最新-噪声控制技术隔声课件.ppt
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- 最新 噪声控制 技术 课件
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1、知识点回顾知识点回顾p直达声场、混响声场、扩散声场、混响时间的概念直达声场、混响声场、扩散声场、混响时间的概念p声源开始工作到停止工作室内声场的变化过程声源开始工作到停止工作室内声场的变化过程p平均吸声系数、混响时间、室内声压级、室内降噪量平均吸声系数、混响时间、室内声压级、室内降噪量的计算的计算室内吸声降噪室内吸声降噪p透声系数、隔声量、吻合效应的概念透声系数、隔声量、吻合效应的概念p单层均质墙隔声的频率特性单层均质墙隔声的频率特性p临界吻合频率、平均隔声量的计算临界吻合频率、平均隔声量的计算隔声隔声第五节第五节 噪声控制噪声控制技术技术隔声隔声0303多层墙的隔声特性多层墙的隔声特性020
2、2单层匀质墙的隔声性能单层匀质墙的隔声性能0101隔声概述隔声概述目录目录C ON T E N T0606隔声屏隔声屏0505隔声罩隔声罩0404隔声间隔声间 ( (一一) )双层隔声墙双层隔声墙 ( (二二) )多层复合板隔声多层复合板隔声多层墙的隔声多层墙的隔声特性特性双层隔声墙双层隔声墙二、隔声特性曲线二、隔声特性曲线 一、隔声原理一、隔声原理三、共振频率及隔声量估算三、共振频率及隔声量估算隔声原理隔声原理p增加墙的厚度,可增加隔声量,但不经济、隔声效果增加墙的厚度,可增加隔声量,但不经济、隔声效果也不理想。若将墙一分为二,中间夹一定厚度的空气也不理想。若将墙一分为二,中间夹一定厚度的空
3、气层,墙的层,墙的总质量不变,隔声效果比单层实心结构好总质量不变,隔声效果比单层实心结构好。p入射声波频率为入射声波频率为1003200Hz,单层墙平均隔声量单层墙平均隔声量为为213.5lg14 200kg/mRmm216lg8 200kg/mRmmp双层隔声墙:两层墙体间夹一定厚度的双层隔声墙:两层墙体间夹一定厚度的空气层空气层。双层隔声墙双层隔声墙(2-142a)(2-142b)隔声原理隔声原理l 空气与墙板空气与墙板特性阻抗不同特性阻抗不同,当,当声波透过声波透过第一层墙第一层墙时,造成声时,造成声波的两次反射,形成衰减,并波的两次反射,形成衰减,并且由于且由于空气层的弹性和附加吸空气
4、层的弹性和附加吸收作用收作用,使得声能衰减增大,使得声能衰减增大双层隔声墙双层隔声墙l 声波传至声波传至第二层墙第二层墙时,又造成声波的时,又造成声波的两次反射两次反射,使,使得透射声能再次减少,总的透射损失更大得透射声能再次减少,总的透射损失更大ABCD双层隔声墙双层隔声墙二、隔声特性曲线二、隔声特性曲线 一、隔声原理一、隔声原理三、共振频率及隔声量估算三、共振频率及隔声量估算隔声特性曲线隔声特性曲线双层隔声墙双层隔声墙Of0fc频率频率隔声量隔声量6dB/倍频程倍频程12dB/倍频程倍频程隔声特性曲线隔声特性曲线双层隔声墙双层隔声墙Of0fc频率频率隔声量隔声量6dB/倍频程倍频程12dB
5、/倍频程倍频程p 双层墙板作整体振动,此双层墙板作整体振动,此时空气层不起作用,隔声时空气层不起作用,隔声能力与同样重量的单层墙能力与同样重量的单层墙没有区别。没有区别。 隔声特性曲线隔声特性曲线双层隔声墙双层隔声墙Of0fc频率频率隔声量隔声量6dB/倍频程倍频程12dB/倍频程倍频程p 隔声量以每倍频程隔声量以每倍频程12dB的的斜率上升,充分显示出双斜率上升,充分显示出双层墙结构的优越性层墙结构的优越性 隔声特性曲线隔声特性曲线双层隔声墙双层隔声墙Of0fc频率频率隔声量隔声量6dB/倍频程倍频程12dB/倍频程倍频程p 进入吻合效应区后,在临界吻进入吻合效应区后,在临界吻合频率处又出现
6、一隔声量低谷;合频率处又出现一隔声量低谷;p 双层墙的临界吻合频率与吻合双层墙的临界吻合频率与吻合效应状况取决于两层墙的临界效应状况取决于两层墙的临界吻合频率。吻合频率。 隔声特性曲线隔声特性曲线双层隔声墙双层隔声墙Of0fc频率频率隔声量隔声量6dB/倍频程倍频程12dB/倍频程倍频程p 双层墙较单层墙优越的区双层墙较单层墙优越的区域主要在共振频率后域主要在共振频率后p 设计中尽量将共振频率移设计中尽量将共振频率移往人不敏感的频率区域往人不敏感的频率区域共振频率共振频率p入射声波法向入射时的墙板共振频率入射声波法向入射时的墙板共振频率0012112cfhmmp空气层越厚,双层墙的共振频率越低
7、。空气层越厚,双层墙的共振频率越低。 (2-143)双层隔声墙双层隔声墙隔声量估算隔声量估算p平均隔声量为平均隔声量为2121216lg8 200kg/mRmmRmm p工程估算双层墙隔声量的经验公式工程估算双层墙隔声量的经验公式1216lg16lg30RmmfR2121213.5lg14 200kg/mRmmRmmp 空气层附空气层附加隔声量加隔声量(2-144)双层隔声墙双层隔声墙(2-145a)(2-145b)图图2-29 双层墙附加隔声量与空气层厚度的关系双层墙附加隔声量与空气层厚度的关系 空气层厚度空气层厚度/cm双层隔声墙双层隔声墙隔声量估算隔声量估算 ( (一一) )双层隔声墙双
8、层隔声墙 ( (二二) )多层复合板隔声多层复合板隔声多层墙的隔声多层墙的隔声特性特性概述概述多层复合板隔声多层复合板隔声p多层复合板多层复合板:由几层:由几层面密度或性质不同面密度或性质不同的板材组成的的板材组成的复合隔声构件。复合隔声构件。p结构结构:通常用金属或非金属的坚实薄板做:通常用金属或非金属的坚实薄板做面层面层,内侧内侧覆盖阻尼材料,或覆盖阻尼材料,或填入填入多孔吸声材料或空气层等组成。多孔吸声材料或空气层等组成。p特点:特点:多层复合板具有多层复合板具有质量轻、隔声性能良好质量轻、隔声性能良好,广泛,广泛应用于多种隔声构件中,隔声门(窗)、隔声罩、隔应用于多种隔声构件中,隔声门
9、(窗)、隔声罩、隔声间的的墙体等。声间的的墙体等。多层复合板隔声多层复合板隔声隔声性能隔声性能p多层复合板多层复合板隔声量隔声量比组成它的同等质量的单层板有明比组成它的同等质量的单层板有明显改善,其原因有:显改善,其原因有:l 使用厚度或材质不同的多层板,可以使用厚度或材质不同的多层板,可以错开共振与临界错开共振与临界吻合频率吻合频率,改善共振区与吻合区的隔声低谷现象,改善共振区与吻合区的隔声低谷现象多层复合板隔声多层复合板隔声l 分层材料的阻抗各不相同,使声波在分层材料的阻抗各不相同,使声波在分层界面上产生分层界面上产生多次反射多次反射,阻抗相差越大,反射声能越多,透射声能,阻抗相差越大,反
10、射声能越多,透射声能的损耗就越大的损耗就越大l 夹层材料的夹层材料的阻尼和吸声作用阻尼和吸声作用,致使声能减弱,并削弱,致使声能减弱,并削弱共振与吻合效应共振与吻合效应( (一一) )组合墙平均隔声量计算组合墙平均隔声量计算隔隔声间声间( (二二) )孔洞缝隙对墙板隔声的影响孔洞缝隙对墙板隔声的影响( (三三) )门(窗)的隔声和孔洞处理门(窗)的隔声和孔洞处理( (四四) )隔声间降噪计算隔声间降噪计算 隔声间:隔声间:把噪声源封闭起来把噪声源封闭起来,使噪声很少传出去;把,使噪声很少传出去;把需要安静的需要安静的场所用隔声结构围闭起来,使场所用隔声结构围闭起来,使外界的噪声外界的噪声很少传
11、进去。很少传进去。隔隔声间声间组合墙平均隔声量计算组合墙平均隔声量计算p组合墙:具有门、窗等不同隔声构件的墙板组合墙:具有门、窗等不同隔声构件的墙板p平均隔声量:平均隔声量:p组合墙的透声系数:各组成部件透声系数的平均组合墙的透声系数:各组成部件透声系数的平均值,称作平均透声系数值,称作平均透声系数1 1221121SSSSSSniinninniiSS110lg( )R(2-146)(2-147)隔声间隔声间S1、R1例:某例:某240mm厚的砖墙,面积为厚的砖墙,面积为S1=20m2,隔声量,隔声量R1=50dB;墙上开一门,墙上开一门, S2=2m2, R2=20dB ;设有观察窗,;设有
12、观察窗, S3=1m2, R2=40dB 。求:此组合墙体的平均隔声量。求:此组合墙体的平均隔声量。S2R2S3R3隔声间隔声间结论:结论:一个理想的隔墙,如果有一个理想的隔墙,如果有1%1%的孔隙,其隔声量不会的孔隙,其隔声量不会超过超过2020分贝。对隔声结构上的孔隙必须做密封处理。分贝。对隔声结构上的孔隙必须做密封处理。孔洞缝隙对墙板隔声的影响孔洞缝隙对墙板隔声的影响假设在一个理想的隔声墙上(假设在一个理想的隔声墙上(墙墙=0),有一个占墙面积约),有一个占墙面积约1%的孔隙(的孔隙( 孔孔=1),则墙体的平均隔声量为),则墙体的平均隔声量为?dB 20dBp由于由于声波的衍射声波的衍射
13、,孔洞和缝隙对隔声墙板的影响大,孔洞和缝隙对隔声墙板的影响大门的隔声门的隔声p前提前提l 保证有足够的保证有足够的隔声量隔声量l 保证门的开启机构保证门的开启机构灵活方便灵活方便p措施措施l 隔声门做成双层轻便门,在两层间加隔声门做成双层轻便门,在两层间加吸声处理吸声处理,采用多层复合结构;采用多层复合结构; l 门缝的密封门缝的密封方法:根据隔声要求和门的使用条件方法:根据隔声要求和门的使用条件确定。确定。 隔声间隔声间隔声间隔声间门的隔声门的隔声27o 5)定义构件属性)定义构件属性o 在绘图之前,必须先定义构件属性。以墙在绘图之前,必须先定义构件属性。以墙构件为例,单击构件工具栏的构件为
14、例,单击构件工具栏的“墙墙定义构定义构件属性件属性”按钮,进入按钮,进入“属性管理属性管理”窗口。窗口。o 选择选择“新建新建砖石墙砖石墙”,默认墙编号,默认墙编号=nq-1,墙厚,墙厚=240,内,内/外墙外墙=内,如图内,如图8.23所示。所示。o 在在“构件做法定义构件做法定义”窗口,双击窗口,双击“项目编项目编号号”,在弹出的,在弹出的“项目指引项目指引”窗口选择窗口选择“定定额额”选项卡,选择砖墙定额子目选项卡,选择砖墙定额子目354,确,确认后退出。所选定额返回到认后退出。所选定额返回到“构件做法定义构件做法定义”窗口中,同时,双击窗口中,同时,双击“换算换算”栏可以对该栏可以对该
15、项子目进行换算。项子目进行换算。o 重复重复步,定义步,定义“外墙外墙”属性属性qi-3,墙厚,墙厚=370,内,内/外墙外墙=外。外。2829o 单击单击“属性管理属性管理”窗口中的窗口中的“确认确认”按钮按钮,退出,退出“属性管理属性管理”窗口,这样就完成了对窗口,这样就完成了对墙构件的属性定义。墙构件的属性定义。o 其他构件的属性定义方法同上,一种构件其他构件的属性定义方法同上,一种构件有多个属性项目时,在有多个属性项目时,在“属性管理属性管理”窗口中窗口中一次性定义完成。比如柱构件,有不同截面一次性定义完成。比如柱构件,有不同截面尺寸的柱,则可定义多个柱属性:尺寸的柱,则可定义多个柱属
16、性:zu2,zu3,zu4,6)绘制构件属性定义好之后)绘制构件属性定义好之后,就是画图了,利用软件提供的画图工具,就是画图了,利用软件提供的画图工具,将构件图元绘制到轴网上。对于不同类型的将构件图元绘制到轴网上。对于不同类型的构件,软件提供了不同的画法及智能布置方构件,软件提供了不同的画法及智能布置方法。如墙,可以通过画线的方式绘制,也可法。如墙,可以通过画线的方式绘制,也可以选择按轴线自动生成,以下分别说明。以选择按轴线自动生成,以下分别说明。30o (1)画墙)画墙o 画外墙,单击墙构件工具栏右侧的属性下拉画外墙,单击墙构件工具栏右侧的属性下拉列表框,列表框, 选择选择“qi-3外外墙墙
17、”,再单击,再单击“墙墙画画”,光标定位到轴线,光标定位到轴线上的(上的(A,1)点,单击左键,这时墙的第一)点,单击左键,这时墙的第一个端点确定;移动光标到(个端点确定;移动光标到(A,3)坐标点,)坐标点,再次单击左键,墙第二点确定,同时一堵墙再次单击左键,墙第二点确定,同时一堵墙也显示在绘图区中。其他墙依此继续画出。也显示在绘图区中。其他墙依此继续画出。外墙画完转换到内墙时,从构件工具栏的属外墙画完转换到内墙时,从构件工具栏的属性列表中选择性列表中选择“内墙内墙”,当前墙属性为内墙,当前墙属性为内墙,按照刚才的方法,画出全部内墙。,按照刚才的方法,画出全部内墙。31o (2)智能布置墙)
18、智能布置墙o 智能布置是为了提高画图效率而提供的一种智能布置是为了提高画图效率而提供的一种快速画墙的方法,系统提供了可按轴线生成快速画墙的方法,系统提供了可按轴线生成、按梁线生成、按墙线生成、按梁线生成、按墙线生成3种方式,由于当种方式,由于当前只有轴线,所以我们选择按轴线生成(见前只有轴线,所以我们选择按轴线生成(见图图8.24),选择),选择“内墙内墙”,单击构件工具栏,单击构件工具栏“墙墙布布”按钮,鼠标框选需要布置墙的轴按钮,鼠标框选需要布置墙的轴线,确认后轴线上自动生成墙。线,确认后轴线上自动生成墙。323334o 1)新建工程)新建工程o 单击欢迎界面上的单击欢迎界面上的“新建工程
19、新建工程”,进入新,进入新建工程界面,如图建工程界面,如图826所示。所示。35o 输入输入“工程名称工程名称”及工程的相关工程概况及工程的相关工程概况,如图,如图827所示。所示。36o 单击图单击图8.27中的中的“下一步下一步”按钮,进入按钮,进入“计算规则计算规则”设定,如图设定,如图8.28所示。所示。37o 单击图单击图8.28中的中的“下一步下一步”按钮,进入按钮,进入“楼层设置楼层设置”设定,如图设定,如图8.29所示。所示。381.电路中不含互感和受控源的情况电路中不含互感和受控源的情况(相量法相量法) SS()kkkkkUZ IIU 111S1S1SSSS000000000
20、00000000000kkkkkbbbbbZUIIUZUIIUZUIIU 按定义写开按定义写开 kUSkUkIekI Zk kIS二、支路方程的矩阵形式二、支路方程的矩阵形式 2.电路中含有互感的情况电路中含有互感的情况 设第设第k条、条、j条支路有耦合关系,编号时把它们相邻的编在条支路有耦合关系,编号时把它们相邻的编在一起(设两个电流都为一起(设两个电流都为流入同名端流入同名端):): eeSSSSeeSSSSj()j()jj()()kkkkjjkkkkkjjjkjjkkjjjjkkkjjjjUZ IM IUZIIMIIUUM IZ IUMIIZ IIU ()()()11e1S111S1S1
21、22e2S222S2S2eSSSbbbbbbbbUZ IUZIIUUZ IUZIIUUZ IUZIIU 其余支路电压、电流的关系为:其余支路电压、电流的关系为: 111S1S1222S2S2SSS0000000000j000j00000kkjkkkkjjjjjbbbbZUIIUZUIIUZMUIIMZUIIZUII SSSkjbUUUSS()UZ IIU 故回路电流方程不变,只是阻抗阵故回路电流方程不变,只是阻抗阵Z不再为对角阵,不再为对角阵, 其非对角线元素的其非对角线元素的第第k行、第行、第j列列和和第第j行、第行、第k列列的两个元的两个元 素是两条支路的互阻抗。互阻抗前的素是两条支路的互
22、阻抗。互阻抗前的“” ,电流流入同电流流入同名名 端的对应取端的对应取“ ”,反之取,反之取“”。 仍可统一写为仍可统一写为 3.电路中含有受控源的情况电路中含有受控源的情况 deS()kkjjkjjjUr IrIISdS()kkkkkkUZIIUU而而 这时含有受控源的支路阻抗这时含有受控源的支路阻抗 Z 为非对角阵,非对角线为非对角阵,非对角线上的元素是与受控电压源的控制系数有关的元素。因支路方上的元素是与受控电压源的控制系数有关的元素。因支路方程的右端加上受控电压源,故支路阻抗阵变为:程的右端加上受控电压源,故支路阻抗阵变为: kU ISkSkUkIekI Zk+ dkU12kkjbZZ
23、ZZrZk j 取回路电流(连支电流)为未知变量。取回路电流(连支电流)为未知变量。 0 SkSkkkkkUBIBZIBZUBSkkSklkIBZUBIBBZT SkSkkkkUIIZU)(回路方程矩阵形式回路方程矩阵形式 支路电压与支路电流的关系支路电压与支路电流的关系 代入上面方程,整理后得代入上面方程,整理后得 SkU. Zk+- -kU. kI. SkI. ekI. +- -lSllUIZ 回路矩阵方程回路矩阵方程(回路电压源相量)(回路电压源相量)Zl(回路阻抗阵)(回路阻抗阵)三、回路电流方程的矩阵形式三、回路电流方程的矩阵形式 13.2列出图示电路矩阵形式回路电流方程的频域表达式
24、。列出图示电路矩阵形式回路电流方程的频域表达式。 124356+- -U2Z3Z6 IS6+- -Z2Z5Z1+- - U2US1TS6S00000II111000001101000011fB652321000000000000000000000000000000ZZZZZZZ 画出有向图,给支路编号,选树画出有向图,给支路编号,选树(1,4,6)。TS1S00000UU 6523121121Tff000ZZZZZZZZZZZBBZlTS66S1S1SSSIZUUIBZUBUlS66S1S15326523121121000IZUUIIIZZZZZZZZZZSlU计算计算Zl 和和 。矩阵形式回
25、路电流方程的频域表达式为矩阵形式回路电流方程的频域表达式为13-3列出图示电路矩阵形式回路电流方程的复频域列出图示电路矩阵形式回路电流方程的复频域表达式。表达式。R1C2L3L5uS4uS5*M12435 画出有向图,给支路编号,选树画出有向图,给支路编号,选树(1,4)。 TS5S4)()(000(s)sUsUU0)(sI110000110100011fB532100000000000000100000)(sLsMsMsLsCRsZ 计算计算Z(s)UlS(s)。5311121Tff001)()(sLsMsMsLRRRsCRBsZBsZlTS5S4S4fS)()()(0)()(sUsUsUs
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