，使得它与修理单- 1 上写的一样 (超速档开关 ON 或 OFF，制动等)。 7. 保持 10 秒以上状态，确认现象，以检查可能周期性变化的现象。
= 120
dB 值指出，最大值比最小值大 120 倍。因此，最大可听见的声压比最小值大 120 dB。这是 一个正确的表达方式，而且易于理解。在描述噪音和振动 VNTN0201AJ N-STEP 2 模块中说 明了最大可听见声音声压 120 dB。
dB 符合人类感觉的方式。而且，dB 适合比较波动范围大的值。这些就是用测量单位 dB (分 贝) 来代表声压和振动的主要原因。
课本
dB 换算 贝尔是用标准值的对数法来计算的数值。 分贝是与贝尔的十分之一 (1/10) 对应的数值。 为感觉声音和振动的数值，人们有一个可以用对数计算来说明的换算模式。这就是为什么分 贝作为声音和振动测量单位的原因。为说明这一点，注意下例计算。
dB 用下列数学公式计算。 A
dB = 10 log A0
一般谈话中的声音强度是 10-6 W/m2。
L
= 10-6 W/m2
L 和 L0 可以通过下列计算用 dB 表示。 10-6
IL (dB) = 10 log 10-12 1
= 10 log 10-6
= 10 log 106 = 6 x 10 log 10 = 60 dB
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STEP 3 CHA
NVH 诊断
用 DB 指示声音强度 (声强) 声音强度用缩写 IL (dB) (强度值 + 分贝) 来指示，测量单位是 W/m2。 前页最后一个，声音强度和强度值的关系可以用下列公式计算。
L IL (dB) = 10 log
L0 = 10 x 12 = 120 dB
L0 = 10-12 W/m2 (标准值：最小可听见声音值)
= 20 (log 5 + log 104)
= (20 log 5) + (20 x 4)
= (20 x 0.7) + 80
= 14 + 80
= 94 dB
VNTN0301AJ
P0=20µPa (标准值)
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STEP 3 CHA
NVH 诊断
VNTN0301AJ
用 DB 指示振动 有关如何表示振动加速度大小的方法，使用测量单位 dB，它也通过类似声音的大小的表达方 式来表示。 为修理 NVH (噪音和振动)，“振动很大” 或 “振动很小” 的表达中 “感觉” 很重要。但是从现在 开始，类似 “该振动的大小是 xy dB” 这样的说法更加重要。因此，需要理解如何用 dB 表示 振动的方法。对于测量设备，使用 FFT (快速傅立叶) 分析仪。
VNTN0301AJ
NVH0519
与这个例子类似，声音和振动也可以用对数 关系来表示。当画在对数图形上时，易于理 解该关系。这就是为什么使用对数的原因。
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STEP 3 CHA
NVH 诊断
VNTN0301AJ
3) 分贝 (dB)
用测量单位 dB (分贝) 来代表声音和振动的压力大小和幅值。这个测量单位很少在该行业的日常 工作中使用，但是务必完全理解分贝的含义。