振动噪声复习汇总

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汽车振动噪声控制复习

填空 1*10 选择 2*10 计算 10*2 简答10*4

无阻尼单自由度系统自由振动响应的推导、振动特点 1.单自由度无阻尼自由振动响应的推导 1）列方程 2）求固有频率

3）求微分方程获得振动响应的一般形式： 4）求出

x?c1cos?nt?c2sin?nt

?(t) x5）代入初始条件求出参数，得到响应

6）确定简谐振动三要素：振幅、频率、初相位

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2.单自由度无阻尼自由振动特点

1）单自由度系统无阻尼自由振动是简谐振动，振幅、初相位决定于初始条件和系统刚度、质量。运动的中点是系统的平衡位置；

2）振动频率值只与系统的刚度、质量有关。

3）当系统的质量不变刚度增加时，系统的固有频率增高；当系统刚度不变而质量增加时，固有频率降低。

3.三个环节：输入（激励）——系统 ——输出（响应） 4.振动问题按照这三个环节分为三类： 第一类：已知激励和系统，求响应 第二类：已知激励和响应，求系统 第三类：已知系统和响应，求激励

5.确定简谐振动三要素：振幅、频率、初相位x=Asin(ωt+φ) 6.振动系统四要素：质量、弹性、阻尼及激励。

?1?z?2??K?z1?z2??Ktz1?Ktqz1?C?z??m1????2?z?1??K?z2?z1??0z2?C?z??m2??

?1?K?z1?z2??Ktz1?Ktqz??m1???2?K?z2?z1??0z??m2?

（1） 建立微分方程

??1??2k?m0??x

????????2???k ?02m??x（2）解方程：

a. 设主振动：

?0??k??x1???????3k??x2??0? 汽运131

?x1???e1? ?????sin(?t??) ?x2???e2? ?2k?m?2???e1??0??k????? 2????k3k?2m??0????e2?

b.有非零解的条件：

2k?m?2?k?0 2?k3k?2m? 令特征方程为： m?2??222(2k(???)(33k?m)?2m?)(?22??)?1k??00即： k

?1?1,?2?2.5解出：

c. 求固有频率

2m? ???1?1,?2?2.5k

k k?1???2.52m md. 求主振型

7.振型图

8.垂直方向最敏感的频率范围是4～12.5H 水平方向最敏感的频率范围是0.5～2Hz。

9.有阻尼单自由度系统自由振动的特点（阻尼比分三种情况）

1）欠阻尼是一种振幅逐渐衰减的振动；欠阻尼当0<ζ <1 汽车减震器

2）过阻尼是一种按指数规律衰减的非周期蠕动，没有振动。过阻尼当ζ > 1 跳杆 3）临界阻尼也是只衰减不振动，衰减稍快。临界阻尼当ζ = 1 灵敏电流计读数 特点 ：

1）系统对简谐激励的稳态响应是等同于激振频率而相位滞后于激振力的简谐振动。

2）稳态响应的振幅及相位差只取决于系统本身的物理参数 （质量，刚度，阻尼）和激振力频率及力幅，而与系统进入运动的方式（初始条件）无关。 二 声学基础：

1.声波：媒质质点的机械振动由近及远的传播称为声振动的传播或声波。 2.声音的分类：音频声f?20Hz~20kHz 超声f?20kHz 次声f?20Hz

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人耳能接收声波的频率大约在20Hz～20kHz。 3.声阻抗：声源表面声压与声源体积速度之比。

4.声功率：声源在单位时间通过某一面积的声能，单位：瓦。意义：声功率是衡量声源声能量输出大小的基本物理量；声功率可用于鉴定各种声源。

5.声场：声音传播经过的媒质空间或声波所到达的空间或存在声压的空间。

6.声波的反射、投射、折射：声波在空间传播时会遇到各种障碍物，或从一种媒介进入另一种媒介时，会产生声波的反射、透射、折射。

7.根据声波传播时波振面的形状不同可以将声波分为平面声波、球面声波、柱面声波

产生声波的两个必要条件：振动、媒质

8.声强：在声传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的声能量，称为声音的强度，简称为声强，单位是w/m2

9.噪声控制方法:

1）吸声降噪：a 多孔吸声材料 b 共振吸声结构 c 吸声评价 2）隔声技术：a 单层壁的隔声 b 双层隔声结构 3）消声器：a 阻性消声器 b 抗性消声器

10.噪声分类：机械噪声噪声、空气动力噪声和电磁噪声 11.吸声评价：吸声系数和吸声量 12.多孔吸声材料吸声机理与特性：

条件：大量孔隙，孔孔相连；机理：多次反射损耗能量； 特性：主要吸收中高频噪声； 增加厚度能改善吸收低频噪音

噪声能量转化为其他能量，起降低噪声的效果。吸声材料主要是将声能变为热能，从而有效吸收中、高频声音。共振吸声结构利用声波激发结构或系统共振，通过结构共振最大限度地吸收声能，达到吸声的目的

13.薄膜、薄板共振吸声结构吸声机理:

薄膜的弹性和膜后空气层弹性共同构成共振结构的弹性，而质量由薄膜结构的质量确定，低频时可将共振结构理解为单自由度振动系统，当膜受到声波激励且激励频率与薄膜结构固有频率一致时，系统发生共振，薄膜产生较大变形，该变形消耗能量，起到吸收声波能量的作用。因薄膜刚度小，系统固有频率低，主要用于低频噪音吸收。

14.穿孔板共振吸声结构: 由穿孔板构成，分单孔和多孔两种形式。

可以通过在小孔颈口部位加薄膜透声材料或多孔性吸声材料以改善穿孔板吸声结构的吸声特性，也可通过加长小孔的有效颈长来改变吸声特性

三 汽车振动分析

1.单缸发动机所受的激励源有哪些？

不平衡惯性力和力矩是引起汽车振动的主要激励源之一。

2.发动机所受到的外部激励力主要有：旋转惯性力，往复惯性力，反扭矩。。 3.有效隔振分为两种：主动隔振和被动隔振

主动隔振：振源是机器本身，使它与地基隔离，减少对周围的影响

被动隔振：振源来自地基，为减少对地基对机器的振动影响而采取的措施。 两条结论

1）不论阻尼为多少，只有在频率比 λ>√2 才有隔振效果； 2）对于某个给定的λ>√2值，当阻尼比减小时，传递率也减小 。 单纯从隔振观点来看，阻尼增加会降低隔振效果。 隔振效果随着阻尼比的减少而降低；