柴油发电机影响隔声结构隔声性能的因素主要包括哪三个方面与隔声指数
影响隔声结构隔声性能的因素主要包括哪三个方面与隔声指数
一是隔声材料的品种、密度、弹性和阻尼等因素。一般来讲,材料的面密度越大,隔声量就越大,另外,增加材料的阻尼可以有效地抑制结构共振和吻合效应引起的隔声量的降低。
二是构件的几何尺寸以及安装条件(包括密封状况)。
三是噪声源的频率特性、声场的分布及声波的入射角度。对于给定的隔声构件来讲,隔声量与声波频率密切相关,一般来讲,低频时隔声性能较差,高频时隔声性能较好。隔声降噪的目的就是要根据噪声源的频谱特性,设计适合于降低该噪声源的隔声结构。
3.平均隔声量:
隔声量是频率的函数,同一隔声结构,不同的频率具有不同的的隔声量。
在工程应用中,通常把中心频率为125至4000Hz的6个倍频程或100至3150Hz的16个1/3倍频程的隔声量作算术平均,叫平均隔声量。
平均隔声量作为一种单值评价量,在工程应用中,由于未考虑人耳听觉的频率特性以及隔声结构的频率特性,因此尚不能确切地反映该隔声构件的实际隔声效果。
例如两个隔声结构具有相同的平均隔声量,但对于同一噪声源可以有相当不同的隔声效果。
8.1.2隔声指数
隔声指数(Ia):是国际标准化组织推荐的对隔声构件的隔声性能的一种评价方法。
隔声结构的空气声隔声指数按以下方法求得:
先测得某隔声结构的隔声量频率特性曲线,如图 8 - 1 中的曲线 1 或曲线 2 ,即分别代表两座隔声墙的隔声特性曲线;
图 8- 1中还绘出了一组参考折线,每条折线上标注的数字相对于该折线上 500 Hz 所对应的隔声量。按照下面的两点要求,将曲线 1 或曲线 2 与某一条参考折线比较:图 8 - 1隔声墙空气隔声指数参考曲线
① 在任何一个 1 / 3 倍频程上,曲线低于参考折线的最大差值不得大于 8 dB;
② 对全部 16 个 1 / 3 倍频程中心频率(100 ~3 150 Hz),曲 线 低 于 折 线 的 差 值 之 和 不 得 大 于32 dB。
把待评价的曲线在折线组图中上下移动,找出符合以上两个要求的最高的一条折线(按整数分贝计),该折线上所标注的数字,即为待评价曲线的空气隔声指数。
用平均隔声量和空气隔声指数分别对图 8 - 1中两条曲线的隔声性能进行评价比较,可以求出两座隔声墙的平均隔声量分别为 41.8 dB 和 41.6dB,基本相同。但按上述方法求得它们的空气隔声指数分别为 44 和 35,显示出前者的隔声性能实际上要优于后者。
8.1.3插入损失
插入损失定义为:离声源一定距离某处测得吸声、隔声结构设置前声功率级Lw1和设置后声功率级Lw2之差值, 记作(IL ) :
IL= Lw1- Lw2
插入损失通常在现场用来评价隔声罩、隔声屏障等隔声结构的隔声效果。
8.2单层匀质密实墙的隔声
8.2.1隔声的质量定律
隔声的质量定律用公式推导:设隔墙无限大,将空气介质分成左右两部分,单位面积的质量为m,当平面波Pi从左向右垂直入射时,隔墙的整体随声波振动,隔墙振动向右辐射形成透射声波Pt ,向左辐射为反射声波Pr。
隔厚为D,特征阻抗R2=ρ2с2
空气的特征阻抗R1 =ρ1с2
入射声波声压及质点速度Pi、vi
反射声波声压及质点速度Pr、vr
透射声波声压及质点速度Pt、vt
8.2.2吻合效应
1.弯曲波
声波在空气中传播时,只存在压缩波,即纵波,而声音在固体中传播时,固体质元既有纵向的弹性压缩,也有横向的弹性切变,两者结合作用,会在介质中产生一种弯曲波。设弯曲波波长为λb
2.吻合效应
由于板的弹性, 使其本身有一定的弯曲振动频率, 当激发频率正好与之吻合时, 隔声量达到最小值。
由于构件本身具有一定的弹性,当声波以某一角度入射到构件上时,将激起构件的弯曲振动,当一定频率的声波以某一角度投射到构件上正好与其所激发的构件的弯曲振动产生吻合时,构件的弯曲振动及向另一面的声辐射都达到极大,相应隔声量为极小,这一现象称为“吻合效应”,相应的频率为“吻合频率”。
如果一声波以一定角度θ投射到构件上时,若发生吻合效应,则有:
1)当入射波频率高于λb对应的频率时,均有其相应的吻合角度产生吻合效应;
2)当入射波频率低于λb对应的频率时,即相应的波长λ大于自由弯曲波长λb时,由于sinθ值不可能大于1,便不会产生吻合效应。
可见fc随D增加向低频移动, 一般希望fc在4kHz以上, 轻而弹性模量大的墙板, fc在可听频率范围内.
8.2.2单层隔声墙的频率特性
劲度控制区-声波低于板的共振频率时, 隔声量与劲度成反比, 随每频程下降6dB. 常用建筑构件共振频率在100Hz以下, 此时隔声量很低.
可以加大材料的阻尼, 以提高共振区和吻合区的隔声量.
质量控制区是隔声研究的重要区域。在这一区域,构件面密度越大,其惯性阻力也越大,也就不易振动,所以隔声量也越大。通常把隔声量随质量增大而递增的规律,称为隔声的“质量定律”。
吻合区:而在吻合临界频率ƒс处,隔声量有一个较大的降低,形成“吻合谷” 。从图中看出,在主要声音频率范围内,隔声量受质量定律控制。
固体隔墙中弯曲波的波长由固体本身的弹性性质所决定,引起吻合效应的条件由声波的频率与入射角决定。
产生吻合效应的频率和吻合效应的临界频率(sinθ=1时)的计算见书中P.152,公式8-17和8-18。
单层墙的隔声性能与入射波的频率有关,其频率特性取决于隔声墙本身的单位面积的质量、刚度、材料的内阻尼以及墙的边界条件等因素。见书中图8-5。
劲度控制、阻尼控制、质量控制、吻合控制
8.3双层隔声结构
由质量定律可知,增加墙的厚度,从而可增加单位面积的质量,即可以增加隔声量,但是仅依靠增加墙的厚度来提高隔声量是不经济的,如果把单层墙一分为二,做成双层墙,中间留有空气层,则墙的总重量没有变,但隔声量却比单层的提高了。
双层结构能提高隔声能力的主要原因是空气层的作用。
8.3.1 双层结构的隔声特性
1、柴油发电机组隔声原理
双层间的空气层可看作与两板相连的弹簧,当声波入射到第一层墙透射到空气层时,空气的弹性形变具有减振作用,传递到第二层墙的振动减弱,从而提高墙体的总隔声量。其隔声量等于两单层墙的隔声量之和,再加上空气层的隔声量。
对于单层墙的隔声计算已很复杂,双层墙的隔声计算就更麻烦了,要有九个声压方程,由四个边界条件得到八个方程组。为讨论问题方便,只讨论两层薄墙的透射,即假定入射声波的波长比每层墙都大的多,声波入射时就象活塞一样做整体运动,墙的两个面上的振动速度一样。
图 8-7给出了双层隔声墙的频率特征,图中的虚线表示两层合成一层时(即 D=0)的单层质量定律。
c点对应于共振频率位置,隔声量有很大的降低,不过在大部分情况下,这一频率值很低,在声音主要频率范围之外,但对于轻结构隔声设计,仍要注意这一因素。
图中 ab段表示声波频率远小于共振频率的情况,这时双层结构犹如中间没有空气层,两隔层合在一起,故其隔声曲线与虚线几乎重合。在主要的频率范围 d一e一f段,则充分体现出双层结构的优越性。图中谷点的深度与隔墙边缘的连接的阻尼有关。
此外,在两层中间的空气层中填加吸声材料,可以显著地改善共振时的低谷,并且增大主要频段的隔声量。在填人隔声材料时,必须注意不使两层之间产生刚性连接,形成“声桥”,从而使双层结构的隔声性能大大降低。
图 8一8是双层结构中间加填料时的隔声量频率特性 。
图8一8中:① 曲线 1表示频率每增加一个倍频程隔声量增加6 dB;
② 曲线 2表示频率每增加一个倍频程隔声量增加 12 dB;
③ 曲线 a,b,。为双层墙的频率特性,其中 a为中间空气,b为中间部分填吸声材料,。为全部填满吸声材料。fo为双层结构的共振频率,j’c 为吻合效应的临界频率。
上述论述是针对声波垂直人射的情况,因此没有考虑吻合效应。事实上,当声波以 0角人射时,也存在吻合效应,为避免两层的吻合频率相同,从而造成特别大的隔声量频率低谷的出现,因此两层隔墙不要使用质料或厚度相同的材料。
在工程应用中,常用以下经验公式来估算双层结构的隔声量: TL=16lg(m1+m2)+16 lgf一30+△TL (8一28) 平均隔声量估算的经验公式为: 海西Perkins帕金斯1506C-E88TAG2发动机总成联系,阿坝卡特C7.1柴油机销售中心中心,沧州Perkins帕金斯404D-15发动机油水分离器哪家好,秦皇岛Perkins帕金斯404D-22TAG发动机多小钱网站,澳门离岛帕金斯输油泵总成联系,克孜勒苏CATC7.1发动机代理商代理商,福建珀金斯2506-E15发动机多小钱企业,安康Perkins帕金斯4016TAG2A发动机活塞、活塞环去哪找,
TL=16 lg(m1+m2 )+8+△R (ml+m2)>200kg/m2 TL=13.5 lg( m 1+m2)+14+△R (ml+m2)≦200kg/rn2
上两式中△TL为空气层的附加隔声量。常见的多层隔声结构(含空气层)的隔声性能,见表 8一20
双层墙的空气声隔声
隔声处理实例
撞击声隔声的处理