物理性污染控制習(xí)題答案解析第三章

1、完美WORD格式物理性污染控制習(xí)題答案第三章振動污染及其控制1 .什么是振動污染？振動污染具有什么特征？答：振動污染：振動超過一定的界限，從而對人體的健康和設(shè)施產(chǎn)生損害，對人的 生活和工作環(huán)境形成干擾，或使機(jī)器、設(shè)備和儀表不能正常工作振動污染的特點(diǎn)主觀性：是一種危害人體健康的感覺公害。局部性：僅涉及振動源鄰近的地區(qū)。瞬時(shí)性：是瞬時(shí)性能量污染，在環(huán)境中無殘余污染物，不積累。振源停止，污染即消失。2 .振動污染的來源及其影響答：振動污染的來源于自然振動和人為振動自然振源由地震、火山爆發(fā)等自然現(xiàn)象引起。自然振動帶來的災(zāi)害難以避免，只能加強(qiáng)預(yù)報(bào)減少損失。人為振源主要包括（一）工廠振動源（二）工程振動源

2、（三）道路交通振動源（四） 低頻空氣振動源。振動對生理的影響主要是損傷人的機(jī)體；振動對心理的影響主要是心理上會產(chǎn)生不愉快、煩躁、不可忍受等各種反應(yīng)；振動對工作效率的影響主要是振動可使視力減退 ，使人反應(yīng)滯后，影響語言交談，復(fù)雜工作的錯(cuò)誤率上升等；振動對構(gòu)筑物的影響主要是振動導(dǎo)致構(gòu)筑物破壞。3 .簡諧振動系統(tǒng)具有哪些性質(zhì)？答：簡諧振動是最簡單的周期振動定義：某個(gè)物理量（位移、速度或加速度）按時(shí)間的正弦或余弦規(guī)律變化的振動。簡諧振動系統(tǒng)性質(zhì)：（一）自由振動（二）受迫振動（三）振動體與共振4 .共振現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的？有何危害？如何防止？答：共振現(xiàn)象產(chǎn)生是激振力受到過濾乃至變形，某些成分被突出、擴(kuò)大后

3、傳遞，大多數(shù)場合存在若干種形式的共振現(xiàn)象。危害是共振引起的擴(kuò)大。共振現(xiàn)象的主要形式有4種（1）包括基礎(chǔ)在內(nèi)的機(jī)器質(zhì)量和支承基礎(chǔ)的支承彈簧引發(fā)的力的傳遞即為共振。（2）激振力傳遞過程中，可能發(fā)生因地質(zhì)構(gòu)造引起地基共振的現(xiàn)象。（3）從受振（即受損方）還須考慮與振源同樣的機(jī)械或建筑及其支承引起的共振。（4）當(dāng)機(jī)械或建筑的部分或部件的固有頻率與傳遞來的激振力頻率一致時(shí)，就會強(qiáng)烈共振。防止共振主要方法：（1）改變機(jī)器的轉(zhuǎn)速或改換機(jī)型來改變振動的頻率；（2）將振動源安裝在非剛性的基礎(chǔ)上以降低共振響應(yīng)；（3）用粘貼彈性高阻尼結(jié)構(gòu)材料來增加一些波殼機(jī)體或儀器儀表的阻尼，以增加能量散逸，降低其振幅；（4）改變設(shè)

4、施的結(jié)構(gòu)和總體尺寸或采取局部加強(qiáng)法來改變結(jié)構(gòu)的固有頻率。5 .沿地面?zhèn)鬟f的波動具有什么特點(diǎn)？答：波動沿地面的傳遞特性(1)波動傳遞的順序首先觀測到與地面平行的P波，其次是S波，而后是具有與地面垂直振動分量的 R波。(2)波動的空間分布特征P波在空間傳播最快，S波次之，二者都以振源為中心呈球面波傳播； R波稍滯 后，以振源為中心呈圓柱波傳播。 R波能量最強(qiáng)，約占總能量的67%是振動公 害處理首要考慮的波。橫波占26%縱波能量最小，僅為7%(3)波動隨距離的衰減振動以波動形式從振源傳遞到地面， 隨波動距離增加逐漸減小，直至衰滅。波的 形態(tài)不同，n值不同，波動隨距離r的衰減也不同。(4)波動的反射、

5、折射和衍射入射、反射、折射的角度分別取決于 P波、S波的速度。止匕外，不同種類的反射 波和折射的強(qiáng)度還受密度的影響。6 .表示振動的主要參數(shù)有哪些？是如何定義的?主要參數(shù)有：位移、速度、加速度、振動加速度級及振動級位移：速度：加速度:x = x0 sin t dxx0 cos td2x dt2=- 2x0 sin tdt 0位移、速度和加速度的換算關(guān)系(p118圖3-20 )振動級：一般用機(jī)械振動參數(shù)級來描述振動的強(qiáng)度，單位為分貝( dB) 在環(huán)境振動測量中，一般選用振動加速度級和振動級作為振動強(qiáng)度參數(shù)。振動加速度級定義為0La =20lg 居aref振動級定義為修正的加速度級1 aLo =2

6、0lg e aref7 .振動源的控制方法有哪些？ 答：改進(jìn)振動設(shè)備的設(shè)計(jì)；提高制造加工裝配精度。8 .如何控制機(jī)械振動污染？簡述其原理。答：(一)降低機(jī)械的振動加速度降低機(jī)械的振動加速度的措施：采用使自由振幅倍率減小的設(shè)計(jì)。(二)利用支承臺架質(zhì)量的減振措施機(jī)械質(zhì)量m越大，彈簧勁度k越小，激振力頻率f越大時(shí)，則/0越大。通過增減機(jī)械支承臺架的質(zhì)量能夠降低振動加速度。調(diào)節(jié)支承臺架質(zhì)量，使機(jī)械 位移振幅控制在容許值以內(nèi)。專業(yè)整理知識分享完美WORD格式（三）利用動力吸振的減振措施當(dāng)外力的頻率與質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)的固有頻率接近時(shí)，就會產(chǎn)生共振。當(dāng)機(jī)械安裝不良而形成共振狀態(tài)等情況， 可采用動力吸振器的方法

7、，作為減振處 理措施之一。9 .彈性減振的原理是什么？可采取哪些方法？原理：用彈性材料支撐機(jī)械，使傳遞到基礎(chǔ)的激振力減少。米取方法：（1）積極隔振（主動隔振）在機(jī)器與基礎(chǔ)間安裝彈性支承（隔振器），減少機(jī)器振動激振力向基礎(chǔ)的傳遞量，迫使機(jī)器的振動得以有效隔離的方法作用：降低設(shè)備擾動對周圍環(huán)境的影響，同時(shí)使設(shè)備自身振動較小。風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)及沖床的隔振（2）消極隔振（被動隔振）在設(shè)備與基礎(chǔ)間安裝彈性支承（隔離器），減少基礎(chǔ)的振動對設(shè)備的影響程度， 使設(shè)備能正常工作或不受損害。作用：減小地基的振動對設(shè)備的影響，使設(shè)備的振動小于地基的振動，達(dá)到保護(hù) 設(shè)備的目的。精密儀器設(shè)備的隔振，房屋下安裝隔振器防

8、止地震破壞。10 .振動控制材料可分哪幾類？如何選擇適宜的抗振材料？答：隔振材料，阻尼材料，阻尼合金。常用的隔振材料有橡膠，軟木，玻璃纖維，毛氈。橡膠：橡膠隔振墊的剛度由橡膠彈性模量和幾何形狀決定。軟木：優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)輕、耐腐蝕、保溫性能好、加工方便等。缺點(diǎn)：不適于低頻隔振。玻璃纖維：優(yōu)點(diǎn)：耐腐蝕、防火、彈性好，性能不隨溫度變化毛氈：優(yōu)點(diǎn)：價(jià)廉、安裝方便，可根據(jù)需要切成任何形狀和大小，并可重疊放置， 獲得良好的隔振效果。要求：防腐，防蟲，易用油紙或塑料薄膜予以包裹，縫隙易用瀝青涂抹密封 常用的阻尼材料有彈性阻尼材料，復(fù)合材料，阻尼合金，庫侖摩擦阻尼材料，其 他類。彈性阻尼材料常用的有橡膠類、瀝青類和

9、塑料類。優(yōu)點(diǎn)：阻尼損耗因子很大、減 振性能良好缺點(diǎn)：溫度適應(yīng)性較窄，微小溫變會引起阻尼特性的較大改變。復(fù)合材料常用的有層壓材料、混合材料。優(yōu)點(diǎn)：施工工藝簡單，有較好的控制結(jié) 構(gòu)振動和降低噪聲的效果。阻尼合金：優(yōu)點(diǎn)：大阻尼合金具有比一般金屬材料大得多的阻尼值；導(dǎo)熱性好，耐高溫；可直接用作機(jī)器的零部件，缺點(diǎn)：價(jià)格貴。11 .針對地鐵污染的特點(diǎn)，提出合理的防治方案。（演講）12 .將兩臺機(jī)器先后開動，由某一測點(diǎn)測量其振動，得加速度有效值分別為4.25g 和3.62g ,求兩臺機(jī)器同時(shí)開動時(shí)的加速度級（1g為10“m/s2 ）o解：兩臺機(jī)器同時(shí)開動時(shí)的加速度有效值為ae = 4.25 2 3.62 2

10、 10 -2m/s2 = 5.58 10-2m/s2兩臺機(jī)器同時(shí)開動時(shí)的加速度級為= 20lgaearef=20lg5.58 10一2dB10*她5嚶飛）= 74.93dB完美WORD格式專業(yè)整理知識分享機(jī)器12345678振動級/dB82797472806875P 65解1 :14.設(shè)某處有8臺能完全獨(dú)立啟動的機(jī)器。逐臺分別啟動，由某一測點(diǎn)測得下表 的8個(gè)振動級數(shù)值，求這8臺機(jī)器同時(shí)開動時(shí)該測點(diǎn)的振動級是多少分貝。La1= 20lga.e1L =20lgaaeLa2= 20lgarefae2arefLa3= 20lgae3arefLa4= 20lgae4arefLa5a-= 20lg-e5

11、arefLa6 -20lg-e6-arefLa7= 20lg e7arefLa81 a 二 20lge8arefa82 = 20lgeL10一51ae2 79 = 20lge2 10一574 = 20lgae37280687565= 20lg10一5ae410一5ae5= 20lg-e510一5=20lge6 10-5a, 1= 20lg-e75 10一5= 20lg-e110 5aref8臺機(jī)器同時(shí)開動時(shí)修正的加速度有效值為10一0.9 = 12.59 10-2m/s210一1.0510一1.3= 8.91 10-2m/s25.01 10-2m/s210一1.4 = 3.98 10-2m/s

12、210一1 = 10 10-2m/s210一1.6 = 2.5 10-2 m/ s210一1.25或75= 5.62 10-2m/s2=1.78 10-2m/s2ae = 12.592 8.912 5.012 3.982 102 2.52 5.622 1.782 10-2m/s2=20.49 10m/s28臺機(jī)器同時(shí)開動時(shí)的加速度級為La1 a =20lgearef= 20lg-220.49 10 2=86.23dB解2:0.1LpiLp =10lg i 1102-51Lp =10lg108.2 107.9 107.4 107.2 108.0 106.8 107.5106.5= 86.23dB15 .假設(shè)機(jī)械本身的重量為785N轉(zhuǎn)速為60rpm,不平衡力為每轉(zhuǎn)58.8N,作用 于垂直方向。此時(shí)，若使支點(diǎn)臺架之下為彈性支承，系統(tǒng)的固有頻率5 Hz,機(jī)械的最大位移振幅控制在0.2mm以下時(shí)，則支承臺架的重量不得低于何值時(shí)，可起到減振作用系統(tǒng)總質(zhì)量co(3-48 )0f。F-02100058.81X X 0.2(31.4) 20.9610000.2310.6158.8(2二 5)2kgI2-/60 / 60、，-15)支承臺架的重量(310.61 - 785/ 9.8) = 230.51 kg16 .一臺質(zhì)量為10