什么是振动?
某个量的大小随着时间的变化,标准值会有增加或减少的现象。(引用日本音响学会出版的音响用语词典)
与某个坐标系相关的量的大小,在大于或小于其平均值或标准值的状态之间交替变化。(引用JIS B 0153机械振动和冲击用语)
我们在日常生活中经历的振动是多种多样的。从简单的恒定振动,如时钟的钟摆,到乘坐火车时感受到的,包括由轨道接头引起的周期性振动,这样复杂的不规则振动。
从这些振动的来源来看,振动源是多种多样的。如因为道路施工中使用钻探机而产生的振动,洗衣机旋转时因不平衡负荷引起的振动,或者是由往复式压缩机中往复质量的惯性力引起的振动。
频率f(Hz)
周期(T)是以秒(S)为单位,从峰值到峰值的一个完整循环所花费的时间。周期(T)的倒数,也就是f=1/T,称为频率,单位为赫兹(Hz)。振幅(A)是从标准值到最大值的值。
固有频率
固有频率是指任何体系(物体)最容易产品的振动频率。也就是说,当这一体系受到与其固有频率同样的振动时,振动会被增幅,导致显著的振动。这种现象称为共振,相关频率称为共振频率。
在弹簧和质量的例子中,固有频率由两个因素决定:质量大小和弹簧硬度。
当质量减少或硬度增加时,固有频率增加。相反,当质量增加或硬度降低时,固有频率会降低。
分贝[dB]
通常,在表示物理量的比率时,使用单位是[dB](分贝)。
尤其是在处理标准值的几万倍、几百万倍的数值时,使用对数的单位[dB],而不是直接使用该单位,可以使计算更容易,并且已被证明更符合人类的感知。
[dB]单位公式
下表总结了[dB]与数值(倍数)之间的关系。
分贝[dB] | 数值(倍数)A1/A0 |
---|---|
-60 | 0.001 |
-40 | 0.01 |
-20 | 0.1 |
-10 | 0.3 |
-6 | 0.5 |
-3 | 0.7 |
0 | 1 |
3 | 1.4 |
6 | 2 |
10 | 3.2 |
20 | 10 |
40 | 100 |
60 | 1000 |
另外,声压水平一般使用最小可听值的声压有效值2×10-5Pa为标准。
如何阅读振动传递图
减振材料的一个关键特性是其传递振动的能力。在图形表示中,水平轴通常表示频率[Hz],而垂直轴表示响应倍率[dB]。与图形峰值对应的频率称为共振频率(f₀),并且将该峰值处的响应倍率称为谐振倍率。
如果频率增加,响应倍率会降低,当频率达到共振频率f0的2倍时,响应倍率变为0dB(1倍)。
过零点以上的频率区域被称为防振区域,在那里振动被有效地阻尼。相比之下,过零点以下的区域被称为共振区域,在那里振动会被放大。
这些特性会根据负荷和温度等因素而变化,因此在实际应用中应仔细考虑。
振动、冲击和噪音降低技术的概述
缓冲 |
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减少使用任何冲程引起的冲击力的方法: 1) 将缓冲材料附着到目标对象上 2) 增加缓冲材料的厚度 3) 将缓冲材料调整到适当的硬度和支撑面积 |
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减振(隔振) |
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阻尼和隔离从振动源传递到目标物体的振动的方法: 1) 在振动源和目标物体之间插入减振/隔离材料 2) 使用固有频率(弹簧常数)低于振动源的防振材料 |
振动控制 |
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将振动能转化为热能并抑制振动的方法: 1) 将阻尼材料附着到目标物体或振动源上 2)选择效率(损失系数)更好的能把振动能转化为热能的材料 |
隔音 |
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阻止声音在空气中传播并减少声功率传输的方法: 1) 用隔音材料覆盖噪声源 2) 增加隔音材料的密度 3) 增加隔音材料的厚度 |
吸音 |
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吸收空气中传播声音的方法: 1) 用吸音材料覆盖噪声源 2) 使用对有问题的频率具有高吸收率的吸音材料 3) 增加吸音材料的厚度 |
- 振动,冲击,噪音的对策
- 基本知识
- 降低方案