噪声与振动控制技术及其应用

1.本书讲述噪声与振动控制的基础知识和控制技术。

 

本书首先介绍了噪声与振动控制基础、噪声评价及其标准、噪声测量分析技术、噪声源及其控制方法概论；然后讲述了吸声、隔声、消声、振动控制技术及其应用；*后从工程应用出发，详细阐述了静音型柴油电站的噪声与振动控制。书中通过较多设计计算例题和工程应用实例，阐述了噪声与振动控制的基本理论和方法，从而提高读者分析和解决实际问题的能力。本书可作为高等院校机械工程、环境科学与工程及其他相关专业的教学用书，也可作为噪声与振动控制方面的培训教材，还可供从事噪声与振动控制方面的工程技术人员学习参考。

第1章噪声与振动控制基础

1.1机械振动简介1

1.1.1自由振动1

1.1.2阻尼振动2

1.1.3强迫振动3

1.2噪声及其分类4

1.2.1声音的产生4

1.2.2噪声的基本概念6

1.2.3噪声的分类7

1.3噪声的物理量度9

1.3.1声压与声压级9

1.3.2声强与声强级10

1.3.3声功率与声功率级11

1.3.4声级的计算13

1.3.5噪声频谱与频带18

1.4声音的传播特性21

1.4.1声场的基本概念21

1.4.2声源声辐射的指向特性22

1.4.3声波的传播22

1.4.4声波的自然衰减24

习题与思考题28

第2章噪声评价及其标准

2.1噪声的危害29

2.1.1对听力系统的影响29

2.1.2对睡眠和休息的干扰31

2.1.3影响语言交流31

2.1.4对人的生理和心理的影响32

2.2噪声的评价33

2.2.1人的听觉33

2.2.2响度级和等响曲线36

2.2.3频率计权43

2.2.4噪声基本评价量45

2.3噪声评价标准50

2.3.1环境噪声允许标准51

2.3.2听力和健康保护标准55

2.3.3声源噪声控制标准55

2.4声环境影响评价64

2.4.1评价工作程序64

2.4.2评价工作等级65

2.4.3评价基本要求65

2.4.4声环境现状调查及其评价67

2.4.5声环境影响预测68

2.4.6评价的主要内容68

2.4.7噪声防治对策69

习题与思考题70

第3章噪声测量分析技术

3.1常用噪声测量仪器71

3.1.1声级计71

3.1.2噪声剂量仪80

3.1.3声强测量仪81

3.2噪声测量方法86

3.2.1噪声测量方法概述86

3.2.2环境噪声测量87

3.2.3工业企业噪声测量95

3.3噪声信号分析98

3.3.1相关性概念98

3.3.2自相关和互相关函数99

3.3.3功率谱密度函数101

3.3.4相干函数103

3.3.5频谱与倒频谱分析法103

习题与思考题107

第4章噪声源及其控制方法概论

4.1机械噪声及其控制108

4.1.1撞击噪声108

4.1.2周期性作用力激发的噪声109

4.1.3摩擦噪声109

4.1.4结构振动辐射的结构噪声110

4.2空气动力性噪声及其控制110

4.2.1喷射噪声112

4.2.2涡流噪声113

4.2.3旋转噪声114

4.2.4周期性进排气噪声115

4.2.5燃烧噪声116

4.2.6激波噪声118

4.3电磁噪声及其控制119

4.3.1直流电机的电磁噪声119

4.3.2交流电机的电磁噪声121

4.3.3变压器的电磁噪声122

4.4噪声控制的基本途径122

4.4.1声源控制123

4.4.2传播途径控制124

4.4.3接受者保护控制125

4.5噪声控制的工作程序128

4.5.1调查噪声现场128

4.5.2确定降噪量128

4.5.3选定噪声控制方案128

4.5.4降噪效果的鉴定与评价129

习题与思考题129

第5章吸声技术及其应用

5.1吸声技术基础130

5.1.1吸声原理与吸声系数130

5.1.2吸声系数的测定方法131

5.1.3影响材料吸声性能的主要因素133

5.2吸声材料138

5.2.1无机纤维材料类138

5.2.2泡沫塑料类143

5.2.3有机纤维材料类144

5.2.4吸声建筑材料类146

5.3吸声结构147

5.3.1多孔材料吸声结构147

5.3.2共振吸声结构150

5.3.3微穿孔板吸声结构155

5.4吸声降噪设计及其应用实例159

5.4.1室内声场及其相关参数159

5.4.2吸声降噪量的计算165

5.4.3吸声降噪设计的一般原则166

5.4.4吸声降噪设计的一般步骤166

5.4.5吸声降噪实例167

习题与思考题169

第6章隔声技术及其应用

6.1隔声技术基础170

6.1.1隔声性能的评价170

6.1.2单层结构的隔声172

6.1.3双层结构的隔声180

6.2隔声间的设计与应用186

6.2.1组合墙体的隔声量186

6.2.2孔洞和缝隙对隔声的影响186

6.2.3隔声门的设计188

6.2.4隔声窗的设计191

6.2.5隔声间实际隔声量的计算198

6.2.6隔声间设计应用实例198

6.3隔声罩的设计与应用199

6.3.1隔声罩的选材与结构形式199

6.3.2隔声罩实际隔声量的计算199

6.3.3隔声罩设计要点200

6.3.4隔声罩隔声效果的测试201

6.3.5隔声罩设计应用实例202

6.4隔声屏的设计与应用203

6.4.1隔声屏的降噪原理203

6.4.2自由声场中隔声屏的性能204

6.4.3室内隔声屏性能分析204

6.4.4隔声屏设计注意事项207

6.4.5隔声屏应用实例207

习题与思考题208

第7章消声技术及其应用

7.1消声器简介210

7.1.1消声器的常见种类210

7.1.2消声器性能的评价211

7.1.3消声器性能的测量217

7.2阻性消声器218

7.2.1多通道的阻性消声器219

7.2.2气流对消声性能的影响224

7.2.3阻性消声器的设计要点226

7.2.4阻性消声器设计实例228

7.2.5阻性消声器元件性能实验230

7.3抗性消声器235

7.3.1扩张室消声器235

7.3.2共振腔消声器243

7.4其他类型消声器250

7.4.1阻抗复合式消声器250

7.4.2微穿孔板消声器252

7.4.3干涉式消声器255

7.4.4排气放空消声器256

习题与思考题260

第8章振动控制技术及其应用

8.1振动的危害262

8.1.1影响人体健康262

8.1.2干扰日常生活264

8.1.3影响工作效率264

8.1.4损坏建构筑物266

8.1.5影响精密设备267

8.1.6振动产生噪声267

8.2振动评价标准268

8.2.1建筑物振动标准269

8.2.2城市区域环境振动标准271

8.2.3精密仪器设备振动标准272

8.3振动的测量273

8.3.1振动测试仪273

8.3.2振动传感器276

8.3.3振动测试仪的校准279

8.3.4振动测量方法简介280

8.4振动控制的基本方法282

8.4.1振源控制282

8.4.2振动传递过程中的控制283

8.4.3设备隔振措施284

8.5隔振技术及其应用284

8.5.1隔振原理284

8.5.2隔振器件289

8.5.3隔振设计301

8.5.4隔振技术应用实例304

8.6阻尼减振技术及其应用304

8.6.1阻尼减振降噪原理305

8.6.2阻尼减振材料305

8.6.3阻尼减振材料的应用308

习题与思考题310

第9章噪声控制实例——静音型柴油电站设计

9.1柴油电站噪声控制标准312

9.1.1柴油机的噪声限值312

9.1.2发电机的噪声限值313

9.1.3发电机组的噪声限值315

9.2柴油电站噪声的测量316

9.2.1柴油机噪声的测量316

9.2.2发电机噪声的测量320

9.2.3发电机组噪声的测量324

9.350kW电源车噪声控制324

9.3.1噪声控制方案与通风散热设计324

9.3.2车厢结构方案及散热特性分析336

9.3.3整车试验与分析342

9.412kW柴油发电机组噪声控制344

9.4.1机组噪声源分析及控制345

9.4.2机组隔声罩设计346

9.4.3机组隔声罩试验与分析360

习题与思考题361

参考文献

 

随着现代工业的飞速发展，噪声与振动如同水污染、大气污染、废弃物污染一样，已成为一种社会公害，影响着人们的正常工作、学习和生活。噪声与振动控制已成为劳动保护和环境科学中一门重要学科，越来越受到人们的重视。隔声罩、隔声屏、隔声间、消声器、减振器等都是噪声与振动控制的高效工程应用设备，它们的设计受多种因素的制约。如何更好地利用材料的吸声、隔声、消声、隔振特性，阻碍噪声与振动的传播，或让噪声与振动的能量耗散掉，从而达到高效降噪与减振的目的是撰写本书的主要目的。本书共分9章。第1章简明叙述了噪声与振动控制的基础知识。第2～4章分别讲述了噪声评价及其标准、噪声测量分析技术以及噪声源及其控制方法概论，并力求通俗易懂、简洁，着重讲清基本概念、基本理论和基本方法。第5～7章详细地阐明噪声控制技术，分别介绍了吸声、隔声、消声技术及其应用。第8章介绍了振动的危害、振动的评价标准、振动的测量、振动控制基本方法以及隔振与阻尼减振技术及其应用。在编写这些内容时，力求由浅入深、循序渐进、理论联系实际，并引入许多设计例题和应用实例。第9章以静音型柴油电站设计为例，详细讲述噪声与振动控制的工程应用。通过工程应用实例，可提高读者分析问题、解决问题的能力，从而可将噪声与振动控制技术更好地应用于工程实践。本书由杨贵恒、杨雪、何俊强、苏红春、张伟编著，杨贵恒统稿。袁春、强生泽、向成宣、龚利红、金丽萍、赵英、刘小丽、杨翱、刘扬、任开春、蒲红梅、张海呈、杨波、张传富、杨科目、雷绍英、邹洪元、陈昌碧、杨贵文、徐树清、杨芳、温中珍、温中云、蒋王莉、余江、杨胜、杨蕾、杨楚渝、王涛、吴伟丽等做了大量的资料搜集与文字整理工作，在此表示衷心感谢！本书内容由浅入深、通俗易懂、实用性强，可作为高等院校机械工程、环境科学与工程及其他相关专业的教学用书，也可作为噪声与振动控制方面的培训教材，还可供从事噪声与振动控制方面的工程技术人员学习参考。随着噪声与振动控制技术的快速发展，其新理论与新技术不断涌现，限于水平有限，书中难免有疏漏和不妥之处，恳请广大读者批评指正。编著者