柴油發(fā)電機(jī)影響隔聲結(jié)構(gòu)隔聲性能的因素主要包括哪三個方面與隔聲指數(shù)
影響隔聲結(jié)構(gòu)隔聲性能的因素主要包括哪三個方面與隔聲指數(shù)
一是隔聲材料的品種、密度、彈性和阻尼等因素。一般來講,材料的面密度越大,隔聲量就越大,另外,增加材料的阻尼可以有效地抑制結(jié)構(gòu)共振和吻合效應(yīng)引起的隔聲量的降低。
二是構(gòu)件的幾何尺寸以及安裝條件(包括密封狀況)。
三是噪聲源的頻率特性、聲場的分布及聲波的入射角度。對于給定的隔聲構(gòu)件來講,隔聲量與聲波頻率密切相關(guān),一般來講,低頻時隔聲性能較差,高頻時隔聲性能較好。隔聲降噪的目的就是要根據(jù)噪聲源的頻譜特性,設(shè)計適合于降低該噪聲源的隔聲結(jié)構(gòu)。
3.平均隔聲量:
隔聲量是頻率的函數(shù),同一隔聲結(jié)構(gòu),不同的頻率具有不同的的隔聲量。
在工程應(yīng)用中,通常把中心頻率為125至4000Hz的6個倍頻程或100至3150Hz的16個1/3倍頻程的隔聲量作算術(shù)平均,叫平均隔聲量。
平均隔聲量作為一種單值評價量,在工程應(yīng)用中,由于未考慮人耳聽覺的頻率特性以及隔聲結(jié)構(gòu)的頻率特性,因此尚不能確切地反映該隔聲構(gòu)件的實際隔聲效果。
例如兩個隔聲結(jié)構(gòu)具有相同的平均隔聲量,但對于同一噪聲源可以有相當(dāng)不同的隔聲效果。
8.1.2隔聲指數(shù)
隔聲指數(shù)(Ia):是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織推薦的對隔聲構(gòu)件的隔聲性能的一種評價方法。
隔聲結(jié)構(gòu)的空氣聲隔聲指數(shù)按以下方法求得:
先測得某隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲量頻率特性曲線,如圖 8 - 1 中的曲線 1 或曲線 2 ,即分別代表兩座隔聲墻的隔聲特性曲線;
圖 8- 1中還繪出了一組參考折線,每條折線上標(biāo)注的數(shù)字相對于該折線上 500 Hz 所對應(yīng)的隔聲量。按照下面的兩點要求,將曲線 1 或曲線 2 與某一條參考折線比較:圖 8 - 1隔聲墻空氣隔聲指數(shù)參考曲線
① 在任何一個 1 / 3 倍頻程上,曲線低于參考折線的最大差值不得大于 8 dB;
② 對全部 16 個 1 / 3 倍頻程中心頻率(100 ~3 150 Hz),曲 線 低 于 折 線 的 差 值 之 和 不 得 大 于32 dB。
把待評價的曲線在折線組圖中上下移動,找出符合以上兩個要求的最高的一條折線(按整數(shù)分貝計),該折線上所標(biāo)注的數(shù)字,即為待評價曲線的空氣隔聲指數(shù)。
用平均隔聲量和空氣隔聲指數(shù)分別對圖 8 - 1中兩條曲線的隔聲性能進(jìn)行評價比較,可以求出兩座隔聲墻的平均隔聲量分別為 41.8 dB 和 41.6dB,基本相同。但按上述方法求得它們的空氣隔聲指數(shù)分別為 44 和 35,顯示出前者的隔聲性能實際上要優(yōu)于后者。
8.1.3插入損失
插入損失定義為:離聲源一定距離某處測得吸聲、隔聲結(jié)構(gòu)設(shè)置前聲功率級Lw1和設(shè)置后聲功率級Lw2之差值, 記作(IL ) :
IL= Lw1- Lw2
插入損失通常在現(xiàn)場用來評價隔聲罩、隔聲屏障等隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲效果。
8.2單層勻質(zhì)密實墻的隔聲
8.2.1隔聲的質(zhì)量定律
隔聲的質(zhì)量定律用公式推導(dǎo):設(shè)隔墻無限大,將空氣介質(zhì)分成左右兩部分,單位面積的質(zhì)量為m,當(dāng)平面波Pi從左向右垂直入射時,隔墻的整體隨聲波振動,隔墻振動向右輻射形成透射聲波Pt ,向左輻射為反射聲波Pr。
隔厚為D,特征阻抗R2=ρ2с2
空氣的特征阻抗R1 =ρ1с2
入射聲波聲壓及質(zhì)點速度Pi、vi
反射聲波聲壓及質(zhì)點速度Pr、vr
透射聲波聲壓及質(zhì)點速度Pt、vt
8.2.2吻合效應(yīng)
1.彎曲波
聲波在空氣中傳播時,只存在壓縮波,即縱波,而聲音在固體中傳播時,固體質(zhì)元既有縱向的彈性壓縮,也有橫向的彈性切變,兩者結(jié)合作用,會在介質(zhì)中產(chǎn)生一種彎曲波。設(shè)彎曲波波長為λb
2.吻合效應(yīng)
由于板的彈性, 使其本身有一定的彎曲振動頻率, 當(dāng)激發(fā)頻率正好與之吻合時, 隔聲量達(dá)到最小值。
由于構(gòu)件本身具有一定的彈性,當(dāng)聲波以某一角度入射到構(gòu)件上時,將激起構(gòu)件的彎曲振動,當(dāng)一定頻率的聲波以某一角度投射到構(gòu)件上正好與其所激發(fā)的構(gòu)件的彎曲振動產(chǎn)生吻合時,構(gòu)件的彎曲振動及向另一面的聲輻射都達(dá)到極大,相應(yīng)隔聲量為極小,這一現(xiàn)象稱為“吻合效應(yīng)”,相應(yīng)的頻率為“吻合頻率”。
如果一聲波以一定角度θ投射到構(gòu)件上時,若發(fā)生吻合效應(yīng),則有:
1)當(dāng)入射波頻率高于λb對應(yīng)的頻率時,均有其相應(yīng)的吻合角度產(chǎn)生吻合效應(yīng);
2)當(dāng)入射波頻率低于λb對應(yīng)的頻率時,即相應(yīng)的波長λ大于自由彎曲波長λb時,由于sinθ值不可能大于1,便不會產(chǎn)生吻合效應(yīng)。
可見fc隨D增加向低頻移動, 一般希望fc在4kHz以上, 輕而彈性模量大的墻板, fc在可聽頻率范圍內(nèi).
8.2.2單層隔聲墻的頻率特性
勁度控制區(qū)-聲波低于板的共振頻率時, 隔聲量與勁度成反比, 隨每頻程下降6dB. 常用建筑構(gòu)件共振頻率在100Hz以下, 此時隔聲量很低.
可以加大材料的阻尼, 以提高共振區(qū)和吻合區(qū)的隔聲量.
質(zhì)量控制區(qū)是隔聲研究的重要區(qū)域。在這一區(qū)域,構(gòu)件面密度越大,其慣性阻力也越大,也就不易振動,所以隔聲量也越大。通常把隔聲量隨質(zhì)量增大而遞增的規(guī)律,稱為隔聲的“質(zhì)量定律”。
吻合區(qū):而在吻合臨界頻率ƒс處,隔聲量有一個較大的降低,形成“吻合谷” 。從圖中看出,在主要聲音頻率范圍內(nèi),隔聲量受質(zhì)量定律控制。
固體隔墻中彎曲波的波長由固體本身的彈性性質(zhì)所決定,引起吻合效應(yīng)的條件由聲波的頻率與入射角決定。
產(chǎn)生吻合效應(yīng)的頻率和吻合效應(yīng)的臨界頻率(sinθ=1時)的計算見書中P.152,公式8-17和8-18。
單層墻的隔聲性能與入射波的頻率有關(guān),其頻率特性取決于隔聲墻本身的單位面積的質(zhì)量、剛度、材料的內(nèi)阻尼以及墻的邊界條件等因素。見書中圖8-5。
勁度控制、阻尼控制、質(zhì)量控制、吻合控制
8.3雙層隔聲結(jié)構(gòu)
由質(zhì)量定律可知,增加墻的厚度,從而可增加單位面積的質(zhì)量,即可以增加隔聲量,但是僅依靠增加墻的厚度來提高隔聲量是不經(jīng)濟(jì)的,如果把單層墻一分為二,做成雙層墻,中間留有空氣層,則墻的總重量沒有變,但隔聲量卻比單層的提高了。
雙層結(jié)構(gòu)能提高隔聲能力的主要原因是空氣層的作用。
8.3.1 雙層結(jié)構(gòu)的隔聲特性
1、柴油發(fā)電機(jī)組隔聲原理
雙層間的空氣層可看作與兩板相連的彈簧,當(dāng)聲波入射到第一層墻透射到空氣層時,空氣的彈性形變具有減振作用,傳遞到第二層墻的振動減弱,從而提高墻體的總隔聲量。其隔聲量等于兩單層墻的隔聲量之和,再加上空氣層的隔聲量。
對于單層墻的隔聲計算已很復(fù)雜,雙層墻的隔聲計算就更麻煩了,要有九個聲壓方程,由四個邊界條件得到八個方程組。為討論問題方便,只討論兩層薄墻的透射,即假定入射聲波的波長比每層墻都大的多,聲波入射時就象活塞一樣做整體運(yùn)動,墻的兩個面上的振動速度一樣。
圖 8-7給出了雙層隔聲墻的頻率特征,圖中的虛線表示兩層合成一層時(即 D=0)的單層質(zhì)量定律。
c點對應(yīng)于共振頻率位置,隔聲量有很大的降低,不過在大部分情況下,這一頻率值很低,在聲音主要頻率范圍之外,但對于輕結(jié)構(gòu)隔聲設(shè)計,仍要注意這一因素。
圖中 ab段表示聲波頻率遠(yuǎn)小于共振頻率的情況,這時雙層結(jié)構(gòu)猶如中間沒有空氣層,兩隔層合在一起,故其隔聲曲線與虛線幾乎重合。在主要的頻率范圍 d一e一f段,則充分體現(xiàn)出雙層結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。圖中谷點的深度與隔墻邊緣的連接的阻尼有關(guān)。
此外,在兩層中間的空氣層中填加吸聲材料,可以顯著地改善共振時的低谷,并且增大主要頻段的隔聲量。在填人隔聲材料時,必須注意不使兩層之間產(chǎn)生剛性連接,形成“聲橋”,從而使雙層結(jié)構(gòu)的隔聲性能大大降低。
圖 8一8是雙層結(jié)構(gòu)中間加填料時的隔聲量頻率特性 。
圖8一8中:① 曲線 1表示頻率每增加一個倍頻程隔聲量增加6 dB;
② 曲線 2表示頻率每增加一個倍頻程隔聲量增加 12 dB;
③ 曲線 a,b,。為雙層墻的頻率特性,其中 a為中間空氣,b為中間部分填吸聲材料,。為全部填滿吸聲材料。fo為雙層結(jié)構(gòu)的共振頻率,j’c 為吻合效應(yīng)的臨界頻率。
上述論述是針對聲波垂直人射的情況,因此沒有考慮吻合效應(yīng)。事實上,當(dāng)聲波以 0角人射時,也存在吻合效應(yīng),為避免兩層的吻合頻率相同,從而造成特別大的隔聲量頻率低谷的出現(xiàn),因此兩層隔墻不要使用質(zhì)料或厚度相同的材料。
在工程應(yīng)用中,常用以下經(jīng)驗公式來估算雙層結(jié)構(gòu)的隔聲量: TL=16lg(m1+m2)+16 lgf一30+△TL (8一28) 平均隔聲量估算的經(jīng)驗公式為: 海西Perkins帕金斯1506C-E88TAG2發(fā)動機(jī)總成聯(lián)系,阿壩卡特C7.1柴油機(jī)銷售中心中心,滄州Perkins帕金斯404D-15發(fā)動機(jī)油水分離器哪家好,秦皇島Perkins帕金斯404D-22TAG發(fā)動機(jī)多小錢網(wǎng)站,澳門離島帕金斯輸油泵總成聯(lián)系,克孜勒蘇CATC7.1發(fā)動機(jī)代理商代理商,福建珀金斯2506-E15發(fā)動機(jī)多小錢企業(yè),安康Perkins帕金斯4016TAG2A發(fā)動機(jī)活塞、活塞環(huán)去哪找,
TL=16 lg(m1+m2 )+8+△R (ml+m2)>200kg/m2 TL=13.5 lg( m 1+m2)+14+△R (ml+m2)≦200kg/rn2
上兩式中△TL為空氣層的附加隔聲量。常見的多層隔聲結(jié)構(gòu)(含空氣層)的隔聲性能,見表 8一20
雙層墻的空氣聲隔聲
隔聲處理實例
撞擊聲隔聲的處理