什么是隔振?

[拼音]：gezhen

[外文]：vibration isolation

机械设备的振动传递给基础会引起基础以及地板、墙面的振动，发出噪声。因此在噪声控制中须对振动进行隔离。

振动物体的振动速度从u1减少到u2时，它所辐射的噪声声压即从p1减少为p2，噪声降低量△L为：

振动可以从设备传递给基础，也可以从基础传递给设备。研究隔振问题都是假设基础的质量远大于设备的质量。隔离设备和基础间的振动传递一般使用d性机座（图1），形成一个单自由度的质量d簧系统。设隔振器的力劲为 K，隔振器上面的集总质量（设备）为m，设m上的振动力幅值为Fo，传到基础上的振动力幅值为F，作用力的频率为f。如不计阻尼力，传递率T是：

T是一个无量纲的量。式中fo（无阻尼固有频率）为：

d为系统的静态下沉量（压缩），单位是米。基础的振动速度为Vo，传到设备的振动速度为V，二者的比V/Vo也等于T。

如隔振器的粘滞阻尼系数为C，有阻尼系统的传递率为：

式中β=C/Cc，Cc=4πfom为临界阻尼。简单隔振系统，不同阻尼比β时传递率T与频率比f/fo的关系如图2。振动传递率T与f/fo及β的关系具有以下特性：

（1）f2<<f娿时T=1，机械设备的振动力全部传递到基础，或基础的振动全部传递到机械设备，隔振器不起隔振作用。

（2）f≈fo时是共振区域系统，有放大作用，传递的力大于作用的力，T的大小同β有关，β越大，T值越小，但总是T>1；

（3）


时，T=1，这一频率称为开始隔振的频率；f>f1时，T<1；f>>f1时，T≈(fo/f)2。振动或噪声减低的分贝数△L=20lg(1/T)=40lg(f/fo)。如频率加倍，振动即降低12分贝，这是隔振器的隔振效果。

选用d性垫层放在设备下面作隔振器时，设d性层受力面积为S，动态d性模量为E，厚度为h，则K=ES/h。常用d性材料的d性模量与容许最大负载见表。

为了防止货物(材料、元件或设备)在装卸和运输过程中可能受到的冲击和振动，须要采取隔振的包装结构。这种冲击和振动是由于跌落和撞击等因素引起的，也可能来自稳态振动。

如果将隔振的包装结构系统简化为一维线性系统，那末，系统中使用的大部分隔振垫在变形小时产生线性效应，变形大时出现非线性效应。设计时要考虑包装箱各个面和角受撞击时可能遭到的损害。对重型设备可安装在d性底座上，其中有贮存冲击能量的d簧。设计隔振垫时，应考虑d性垫在负载下的永久变形。

货物在受到冲击时可能受到的最大加速度α


，是隔振系统设计的主要根据。设装有货物的包装箱从高度h跌落下来，则可求得箱内物体所受到的最大加速度：

式中 g为重力加速度；fn为系统的共振频率。加速度必须小于α


，由此可以求出fn。

包装箱可用的d性材料很多，从简单的皱纹纸、d性条丝（纸条和塑料条等）到特制的d性垫和钢d簧系统。

参考书目

J.D.Irwin， E.R.Graf， Industrial Noise and Vibration Control， Prentice-Hall Inc.， New Jersey，1979.