九隔振与阻尼.pptx

1第一节振动的危害与评价2、振动的特性
人体感觉的振动频率分为3段：低频段为30Hz以上；中频段为30～100Hz；高频段为100Hz以上。人体对振动的感觉还与振幅有关。
最有害的振动频率是与人体某些器官的固有频率吻合的频率，如人体在6Hz左右，内腔在8Hz左右，头部在250Hz左右，神经中枢在250Hz左右。低于2Hz的振动非常危险。振动的评价量与标准
1、振动的评价量
⑴振动的位移
在研究机械结构的强度、变形和旋转机件不平衡时较为实用，可觉察的位移只发生在低频。
⑵振动的速度
振动的速度和噪声的大小直接有关，而且能提供表征机器运行工况的振动烈度指示值。⑶振动的加速度
从劳保和环保的角度出发，一般采用加速度，因为振动对人的影响实际上是振动能量转换的结果。
①计权加速度计算：

式中：ki—1/3倍频程频谱中第i频段相应的频率计权因数；ai—1/3倍频程频谱中第i频段实测的加速度有效值，m/s2。②频率计权加速度级（计权振级或振级）计算：

式中：aw—频率计权加速度有效值，m/s2；
a0—是参考加速度，m/s2，a0=10-6m/s2。③等效连续振级计算：

④累计百分振级VLZN
常用的百分振级为VLZ10、VLZ50、VLZ90，分别表示有10%时间的Z振级超过VLZ10，有50%时间的Z振级超过VLZ50，有90%时间的Z振级超过VLZ90。2、环境振动的标准表9-1城市区域环境振动标准值（dB）⑴适用于连续发生的稳态振级、冲击振动和无理振动。对于每日发生几次的冲击振动，其最大值昼间不允许超过的标准值10dB，夜间不超过3dB。
⑵“特殊住宅区”是指特别需要安宁的住宅区。
⑶“居民、文教区”是指纯居民区文教、机关区。
⑷“混合区”是指一般商业与居民混合区；工业、商业、少量交通与居民混合区。⑸“商业中心区”是指商业集中的繁华地区。
⑹“工业集中区”是指在一个城市或区域内规划明确确定的工业区。
⑺“交通干线道路两侧”是指车流量每小时100辆以上的道路两侧。
⑻“铁路干线两侧”是指距每日车流量不少于20列的铁道外轨30m外两侧的住宅区。3、环境振动测量实例
实例一铁路振动监测
⑴测点位置：杭州凯旋路景芳村居民住宅，距沪杭铁路线外轨30m。
⑵测量日期：1990年11月5日。
⑶地面状况：混凝土地面，坚实、平坦，测点至铁路间有宽的水泥路面连接。⑷测量方法
①振动传感器轴线垂直地面，距居民住宅外墙。
②仪器“功能选择”开关置“快”，“频率计权”开关置“垂直”
③连续测量二十趟列车（包括客、货、机车、上、下行）通过时的最垂向Z振级。⑸测量结果

测量结果评价量低于GB10070-88“铁路干线侧”80dB标准值。实例二居民住宅区环境振动监测
⑴测量范围：杭州市西湖区九莲小区
⑵测量时间：1990年11月2日
⑶测点设备：在九莲小区东，西、南、北，中各方位设置测点六个，测点位置及编号详见下图。
⑷地面状况：混凝土地面，坚实，平坦。①振动传感器轴线垂向地面，距居民楼外墙壁以内。
②仪器连接：感动传感器环境振动分析仪主机微型打印机。
③仪器“功能选择”开关置“快”、“频率计权”开关置“垂直”。
④采样间隔2秒，采样时间20分钟。⑹测量结果各测点的VLZ10值如下：

⑺结果评价：九莲小区六个测点的垂直Z振级均低于GB10070-88“居民文教区”昼间70dB、夜间67dB的标准值。9.2.1隔振的基本概念
1、隔振概念
通过降低振动强度来减弱固体声传播的技术。
2、振动传播形式
⑴空气声
振动能量由振源直接向空气辐射的部分。⑵固体声
通过承载振源的基础，向地层或建筑物结构传递。在固体表面，振动以弯曲波的形式传播，激发建筑物的地板、墙面、门窗等结构振动，再向空中辐射噪声。
水泥地板、砖石结构、金属板材等是隔绝空气声的良好材料，但对固体声却有很少衰减。3、隔振的措施
隔振是将振源与基础或其他物体的近于刚性连接改为弹性连接，防止或减弱振动能量的传播。实际上振动不可能绝对隔绝，所以通常称隔振或减振。
⑴积极隔振
降低振源馈入支撑结构的振动能量
⑵消极隔振
减少来自支撑结构或外界环境的振动传入。1、力传递率定义
传递到基础上的力的幅值与作用在m上的力的幅值的比值。
通过弹簧和阻尼传递给基础的力为：

其幅值为：
按力传递率的定义可得：

当系统为单自由度无阻尼振动时，即：阻尼比ξ=0，上式简化为：⑴当f<<f0时，外力频率远低于系统固有频率，即图中AB段，Tf=1，说明激振力通过隔振装置全部传给基础，不起隔振作用。
⑵当f=f0时，外力频率接近系统固有频率，即图中BC段，说明隔振措施极不合理，不仅不起隔振作用，反而放大了振动的干扰，乃至发生共振，这是隔振设计时应绝对避免的。振动的加剧程度取决于阻尼比，从理论上讲，ξ→0时，Tf