降噪材料（精选9篇）
降噪材料 篇1
变电站作为输变电工程中的重要组成部分,在电网运行中有着不可或缺的作用,城市建设日新月异,居民小区、商业区的楼房越来越密集,变电站也越来越靠近居民区,变电站带来的噪声污染环境问题越来越严重。噪声对人体的危害主要变现有以下几个方面: 影响听力,严重时甚至可以引起暂时性耳聋; 影响工作人员之间的交流,阻碍正常工作的进行; 干扰人们的休息,使人产生疲劳感,容易引发安全事故[1]。因此加强噪声控制,降低噪声污染已经变得刻不容缓[2]。本文介绍了噪声控制的几种常用方法及变电站主要降噪控制措施,分析并提出了一种新型的适合变电站降噪治理的理想材料。
1 变电站噪声控制方法
噪声控制技术可以分为无源控制技术和有源控制技术两种,噪声传播主要包括噪声源、传播介质、接受者三部分[3],噪声控制的主要方法就是对这三个部分分别进行控制。
1. 1 噪声源控制
噪声源控制技术就是通过降低声源的声功率级来达到消减噪声的目的,主要是通过改进产生噪声设备的生产工艺,优化设备结构,提高加工精度,增加减振防护垫等方法从根本上减弱声源的振动。
变压器噪声主要是由于变压器内部铁心与绕组的振动引起的,降低变压器的振动能够有效减弱变压器的声功率级。现有的优化措施主要包括选用优质铁心硅钢片、提高铁心硅钢片的加工工艺、优化磁屏蔽结构设计、设计合理的冷却系统等[4]。噪声源控制技术是最根本也是最有效的方法,但是其难度也是最大的,现有技术很难完全解决变压器噪声影响问题,而且对于已经建成的变电站也无法采用此措施。
1. 2 传播途径控制
噪声传播途径的控制主要是采用吸声技术、隔声技术、消声技术、阻尼技术等[5,6]对传播中的声波进行吸收、阻隔,最终达到消除噪声影响的目的。吸声技术是指采用吸声材料将入射的声能吸收消耗掉,减少声波的反射作用,从而达到降低声源传播方向上的噪声值的目的; 隔声技术是将入射的声波尽可能的反射,使得透射的声能变小,进而降低另一侧的噪声; 阻尼技术是采用阻尼材料将一部分声能吸收转化为热能,一部分声能以位能的形势贮存起来,最终抑制噪声的传播。
在20 世纪80 年代,为了抑制变压器本体的振动噪声,美国等国家开始试验采用弹簧金属片在变压器上安装高效隔音板,同时考虑加装吸声材料,使隔音板的降噪效果更加明显有效[7]。祝志祥等[8]针对变压器噪声的低频特性,介绍了现有的吸声材料的种类和性能特点,从降噪控制的有效性与经济性方面分析了新型吸声结构对于变电站换流站噪声的治理效果。白志勇[9]在原有隔声罩的基础上,考虑变电站噪声的特性,采取扩张式和迷宫式相结合的方法设计出一种新型消声器,并在SYSNOISE软件中通过模拟计算了消声窗的消声量。
噪声传播途径的控制是变电站最主要、最有效的噪声控制措施,目前主要采用加装不同的降噪吸声材料的方式进行噪声的治理。
1. 3 对接受者进行保护
对于一些无法或者不易采取降噪措施的工作场所,可以通过对工作人员进行保护的措施来解决噪声侵扰问题,主要包括佩戴防噪耳塞、耳罩、防噪头盔等。对接受者进行保护会影响工作人员的工作效率,因此一般不采用此种方法。
2 变电站降噪用吸声材料及其性能概述
吸声材料就是可以把声能转化为热能的材料。按照其吸声原理大致可以分为多孔吸声材料和共振结构两大类。
当声波入射到多孔吸声材料表面时,声波的振动带动材料内小孔或间隙内的空气运动,与孔壁产生摩擦,孔壁和纤维表面的空气不易产生运动,在摩擦和粘滞力的共同作用下,使一部分声能转化为热能,从而达到声波衰减的目的[10]。共振吸声结构材料是通过材料结构与声波产生共振,将声能损耗掉,最终使声波在传播过程中被逐渐削减[11]。
2. 1 多孔吸声材料
2. 1. 1 纤维吸声材料
纤维吸声材料包括有机纤维吸声材料、无机纤维吸声材料、金属纤维材料[12]三种。
( 1) 有机纤维材料
有机纤维制品作为早期使用的吸声材料在中高频范围内具有良好的吸声性能,主要有棉麻植物纤维、甘蔗纤维板、木质纤维板、毛毡、植物纤维吸声板、木丝板、稻草板等有机天然纤维材料,有机化学纤维类材料主要包括涤纶棉、聚酯纤维以及晴纶棉等[13]。这类材料的问题是对低频噪声降噪效果差,防火、防潮、防腐能力较差,可用年限少,需要经常更换,对环境的要求较高。
( 2) 无机纤维材料
随着材料科学的不断发展,无机纤维材料的种类不断增多,玻璃棉、矿渣棉和岩棉等具有良好吸声性能及防腐、防火、不易老化等特点的新材料逐渐取代了有机纤维吸声材料,大量应用于噪声治理工程,并取得了良好的效果。但是无机纤维吸声材料性脆易断、质地松软,在材料断裂后容易产生纤维粉末,形成扬灰,污染环境。同时无机纤维材料普遍存在受潮后吸声性能下降的问题。
( 3) 金属纤维材料
近年来,金属纤维吸声材料的研究发展快速,金属纤维吸声材料是金属纤维( 直径10-510-4m) 以一种特定的排列方式通过冷冲压或高温烧结等工艺制作而成的新型材料。常用的金属纤维材料有铝纤维吸声材料、连续铜纤维材料以及不锈钢纤维材料等[14]。
钟祥璋等[15]研究了铝纤维吸声板的吸声性能、物理性及耐久性,结果表明当板面密度为550 g/m2,厚度1. 3 mm时,空腔深度由50 mm增加到200 mm,吸声效果由0. 69 增加到0. 82,吸声板的吸声系数在500 Hz以下得到很大提升; 面密度为550 g/m2时,板厚度由1. 2 mm增加到1. 6 mm,吸声系数大约提高了10%。王佐民等[16]研究了铝纤维毡面密度对吸声系数的影响,研究结果显示随着面密度的增加铝纤维吸声系数有所提高,在低于500 Hz的低频段,吸声效果增加明显。当铝纤维面板的面密度不变,改变铝纤维面板的厚度,随厚度的增加中低频部分的吸声系数略有提高,高频部分基本不变。丁宇翔等研究了孔隙率、厚度、纤维直径和后空气层等因素对连续铜纤维吸声性能的影响。研究表明,随孔隙率增加,吸声系数大于0. 5 的起始频率从2248 Hz增加到3256 Hz,共振峰吸声系数可达1。随着材料厚度的增加,吸声曲线出现了多个峰值,第一共振频率大幅向低频方向移动,吸声系数大于0. 5 的起始频率从2224 Hz降低至428 Hz[17]。
金属纤维材料是一种环保型材料,具有力学性能好、质量轻、吸声性能优异、耐高温、耐冻等特点,特别适用于潮湿、高温环境,但是相应的生产成本较高,如何降低其经济成本是进一步研究的方向。
2. 1. 2 泡沫材料
泡沫材料按照其孔形式划分,可分为闭孔、开孔和半开孔三种。微孔间互相封闭的称为闭孔型泡沫材料,互相连通的称为开孔型泡沫材料,既有连通又有封闭的为半开孔型泡沫材料[18]。聚氨酯泡沫塑料是一类新型的声学材料,其不仅具有柔性材料的阻尼吸声机理,也具有多孔材料的吸声机理,具有较好的吸声性能。
黄学辉等[19]以半硬质聚氨酯泡沫体为吸声骨料,水泥作为胶结材料,制成一种新型复合吸声材料。分析了水灰比、引气剂含量及孔径大小对材料吸声系数的影响。结果表明材料的最大平均吸声系数为0. 64,中低频部分的吸声效果很高。
周耿[20]使用慢回弹聚氨酯发泡材料作为基体材料,向基体中填充钢渣粉,分析了不同材料层的复合以及填料的加入对降躁性能的影响。研究结果表明向基体材料中加入填料,材料隔声性能加强; 而不同材料层的复合,大幅提高了材料的隔声性能和力学性能。
聚氨酯泡沫具有阻燃性好、容重轻、耐潮、易于切割和安装方便等特点,适用于机电产品的隔声屏障、消声器等,但是其也存在低频吸声系数低及散热性差等缺点,不太适合用于变电站降噪,尤其是特高压变电站。
2. 2 共振吸声结构
共振吸声结构的主要应用是微孔板,微孔板是把孔径减小到丝米级,因为穿孔的声阻与其穿孔直径成反比,从而增加了穿孔板的声阻,使得微穿孔板具有了良好的吸声性能。马大猷教授于1975 年提出微穿孔板吸声结构理论后,建立了微穿孔吸声理论的计算方法[21,22]。
左言言等[23]对穿孔板吸声结构的声学特性进行了理论分析与计算。讨论了穿孔板吸声结构的共振吸声原理,基于对穿孔板吸声结构声阻抗的讨论,分析了穿孔率、空腔深度、板厚、孔径等参数对吸声性能的影响,实验结果表明微穿孔板在300~800 Hz时的吸声系数较高。微穿孔板具有耐高温、耐腐蚀及能承受高速气流冲击方便回收、无污染等特点,但其也存在吸声频带不够宽的缺点。
2. 3 金属纤维加微孔板复合吸声结构
通过将微穿孔吸声板与金属纤维吸声板进行复合,研制出了一种新型吸声材料—微孔纤维复合吸声板,该板以微穿孔板为外层、金属纤维板为内层,通过两者背后的空腔,组合成一种双共振吸声结构[24],该型复合材料极大的拓宽了吸声频带,很好的解决了微孔板频带不够宽的缺点。
张燕等[25]将金属纤维板加在穿孔板后,增加了板后空腔的深度,进而使得穿孔板的声阻变大,对新的吸声复合结构的吸声性能测试结果表明该复合结构峰值频率在630 Hz左右,吸声结构的低频特性得到加强。祝志祥等[26]将铝纤维吸声板与微穿孔板组成的复合吸声结构与玻璃棉的低频消声能力进行了对比试验,并将该复合吸声结构用于某城市变电站噪声治理,结果表明金属纤维加微孔复合吸声结构的低频消声优势明显,加装该新型材料后,变电站噪声水平由55 d B下降到41 d B左右,已经接近0 类声环境质量标准。
樊超等[27]采用丹麦B&K4206 型双传声器阻抗测量管测量微孔纤维复合吸声板( 背腔120 mm) 的声学性能,研究结果显示微孔纤维板在100 Hz时的吸声系数在0. 3 左右,在2001600Hz之间的吸声系数可以维持在0. 8 以上,峰值频率出现在1200 Hz,此时吸声系数接近1。
金属纤维加微孔板复合吸声结构散热性能好、耐持久、质量轻安装方便,同时克服了微孔板频带不够宽的缺点,又兼具较高的低频消声能力,是变电站噪声治理的理想吸声材料。
3 结论
随着特高压变电站的建设以及城市化发展的加快,变电站噪声污染问题必将受到越来越多的关注,研究能够有效治理变电站噪声的吸声材料有助于解决这一问题。本文分析了变电站常用吸声材料及其吸声性能,在此基础上提出金属纤维板加微孔复合板的复合吸声结构用于变电站噪声治理,其良好的散热性、轻便性、难持久性、宽频性以及低频消声优势使其成为变电站噪声治理中的理想吸声材料。
摘要：基于国内外研究文献,介绍了噪声源控制、传播途径控制、对接受者进行保护三种噪声控制方法,结合现有变电站噪声主要控制方法,论述了各种降噪吸声材料对变电站噪声的治理效果,针对变电站噪声低频特性,提出采用微孔纤维复合吸声板解决变电站噪声超标问题,微孔纤维复合吸声板所具有的良好散热性、耐持久性、宽频性、环保性以及低频消声优势使其成为变电站降噪治理的理想材料。
关键词：变电站,噪声,吸声材料
降噪材料 篇2
为配合我市“环境空气质量总体改善，主城区空气质量重污染
天气大幅度减少”目标。根据混凝土搅拌站建站环保要求，结合我公
司环保具体情况作出如下降噪降尘实施方案：
1、场内进行分区作业，用水沟分割。
2、对现场的排水沟定期进行治理，保证排水畅通。
3、材料按要求堆放，并设围栏和材料标示，做到场内施工道路顺畅，材料有序堆放。
4、现场主要通道硬化，材料场地平整夯实，其他裸露地进行绿化。
5、降尘处理，避免对周围环境的污染。现场每天定时对碎石库进行
喷淋降尘。
6、设置蓄水池、沉淀池，并配置专用水枪，作为冲洗车辆所用。
7、做好场地门前三包工作，进出工地的运输车辆必须按现场指定的线路行驶，对抛洒物随时派人清扫。
8、水泥库、粉煤灰库、矿粉库全封闭。
9、联络采用对讲机，严禁在现场大声喧哗。
10、加强噪声作业时间严格控制，尽量避免夜间作业。
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降噪材料 篇3
1简单的介绍复矢径法的内涵
复矢径法是一种间接性的积分方程法, 它能够将一系列的虚源点在结构内虚拟曲面上进行配置, 并且视为虚拟的边界, 随后, 需要科学合理的测量结构表面振速, 并且利用Helmholtz积分公式将其进行离散化, 继而进一步深入的计算出虚源点的强度 (根据振速测点和虚源点之间的集合关系) , 得出相应的振动结构的外部声场 (且满足Helmholtz积分公式以及Som-merfeld远扬辐射等条件) 。因此, 复矢径法能够更加直接的探究结构内部的虚源点与其外部辐射声场之间的关系 (且不受任何振动结构形状的影响) 。与此同时, 由于虚源配置往往时设在结构内部, 因此, 容易导致虚源特征频率处存在非唯一解现象的产生。虽然目前, 我们已经认知到复矢径法在探究水下结构覆盖粘弹性材料的降噪特性中的应用重要性, 但是在实际操作的过程中, 还是需要根据实际情况进行相应的调整, 研究技术还需进一步改进。
在上述的应有优势的指导下, 本次研究采用SYSNOISE边界元软件以及脉动球声辐射验证软件计算、审核复矢径法在水下结构覆盖粘弹性材料降噪中的应用有效性。即:采用SYSNOISE边界元软件有效的计算出结构测量面的声压, 并且有机的引入复矢径虚源, 从而有效的解决虚源特征频率处存在非唯一解现象问题, 在全面的提高声场计算的精确度的条件下, 更加高效德尔衡量出水下结构覆盖粘弹性材料的降噪效果。
2浅析复矢径法在探究水下结构覆盖粘弹性材料的降噪特性中的应用价值
复矢径法在探究水下结构覆盖粘弹性材料的降噪特性中的应用主要体现在:
2.1对声压测量的虚源法原理的应用
所谓的声压测量虚源法原理, 是指:在振动空腔结构的虚拟曲面上, 进行虚源叠加, 表现为单层势、双层势或者单双组合势等, 同归一些列的测量虚源数值的计算, 得出:将奇异值控制在最低, 便会急剧的降低计算的精确度, 因此, 需要严格的而控制奇异值标准。
2.2复矢径缩比配置
复矢径缩比配置中的结构虚源系统与相应的动力学求解具有密切的联系, 两者之间具有强烈的相似性, 也就是有阻尼结构的动力学系统虚源特征频率处不存在非唯一解现象, 只具备唯一解, 因此, 有效的控制复矢径缩比系数, 便能够有效的提升计算的精确度。
2.3粘弹性材料声阻抗传递
水下结构覆盖粘弹性材料的降噪会伴随各种各样的水下结构, 如:圆柱壳、球壳, 这些形状的水下机构一旦粘连粘弹性材料, 便会促使耦合边界有效的满足振速连续性以及径向声压条件, 而且众所周知的是:结构声辐射主要是以径向声传播, 因此, 复矢径法在探究水下结构覆盖粘弹性材料的降噪特性中的应用, 能够充分的彰显出降噪的有效性。
2.4粘弹性层界面耦合
水下结构覆盖粘弹性材料中的表面振动减弱的话, 便会在结构以及粘弹性界面的交界处形成强烈的反射或者透射, 因此, 能够起到隔声、吸声的作用。另外, 声音能够在粘弹性材料内发生相应的波形转换, 而且波形通过粘弹性材料的声波能够沿着径向结构进行外辐射, 然后, 需要科学合理的测量结构表面振速, 并且利用Helmholtz积分公式将其进行离散化, 继而进一步深入的计算出虚源点的强度。在整个运行的过程中, 噪声便有效的降低, 因此, 全面的提升粘弹性层界面耦合处理能力是降噪的关键。另外, 由于水下结构覆盖粘弹性材料的降噪如果为自由空间, 选择我们需要严格的控制粘弹性层内表面声压以及相应的振速, 才能达到预想的降噪效果。
除此之外, 在一切控制孔总完成之后, 还需要利用复矢径法进一步检测降噪效果, 一旦发现任何问题, 及时的进行修正, 从而达到最理想的降噪效果。采用SYSNOISE边界元软件以及脉动球声辐射验证软件计算、审核复矢径法在水下结构覆盖粘弹性材料降噪中的应用有效性, 同时, 需要全面的强化相关工作人员的综合素质, 加大相关技术的自主研发, 根据我国特色以及各种资源的利用情况, 整合出一套完整且完善的管理机制, 为提升其计算的精准度保驾护航, 且为我国的水下结构覆盖粘弹性材料的降噪研究事业指明方向, 提供一定的帮助。
3结语
消声降噪施工经验小结 篇4
摘要：舒适性空调系统的能给我们提供较好的工作和生活环境，在我国得到了广泛应用。随着人们对环境质量要求的进一步提高，对空调系统中各方面因素也有了更高的要求。空调系统带来舒适与便利的同时也给我们带来了噪音的困扰，目前在设计中也越来越多地考虑有关于消声降噪的问题。然而从我们施工的角度来说，往往对声学、噪音污染等方面的知识比较缺乏，因此，每当遇到这方面的问题时，就要求我们及时总结其中的经验。
关键词：噪音；空调系统；降噪
引言：对于民用建筑，尤其办公楼、图书馆等，对其噪音都有较高的要求，在施工时需要引起足够的重视。本项目就包含有采用全空气系统的办公楼，随着本次项目的结束，我意识到了噪音效果不达标给我们带来的麻烦。为了使噪音符合要求，我们进行了多方面的努力。本文则是我在这其中的体会，写出来与大家分享一下。
正文：
一、噪音分析
究其根源，一方面随着空调系统的运行，它将不可避免地产生机械碰撞与摩擦，从而发出噪音；另一方面，也正是由于不可避免地产生噪音，就要求设计者在设计过程中对噪音进行严格控制，防止有声学结构不合理的情况发生，同时我们系统在安装时也应严格按照设计要求进行。
二、降噪方案
通过对噪音的分析，我们可以知道降噪措施是对设计者和施工者同时提出了较高的要求。对于我们大多数技术员，需要加强学习，以全面考虑降噪设计的合理性，施工时遇到不合理之处应及时与设计者沟通，将噪音控制在允许范围之内。
1.机房内噪音
机房内设备运转时产生的噪音一方面随着空气或者隔墙传播进入室内，另一方面也会随着震动沿风管向室内传播。
要想降低室内噪音，我们首先从噪声源出发，除了机房本身需要有良好的隔音效果之外，最常见的就是安装消声静压箱，将气流的动压转换成静压，通过降低气流流动的紊乱程度降低来噪音，再有就是将主风管空调箱之间采用软连接方式，防止由于电机转动产生的噪音沿着风管传播。
对于有百叶窗的机房，百叶的有效面积系数应该与空调箱所需的新风量相匹配。本项目中，由于百叶窗的有效面积系数过小，如果将空调箱的新风吸入口直接布置在机房内部，必将会使机房内产生严重负压，严重时可能导致机房的门都很难开启，而如果将其新风吸入口以罩子的形式接至百叶窗，这时便会产生尖锐刺耳的噪音。这时，我们可以拆掉百叶窗，将新风管延伸至室外做一个出墙的45°向下的防雨弯头，这样其噪音便可以得到很好的控制，但其缺点便是影响美观，同时在安装时也需要注意在风管与外墙之间密封的措施，以防渗水。2.风管噪音
风管是噪音传播的一个重要途径，因此在设计与施工过程中，对风管的消声降噪处理，也能得到比较显著的效果。
在一般情况下，风管主管应该从走廊等噪音要求不高的地方经过。但是往往由于设计分层有现象，我们施工过程中经常会遇到，走廊上的管线错综复杂，空间十分紧张，若需要我们进行空间管理，就更需要对其合理布置，优先考虑满足风管所需要的空间。
本项目中，由于走廊等地方的空间不允许主风管经过，且有主风管必须从办公室等房间通过。此时，如果对风管系统不加任何处理，在未来运行过程中，房间里必然会有极大的嗡鸣声。这时我们可以采用普通微穿孔板消声风管或者复合消声风管，这样虽然能有效的降低风管内气体流动时产生的噪音，但是这种风管价格高昂。本着节约成本的目的，我们采取另一种措施，那就是在风管内壁涂抹消声材料或者粘贴波浪型的消音棉，这样不仅可以降低噪音，消音棉具有的保温效果还可以在一定程度上防止风管在供冷时结露。需要注意的是该消声材料一般具有刺激性气味，因此我们安装完成后需要先将系统运行一段时间，使其气味渐渐散去。
另外，风管的横截面积与风速密切相关，从而影响着噪音的大小。在设计无误的情况下，风管截面积已经确定，不能妄自改动。施工过程中遇到的空间问题，应优先采用平滑地改变风管宽高比的方法来解决。同时，如果风速过大，我们需要使用增加铁皮厚度或加固筋的方法，以增加风管的强度，否则在气流的作用下，风管铁皮极有可能会产生振动，发出噪音。
3.空调系统末端噪音
从设计角度来说，风口不宜直接安装在主风管上，这样会导致该风口风量过大。本项目中选用的所有风口都自带阀门，当调节风量，风阀叶片关到最小时，风量也许能达到要求，但是必将会发出尖锐刺耳的风声，高速的气流甚至可能会引起阀片震动，无法满足办公楼等建筑对噪音的要求。首先，在我们遇到这样的问题是需要及时与设计沟通，如果风口在办公室、阅览室等对噪音要求较高的地方，建议将主风管改道，从离风口较远处引一支管用以对接该风口，若空间允许，可在支风管上安装强度较高的风阀及消声静压箱，并以软管形式连接风口。但是，我们在大多数的施工环境下，这种理想条件都是不被允许的，往往由于建筑空间等问题，需要从直接从主风管接出若干个风口。这时，我们可以在风口与风管连接处插入以纤维织物制成的无纺布，并可配合多孔薄钢板用以固定。由于无纺布具有一定的透气性，这样就能使其像布袋风管一样，靠纤维渗透和喷孔射流的独特出风模式，均匀地将风送至风口等末端出设备，在有效地减小了风量的同时，还能较大地降低噪音。
结论：总的来说，我们在施工过程中，空调系统的噪音主要从源头、传播途径、末端设备这三个方面来解决。
内燃叉车降噪措施 篇5
国内外对内燃叉车噪声限值均有规定。欧盟对非道路设备的噪声限制规定是2000/14/EC《成员国关于户外机械设备环境噪声排放的一致性法规》。该法规对57类户外设备中的63种噪声排放做出了规定,其中22种设备规定了噪声排放限值,41种设备要求标明噪声排放值。同时,针对每种具体设备制定了排放噪声的测定方法。相应的试验标准为欧盟EN 12053-2001《工业车辆安全噪声测量试验方法》。
我国叉车一直采用部颁标准JB/2391-94《0.5～10 t平衡重式叉车技术条件》,该标准要求汽油机叉车车外最大噪声值不得大于86 dB(A);柴油机叉车为89 dB(A)。检测方法按照JB1496《机动车辆噪声测量方法》中关于拖拉机试验方法的规定执行。
为提高产品竞争力,一些知名叉车制造企业制定了更高的噪声内控标准,合力叉车的噪声内控标准见表1。
2007年国家相关部门制定新标准JB/T2391-2007《500～10 000 kg平衡重式叉车技术条件》,在安全、环保章节中规定了叉车机外噪声辐射值,见表2。
新标准要求叉车机外噪声辐射限值试验方法为JB/T 3300《平衡重式叉车整机试验方法》(送审稿)中规定的平衡重式叉车辐射噪声的测量方法。该方法与欧盟EN 12053-2001标准一致。
二、降噪措施
为了达到欧盟指令要求,就要根据待降噪的叉车现状,兼顾成本、工艺性等寻求最合理的叉车降噪措施。
1. 总体设计时注意降噪
叉车噪声大小如实地反映了叉车的设计与制造的水平,因此要在设计叉车时注意尽量降低噪声,主要途径如下:
(1)选用发声小的材料制造零件
叉车零件材料大多是金属,如钢、铝、铸铁等,这些材料的内阻尼小,传播振动时消耗能量很少,但辐射率却不小,所以常辐射出许多声能。有些合金,如铜锰合金或铜锰锌合金则具有较大的内阻尼,有的称为哑金属,它们传播声能或辐射声能的能力比较差。铸铁的传声能力也比钢差。
(2)降低激振力
激振力主要来自机械运动中的撞击、力的不均匀传递、旋转件的动平衡不良、接触不良和间隙过大等。因此,降低激振力就往往在满足设计性能的前提下要改变设计参数,减小撞击件的质量,降低撞击速度,用连续运动代替不连续运动,控制配件间的间隙,合理安排润滑,减小摩擦力和提高机械运动部件的平衡精度等。
(3)改进零件形状
改变轴的直径,增多台阶数,会增大对轴的纵向传动波的阻抗。将矩形平面改变成几个三角形,会增大其自然频率。采用最佳的风扇叶片形状,能减小气流噪声。设计时,通过改变零件形状,能明显降低机械系统的噪声。
(4)隔断机械系统内波的传播
在机械系统中波的传播方向上如果采用两种材料,制成不连续的结构,能有效地隔断波的传播。
采用倾斜支承、弹性支承可将振动限制在支承上,使其不能继续传播。
(5)设计中安排能够吸收振动能量的结构
在结构中采用缓冲材料,例如采用柔性联轴器、弹性接头、增加缓冲垫和采用阻尼材料等,均能使波动能量在机械系统中传播时被吸收很大一部分。
(6)避免零件的固有频率应与机械系统外力作用时的频率相近
如果作用力的频率与一个零件或整个系统的固有频率相一致或接近,便会发生共振,使整个系统的振动及噪声都加剧。
(7)改变传动装置
带传动比齿轮传动的噪声低,斜齿轮传动比直齿轮传动的噪声低。带传动中齿形带又称无声带,噪声最低。三角带比平胶带滑动小,噪声也小,但不适宜于高速传动。
齿轮的线速度与噪声的关系很密切。如果齿轮线速度降低1/2,则噪声比原来的会降低约6 dB。对于变速器的设计,传动链要尽量短,传动件应尽量少,尽量减少中间传动轮,惰轮的线速度也要尽量低。
(8)采用合适材料降噪
控制机械噪声方面常用的材料有3种:对于空气发出的噪声有吸声材料和隔音材料;对于结构发出的噪声有阻尼材料。
吸声材料内部具有许多互相连通的孔。带有声波的空气到达这类材料表面时在这些小孔中产生振荡,将引起小孔中空气黏性流损耗;由于材料纤维的运动引起内摩擦损耗。如玻璃纤维、纤维板等。
隔音材料一般是质地比较致密的、质量重的、不透气材料。如铝板、双层玻璃窗等。
阻尼材料在加载期间,外界对材料所作的功大于卸载期间材料放出的能量,材料能把一部分能量转换为热能。如磁铁、橡胶制品等。
2. 通过改进制造工艺降噪
机械产品噪声大小与其制造工艺关系很大,提高加工精度,降低粗糙度,能减小摩擦噪声与颤振。提高装配质量,保证回转部件动平衡和装配的同心度,以减小偏心振动,都能降低噪声。
3. 改进发动机与轮胎的构造
对定型叉车,降低噪声的主要措施是改进发动机和轮胎的构造,以减少噪声源。同时,还需改进发动机的附件配置,增加机罩隔声层等。具体措施如下:
加大消声器容积,降低发动机加速时的排气噪声;采用吸气谐振器,通过谐振器的膨胀、干涉,抑制吸气的脉冲,从而降低吸气噪声;将隔热垫改为高密度、短纤维材料,使吸声性能提高;在护顶架及配重间隙、前板与仪表架间隙等处加装橡胶密封垫,防止漏声;在确保冷却性能的前提下,尽量减小风扇的转速;将多路阀通过防振橡胶安装,以抑制油泵处发出的脉动声音;在内、外门架的活动部分装上树脂性限位活块,防止门架晃动声音;选择高品质、低噪声的发动机,在确保整车性能的前提下,尽量降低发动机的额定转速,并改善发动机支脚橡胶垫性能;选用纵向花纹轮胎或子午线轮胎;在发动机排气管中间装上波纹管。
汽车降噪大势所趋 篇6
一、交通噪声直接影响到人们的身心健康
交通噪声是由各种不同频率、不同强度的声音杂乱、无规律地组合而成。我国《城市区域环境噪声测量方法》中规定, 白天室外超过60分贝, 夜晚超过50分贝就属于噪声, 而室内噪声标准值还应该要比室外低10分贝。
衡量声音大小的单位是分贝, 15分贝以下的, 通常被认为是“死寂”的;20分贝以下的声音, 一般来说它是安静的;20~40分贝大约是人类耳边的喃喃细语;40~60分贝属于人们正常的交谈声音;60分贝以上就属于吵闹范围了;70分贝开始损害听力神经, 汽车喇叭的声音一般在80分贝以上, 甚至超过90分贝;90分贝以上就会使听力受损;呆在100~120分贝的空间内, 如无意外, 1分钟人就会暂时性失聪 (致聋) 。
调查表明:目前机动车辆噪声已经占到了城市噪声的80%。
二、汽车噪声的来源
要解决和降低车辆噪声对环境和车内驾乘者的危害, 首先需要了解车辆噪声的来源。一般来说, 汽车噪声主要来自于排气噪声、发动机噪声、高速行驶时气流扰动产生的风切噪声、轮胎与路面摩擦产生的噪声、外界环境传入的噪声、结构敲击噪声等, 以发动机噪声 (来自前面) 、风噪 (从门窗缝传来) 、胎噪 (从底盘及底板传来) 、路噪及沙子撞击底盘的噪声为主。这几类噪声对驾乘人员来说最直接, 一般车辆开动后凭经验都能感受得出来, 特别是那些经常跑高速的驾驶员感受最明显。
三、为汽车实施隔音降噪工程
汽车隔音降噪施工, 由专业技师在检测分析后, 采用奔驰、宝马等高档轿车所配备的隔音材料, 按科学的施工工艺对汽车进行全面的隔音降噪处理, 使驾驶员在行驶中有宁静的享受。
一般情况下, 静音水平较高的车辆, 发动机怠速时室内应基本听不到发动机声;时速在110~140公里时, 车内人员可轻声交谈;高速行驶时坐在车内, 脚下地板不应有明显的震动, 在车外轻拍车身应感觉不到回声和共鸣声, 关车门时声音厚实。
做完隔音处理后, 驾驶室内噪声一般可下降10~15分贝, 并可将声压级提升1~2倍。
为车辆做隔音降噪施工的重点部位, 首先是发动机。发动机产生的噪声, 通过前翼子板、发动机盖、挡火墙、排气管产生和传递入驾驶室内。常见的减噪方式是在发动机仓装配隔音棉、在车门与车身接触部位安装密封胶条, 以及在车内部铺装地胶等。在发动机盖下粘贴一种高级吸音泡沫材料, 既可吸收和消耗大量发动机的噪声, 又能抑制发动机盖的振动和阻隔来自发动机的热量;还能保护车漆表面不会因长期受热而损伤, 在冬季可以起到保温作用以保护发动机仓内机件不至于冻裂。不过, 这种方式要采用专业施工技术, 在不破坏原车电路、不改变原车结构的前提下完成。施工完毕后可使车内噪声下降4~8分贝。
优质的车体材料可以降低发动机的噪声, 优质的内饰材料有吸声作用。采用高科技复合材料的汽车隔音工程, 无需拆卸发动机、仪表盘, 不改动任何线路、油路和电脑等关键部位, 不使用高温烘烤的传统做法。新的技术和工艺的使用, 大大缩短了作业时间, 全车隔音施载工序仅需6~8个小时, 便可达到最高降噪17分贝的奇佳效果, 并可以保证永久不致老化脱落。
开关磁阻电机降噪方案研究 篇7
1 开关磁阻电机的工作原理
开关磁阻电机(以下称SR电机)的灵魂是磁阻最小原理。当定子凸极和转子凸极处于错位状态下,气隙以及磁阻都比较大。给定子磁极绕组通电之后就会产生拽着转子转动的拉力,使气隙趋于减小(磁阻减小)。定子磁极绕组的通电先后次序是通过电子开关有规律的通断控制,这样就能形成连续的、规律的、旋转的力矩了[2]。
SR电机不是恒转矩电机,它的转矩是转子位移角和绕组电流的函数。扭曲的磁场会产生阻性的电磁转矩[2,3,4]。其平均电磁转矩可以表示为
式中:∮Ψdi为1个周期τr的Ψ-i轨迹所包围的闭合面积;Ns为电机定子极数;Nr为电机转子极数;τr为转子转过的极距角;Ψ为磁链。
2 导致噪声的参数提取过程
2.1 分析方法的选取
磁场力计算一般都是采用有限元分析结合经典理论的计算方法。比较常用的方法有:虚位移法、麦克斯韦应力法、节点力法等[3,4]。
麦克斯韦应力法虽然推导容易,能节省计算时间,但积分路径的选取很关键,不同的方案得到结果的精确程度也不同,求解三维磁场时该方法的不确定性尤为明显。相比之下,节点力法精度高一些,但是计算量大这个缺点不能忽略。虚位移法相较前两种方法除了计算简单之外,精度也很高,关键的是移植性好,所以优选虚位移法[6]。
2.2 径向力和切向力计算
理想状态下SR电机铁芯的磁导率→∞,气隙磁导率为理想线性的空气磁导率。磁场域只受气隙磁阻的影响,产生虚位移的dt时间内,SR电机的微分能量平衡关系如下式:
式中:d We为dt时间内电机耦合磁场获得的净电能;d Ws为dt时间内的磁场储能;dWm为dt时间内的机械总能量(来自电能转换)。
当SR电机转子重叠角为θ时,设此时磁链为Ψg,气隙磁场强度为Hg,绕组电流为i,气隙的磁感应强度为B(g,i,θ),g为气隙长度,Tph为每相转矩,μ0为空气磁场率,则如下表达式组成立:
由此得到:
气隙磁储能表达式如下式:
式中:Wρ为气隙磁场的能量密度;Vg为气隙磁场的体积;B为气隙的磁感应强度;Larc为当重叠角为θ时,以电机的轴心为圆心时重叠区弧长近似值。
由式(5)联立求得:
将磁场储能Ws用广义坐标y以及磁链Ψ表示有如下关系:
将广义坐标y表示成转子重叠角θ的函数,由此得到:
综合式(2)、式(4)、式(8),此时的机械能增量为
电机的切向磁力如下式:
同理,将广义坐标y表示成气隙长度g的函数,由此得到:
综合式(2)、式(4)、式(11),此时的机械能增量为
电机的径向磁力如下式:
SR电机径向力与切向力之间的比值为
由此可见,SR电机的径向力与切向力的比值与定转子重叠角θ以及电机转子外径Dr成正比,与气隙g的大小成反比。实验得出:δ越小,SR电机电磁噪声也越小[1,2]。电机初选型时,应尽量减小转子外径Dr,增大电机的气隙长度g来减小运行噪声。
3 参数仿真过程
本文选用Ansoft公司的Maxwell软件进行仿真分析。该软件在二维电磁场有限元分析领域运用广泛[5]。使用二维求解器,建立静磁场模型之后将其导入到2D中。然后设置材料属性,加上边界条件和激励流(这里使用电流源激励)。气隙在0.5 mm到0.25 mm之间递减,步长为-0.05 mm。对参数进行仿真,结果如图1、图2所示。
开关磁阻电机的阻性转矩在运行时会拽着转子转动,此力可分解成转子径向力和转子切向力,其中切向力是带动转子运转的转矩产生的力,径向力则是引起电机电磁噪声的根源,因此我们希望径向力尽可能小一些。由图1可以看出,在重叠角一定的情况下径向力会随着气隙的增大而减小,理想上让气隙大一些;但是图2显示,转矩会随着气隙的增大而减小。这是我们所不希望的,所以折中考虑气隙值选在0.35~0.4 mm之间效果会比较好。
4 结论
SR电机噪声主要分为空气动力噪声、机械噪声、电磁噪声3类[1,6],其中电磁噪声是主要噪声来源。针对这一问题利用虚位移法对电磁力进行分解分析,得到径向力和切向力。其中,径向力产生噪声和振动,切向力就是转矩力。要减小噪声就要减小径向力的值,经过计算得到径向力与切向力的比值与电机气隙大小有关。气隙的大小可以影响径向力与切向力的比值,要减小噪声,就要使比值尽量小,理论上希望气隙尽量大一些。通过仿真不难发现虽然随着气隙的增大径向力在减小但转矩也在减小,所以折中考虑将气隙值选在0.35~0.4 mm之间较适合。
参考文献
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[4]付光杰,甄东芳,邢建华.开关磁阻电机的三维有限元分析及性能研究[J].化工自动化及仪表,2010,37(6):30-32.
[5]李洁,孙鹤旭,董砚,等.开关磁阻电机静态特性和动态特性的有限元仿真分析[J].河北工业大学学报,2009,38(5):65-70.
改进的曲率驱动降噪模型 篇8
图像与任何其他携带信息形式的数据一样, 在每张图片的信息可能受到噪声的影响。图像在获取、传输和存储的过程中都有可能混入噪声, 使图像模糊不清, 影响图像的分割、重建等后续处理。特别是在低照度环境下, 光波粒子较少, 不能在图像传感器的所有像素点产生有效的光电效应, 进而导致输出的图像与目标图像差别较大, 噪点较多, 这一点在移动通信设备上尤为明显。由于移动设备体积有限, 光圈进光量不足, 单像素传感器面积小, 导致移动设备对降噪算法依赖极大。
关于图像降噪的算法常见的有:中值滤波法, 均值滤波法, 双边滤波法, 最小均方差滤波等传统的滤波方法, 也有基于傅立叶变换的方法和小波变换方法。偏微分方程 (PDE) 自上个世纪80年代末开始被用于解决传统的计算机视觉问题, 近年来在图像去噪与修复等方向的应用中已经取得了不错的成果。
曲率驱动与边缘停止相结合的非线性扩散模型
偏微分方程是以运动的视角来处理图像问题, 起源于物理环境中热传导方程初始值问题:
其中表示拉普拉斯算子, 可以用高斯函数与初始图像的卷积来表示:
其中,
x和y方向上的等效宽度均为。
由于梯度算子有各向同性的特性, 而导致其在图像去噪过程中不能很好的保持边缘信息。为了解决由于该梯度算子各向同性所引起的问题, Perona和Malik提出了一种非线性的各向异性扩散的图像去噪模型P-M模型。P-M模型利用一个扩散系数函数替代高斯平滑滤波, 其模型为:
为了克服热方程各项同性模糊图像的问题, 以及达到对图像各区域内部平滑, 而边缘区域增强的各向异性扩散效果。P-M模型采用扩散系数函数用以判断算法在t时刻处理的图像区域为平坦区域还是边界区域。当处理区域为平坦区域时, 设定扩散系数为1, P-M模型退化为热方程, 模型进行平滑处理;当处理区域为边界区域时, 设定扩散系数为0。
随着对图像表征认识的深入, 人们逐渐认识到一阶微分量 (梯度) 并不是唯一的图像局部特征, 而二阶微分量中含有更丰富的局部信息, Alvarez, Lions和Morel提出了一种沿垂直于图像梯度方向的偏微分扩散方程, 模型为:
随后又有人对其作适当变换, 可以得到如下方向扩散模型:
其中表示曲率:
由于图像的任一水平集的曲率可以表达为 (1) 式, 方向扩散模型等价于对图像的所有水平集曲线C作曲率运动。这里的应使时值为0, 值较大时值为1, 即该方法平滑较大的等照度线, 保护较小的等照度线, 同时保护图像的边缘信息, 因此对梯度模值足够大的区域应该加以保护。
改进的曲率模型
弱光环境下采集到的图像有一个比较明显的特点是“暗斑”比较大, 这主要是由于光照不足, 从物体上返回的光波粒子不足以在感光器件上产生足够的电荷, 使得获取的图像与实际物体误差较大, 不能真实地反映现实世界, 故此有必要适当增强图像的强度弥补光粒子不足产生的偏差。
由上一节知, 曲率驱动与边缘停止相结合的非线性扩散模型对曲率较大的非边缘区域做平滑处理, 对区域边缘或曲率小的区域实施保护不做平滑处理, 但是该模型并没有对光照较弱的区域做强化处理, 于是加入强度补偿因子。
低照度环境的图像强度通常较低, 并且强度越低, 所需补偿越大;强度较大时不需要做补偿, 于是该因子需满足如下两个条件:
曲线如图1所示 (其中) , 由图可见该式满足上述条件。
加入强度补偿因子后得到如下模型:
图2为加入强度因子前后处理结果的直方图分析结果, 上图是引入强度因子前原模型处理后的分析结果, 下图为改进版模型分析结果, 上下两图对比可以看出加入强度因子后低强度像素明显减少。
由照度低引起的强度偏差得到了修正, 即与原图像的偏差被缩小, 因此用该方法降噪比原方法在信噪比的表现上也有一定程度提升。
实验结果
为了验证并比较本文提出的方法, 首先对图片进行了多种强度噪声的干扰。
由于处理的是弱光条件下的噪声, 这里添加的噪声均值和方差均较强, 混入不同强度噪声的噪效果如图3所示。
为了验证本文改进模型的效果, 采用多种降噪方法进行对比, 分别是中值滤波法, 双边滤波法, 和原曲率模型。
对加入µ=-10, σ=50噪声的图像进行降噪处理得到如图4所示结果。
从图4中可以看出本文方法在暗处对暗斑较少, 而亮处并无明显去斑处理, 符合预期。
为分析几种模型对图像强度分布的影响, 对以上结果进行直方图分析, 如图5所示。
由图5可见, 加入噪声后像素值较低的点大幅增多, 四种滤波方法均可不同程度的提升像素分布, 原模型由于曲率的作用, 对强度分布有较明显拉升, 低强度像素点大为较少, 改进的曲率模型在此基础上又有一定的提高。
下面采用PSNR峰值信噪比对模型降噪性能进行分析。
其中MSE为均方误差
表1是对不同强度噪声下四种处理方法的结果对比, 可以看出本文方法处理后PSNR较高。
结语
降噪薄层桥面铺装技术探析 篇9
关键词：国道路面,降噪,桥面铺装,节能环保
1 项目概况
国道G105线中山细滘大桥至沙朗段长约23.28km, 该路段是在原有二级公路的基础上改建为一级公路, 改建工程于2003年5月建成通车。国道G105线中山段经过东凤、小榄、东升、西区等四个经济发达的城镇, 是中山市“五横六纵”主骨架路线第五纵的一部分, 是中山市最重要的一条“黄金走廊”。细滘大桥至沙朗段沿线交叉路口均为平面交叉, 部分做了简单的交通渠化, 主要通过交通信号灯来控制路况交通秩序。
随着中山市的经济和交通运输的快速发展, 目前国道G105线中山细滘大桥至沙朗段的平均日交通量已达到50 000~60 000辆, 该路段公路城市道路化严重, 城市交通与过境交通混行, 交通较为拥挤、混乱。交叉口信号灯的控制已经不能满足交通量增长的需求, 造成该路段交通堵塞严重, 交通事故屡屡发生, 极大地降低了国道的通行能力和服务水平。
为尽快改善交通状况, 提高其通行能力和服务水平, 中山市公路局提出对该路段沿线平面交叉口进行改造, 其中14个平交口平面交叉改为立体交叉。
广东粤路勘察设计有限公司与交通运输部公路科学研究院合作, 依托“桥面沥青混凝土降噪技术应用与评价”项目研究, 在本工程中选择十水线和小榄港路段跨线桥及引桥两个路段进行降噪薄层沥青混凝土铺装, 以验证该成果的效果。
2 降噪薄层桥面铺装结构
表面层采用3 cm SAC-10型橡胶沥青混凝土, 中面层采用4 cm SAC-13型橡胶沥青混凝土, 层间按照原设计方案洒铺改性沥青防水粘结层, 如图1所示。
3 降噪薄层桥面铺装的技术要求
3.1 橡胶沥青
本工程用橡胶沥青应满足表1要求。
3.2 集料
(1) 粗集料
上面层:4.75 mm以上 (含4.75 mm) 的碎石采用5~10 mm原材料, 规格应满足《公路沥青路面施工技术规范》 (JTG F40-2004) 中S12的要求, 且9.5 mm以上含量不应多于5%, 应增设7.2 mm筛, 7.2 mm筛上筛余比例不小于40%。
下面层:4.75 mm以上 (含4.75 mm) 的碎石分为5~10 mm和10~15 mm两档, 每档超粒径含量不超过15%。粗集料质量技术要求见表2。
(2) 细集料
细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质, 并有适当的颗粒级配, 其质量应符合表3的规定。
3.3 填料
沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉, 原
石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净, 能自由地从矿粉仓流出, 其质量应符合表5的技术要求。当采用消石灰或水泥代替矿粉时, 消石灰和水泥也应相应的满足下表5中的要求。当采用消石灰替代是替代量不宜超过3%, 水泥可全部替代。
3.4 级配
沥青混合料推荐设计级配范围如下表6和表7所示。
在使用时, 需要根据工程实际的石料特性, 进行混合料的理论配合比设计优化, 级配曲线亦控制在上述表格给定范围内。如遇特殊石料, 级配曲线超出规定范围, 应进行全面性能验证。
3.5 沥青混合料技术要求
铺筑用橡胶沥青混合料应满足表8、表9中的技术要求。
3.6 桥面板的处理
(1) 作为沥青混凝土铺装下承层的桥面应增加铣刨工艺, 将水泥混凝土桥面板表面层铣刨0.5~1cm, 将表面混凝土浮浆去掉, 裸露出碎石构造。
(2) 桥面防水粘结层的拉拔强度应不小于0.25 MPa, 拉拔头直径100 mm, 测试温度为25度±1度。
4 结语
路面噪声主要是轮胎压缩空气产生的“声爆”, 采用空隙率较大的降噪路面后, 起到了一定的吸间作用, 通过现场检测, 与采用普通沥青铺装桥面相对比, 一般可降低噪音3—5分贝, 雨天时更为显著, 可降低噪音8~10分贝, 大大的降低的噪音, 起到了环保作用。铺装厚度由一般的10 cm, 变为7 cm, 减少沥青30%, 起到了节能作用。
由此可见, 在高架桥、穿城公路或城市道路采用降噪路面, 是既环保, 又节能, 符合国家可持续发展战略。
参考文献
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