環(huán)保工程師輔導之聲源及其特性

　　復習要求：

　　1、熟悉聲源及其分類

　　2、掌握點聲源、線聲源和面聲源的基本特性

　　一、機械噪聲源

　　由于機械設備運轉(zhuǎn)時存在不平衡，各零部件之間因偏差或表面缺陷而相互撞擊、摩擦產(chǎn)生的交變機械作用力使設備金屬板、軸承、齒輪或其他運動部位發(fā)生振動而輻射出噪聲的聲源稱為機械噪聲源。機械噪聲源又分為下列幾種。

　　1、撞擊噪聲

　　因沖擊力的作用會使機械產(chǎn)生較強的沖擊噪聲。如鍛錘工作時其機械能分為四部分，第一部分做功、第二部分轉(zhuǎn)化為熱能、第三部分通過基礎以固體聲的形式向四周地面?zhèn)鞑?，第四部分則轉(zhuǎn)化為使機件產(chǎn)生彈性形變的振動能。機件彈性形變振動能的一部分再以聲波的形式向四周空間輻射，形成撞擊噪聲，這種噪聲還可以分解為撞擊瞬間產(chǎn)生的噴射噪聲、壓力脈沖噪聲和結(jié)構噪聲。其中以結(jié)構噪聲產(chǎn)生的影響最大，輻射噪聲的時間最長。

　　撞擊噪聲有以下特征：當撞擊發(fā)生在較硬的光滑物體之間時，作用時間短，作用力大，則激勵的頻帶寬，激發(fā)物體本身振動方式就多，呈寬頻帶撞擊噪聲;如果撞擊發(fā)生在較軟的不光滑的物體之間時，作用時間相對較長，作用力小，激勵的頻帶窄，激發(fā)的振動方式少。

　　2、激發(fā)噪聲

　　一般由旋轉(zhuǎn)機械的周期性作用力產(chǎn)生。最簡單的周期力是由轉(zhuǎn)動軸、飛輪等轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的靜、動態(tài)不平衡所引起的偏心力。這種作用力正比于轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的質(zhì)量和靜、動態(tài)的合成偏心距，也正比于轉(zhuǎn)動角速度的平方。當轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速達到其臨界轉(zhuǎn)速時，則該系統(tǒng)自身會產(chǎn)生極大的振動，并將振動力傳遞到與其相連的其他機械部分，激起強烈的噪聲。激發(fā)噪聲會隨著機件縫隙的存在、結(jié)構剛度不夠或摩擦嚴重而增大。

　　3、摩擦噪聲

　　物體在一定的壓力作用下相互接觸并作相對運動時，物體之間產(chǎn)生摩擦，摩擦力以反運動方向在接觸面上作用于運動物體，從而激發(fā)物體振動而產(chǎn)生噪聲。如汽車的剎車聲等。

　　摩擦噪聲中的主要是摩擦引起物體的張弛振動所激發(fā)的噪聲，當振動頻率與物體的固有振動頻率相同時，摩擦噪聲將達到最大。

　　4、結(jié)構噪聲

　　機械噪聲是由于機械振動系統(tǒng)受迫振動和固有振動共同引起的，其中固有振動起了主要的作用，固有振動頻率是噪聲的主要組成成分，而振動系統(tǒng)的固有振動頻率取決于系統(tǒng)的結(jié)構特征和參數(shù)，所以稱為這種噪聲為結(jié)構噪聲。

　　任何機械部件都有它固有的振動方式，不同的振動方式對應于不同的振動頻率。振動的方式、頻率與部件或物料的物理性質(zhì)、部件的結(jié)構形狀和振動的邊界條件有關。物料的彈性模量愈大，材料愈粗、厚，則其固有頻率愈高;材料的面積愈大，即棒愈長，板面積愈大，則其固有頻率愈低。

　　5、齒輪噪聲

　　嚙合的齒輪對或齒輪組，由于相互碰撞或摩擦可激起齒輪體的振動，這種情況下輻射出來的噪聲稱為齒輪噪聲。

　　6、軸承噪聲

　　軸承內(nèi)相對運動的元件之間的摩擦和振動，或者轉(zhuǎn)動部分的不平衡、相對運動元件之間的撞擊等，都會導致軸承噪聲的產(chǎn)生。

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