振動與噪聲控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀

摘 要：空氣污染、水污染與噪聲污染作為世界三大污染，對人們的生活造成嚴(yán)重影響?，F(xiàn)階段，人們已經(jīng)對空氣污染及水污染進(jìn)行有效控制，噪聲污染成為環(huán)境污染控制重要內(nèi)容。近幾年，我國噪聲污染越加嚴(yán)重，大部分城市都存在不同程度的噪聲污染，大部分城市內(nèi)的噪聲污染甚至超過了60db，對城市現(xiàn)代化發(fā)展建設(shè)造成嚴(yán)重影響。按照有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，噪聲污染投訴事件在環(huán)境污染投訴內(nèi)超過70%，對和諧社會構(gòu)建造成嚴(yán)重影響。本文就對振動及噪聲控制技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究，希望能夠?qū)υ肼曃廴具M(jìn)行控制，推動和諧社會構(gòu)建。

關(guān)鍵詞：振動控制；噪聲控制技術(shù)

近幾年，我國振動與噪聲控制體系已經(jīng)建設(shè)較為完善，專業(yè)水平較高，污染控制技術(shù)十分先進(jìn)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)完善，有效滿足我國污染實(shí)際需求。雖然噪聲控制設(shè)備基本上實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化及系列化，但是噪聲控制設(shè)備在規(guī)格及性能上面還需要進(jìn)一步完善，有關(guān)制造工藝及設(shè)計(jì)水平還需要進(jìn)一步提升。按照我國振動與噪聲控制管理部門統(tǒng)計(jì)，我國振動與噪聲控制有關(guān)企業(yè)超過500家，從業(yè)人員數(shù)量超過2萬，振動與噪聲控制行業(yè)資產(chǎn)總數(shù)超過90億元。

1 振動與噪聲控制技術(shù)

1.1 振動主動控制技術(shù)

1.1.1模態(tài)控制法

系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)在模態(tài)空間內(nèi)進(jìn)行觀察，能夠從時間層面上對無限自由度系統(tǒng)進(jìn)行劃分，降低自由度系統(tǒng)振動性能，對模態(tài)空間進(jìn)行描述。無限自由系統(tǒng)主要對振動進(jìn)行有效控制，降低模態(tài)空間所具有的振動控制能力，這種控制方法也被稱之為模態(tài)控制法。模態(tài)控制法主要分為兩種，分別為獨(dú)立模態(tài)控制與模態(tài)耦合控制，獨(dú)立模態(tài)控制主要是對獨(dú)立存在的模態(tài)進(jìn)行控制，對其他模態(tài)并不影響，設(shè)計(jì)十分方便，具有良好發(fā)展前景。

1.1.2極點(diǎn)配置法

極點(diǎn)配置法也被稱之為特征結(jié)構(gòu)配置法。極點(diǎn)配置法主要是按照控制系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)要求，對特征值與特征向量分布進(jìn)行判斷，了解系統(tǒng)輸出狀態(tài)，確定復(fù)平面內(nèi)閉環(huán)極點(diǎn)的精確位置，滿足預(yù)定實(shí)際要求。極點(diǎn)配置法在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要配置極點(diǎn)與傳感器，一同落實(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)目的[ 1 ]。

1.2 降噪技術(shù)

現(xiàn)階段，降噪技術(shù)在電子設(shè)備內(nèi)廣泛應(yīng)用，能夠有效降低電子設(shè)備在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的噪聲，所以對降噪技術(shù)進(jìn)行研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1.2.1吸聲降噪

吸聲降噪這主要是利用吸聲材料，對噪聲吸收，降低噪聲強(qiáng)度。正常情況下，降低噪聲主要是通過吸聲材料及裝置對聲能進(jìn)行吸收。其中吸聲材料上面具有細(xì)小細(xì)孔，細(xì)孔直接與大氣進(jìn)行連接，具有良好通氣性。聲波在空隙內(nèi)進(jìn)行傳播，與靜止的材料進(jìn)行相對運(yùn)動，在熱傳導(dǎo)力相互作用之下，將聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑢⒙暷芟牡?，進(jìn)而起到吸收聲能的作用?，F(xiàn)階段，吸收材料主要由三種，分別為無極纖維材料、泡沫塑料與有機(jī)纖維材料[ 2 ]。

1.2.2隔聲降噪

隔聲是對噪聲污染控制內(nèi)的主要技術(shù)之一。隔聲降噪主要是通過墻體或者是構(gòu)件進(jìn)行屏蔽，將噪聲控制在一定區(qū)間范圍內(nèi)，讓噪聲與空氣之間正常傳播受到阻礙，進(jìn)而降低噪聲。隔聲降噪主要具有以下形式，首先雙層構(gòu)件。雙層構(gòu)件主要表示單層構(gòu)建之間相互隔離，其中具有空氣層，空氣層能夠有效對噪聲進(jìn)行緩沖，起到彈性作用，但是雙層構(gòu)件也會產(chǎn)生共振情況。所以，雙層構(gòu)件空氣層需要進(jìn)行合理設(shè)置，降低雙層構(gòu)件出現(xiàn)共振情況；其次，輕型墻。輕墻板主要表示圓孔珍珠巖、加氣混凝土板。按照質(zhì)量定律來說，輕墻板無法滿足隔聲實(shí)際要求，所以需要在板材之間形成空氣層，進(jìn)而提高隔音效果。

1.2.3消音器

消音器作為降噪器件，能夠阻礙聲音傳播，同時氣流正常流通，是降低噪聲的主要手段之一。消音器在空氣動力設(shè)備上安裝，例如空壓機(jī)、鍋爐排氣口、水泵等，有效降低排氣系統(tǒng)噪聲[ 3 ]。

2 國內(nèi)外對振動與噪聲控制技術(shù)的研究

2.1 國內(nèi)

我國對振動與噪聲控制技術(shù)研究時間較短，但是發(fā)展態(tài)勢良好，取得了一定研究成果，同時在有關(guān)領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)階段，我國研究人員對振動與噪聲控制技術(shù)高度關(guān)注，突破了傳統(tǒng)方法在研究上面存在局限性，需要對這振動與噪聲控制技術(shù)響應(yīng)及相位進(jìn)行分析研究，了解振動與噪聲控制技術(shù)有關(guān)原理。我國著名研究人員朱宏平通過對傳輸機(jī)理進(jìn)行分析研究，以振動與噪聲控制技術(shù)在動力機(jī)械安裝所呈現(xiàn)出來的性能進(jìn)行分析研究，主要目的就是希望能夠增加對振動與噪聲控制技術(shù)的了解；我國著名研究人員孫玉國在對振動與噪聲控制技術(shù)分析研究中，通過構(gòu)建柔性支撐隔離系統(tǒng)模型的方法，對振動與噪聲控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中有關(guān)功率參數(shù)進(jìn)行采集，對振動能量系統(tǒng)特征深入性了解[ 4 ]。

2.2 國外

振動與噪聲控制技術(shù)是由C惠首次提出，屬于物理理論。在1914年，國外研究人員對振動與噪聲控制技術(shù)進(jìn)行分析研究，主要目的是降低機(jī)械振動在運(yùn)行過程中出現(xiàn)共振情況。伴隨著研究人員對振動與噪聲控制技術(shù)深入性分析研究，振動與操作控制技術(shù)逐漸向非線性方向發(fā)展，現(xiàn)階段已經(jīng)在火箭技術(shù)、飛機(jī)等高科技領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用，能夠有效解決機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)振動情況，有效推動動力學(xué)快速發(fā)展。與此同時，噪聲控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，能夠有效降低城市噪音，推動城市現(xiàn)代化發(fā)展建設(shè)。

3 結(jié)論

簡而言之，我國對振動與噪聲控制技術(shù)還需要進(jìn)一步完善，控制技術(shù)方面與發(fā)展速度方面與發(fā)達(dá)國家相比較，還存在一定差距，但是振動與噪聲控制技術(shù)已經(jīng)處于建設(shè)一定規(guī)模，但是有關(guān)產(chǎn)品在加工上面還需要進(jìn)一步完善。本文在對振動與噪聲控制技術(shù)分析研究過程中，主要對振動主動控制技術(shù)與降噪技術(shù)進(jìn)行分析研究，了解國內(nèi)外對振動與噪聲控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，希望能夠?qū)φ駝优c噪聲控制技術(shù)深入分析。

參考文獻(xiàn)：

[1] 景國輝，沈建平.船用柴油機(jī)振動噪聲控制技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].柴油機(jī)，2015，04：1-5+10.

[2] 孫衛(wèi)紅，晏欣.潛艇振動與噪聲控制技術(shù)的最新研究進(jìn)展[J].噪聲與振動控制，2012，05：6-10.

[3] 劉小玲，王旭，郭瑩，劉亞鳳.國外振動噪聲有源控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2011，04：151-155.

[4] 于秀娟，李廣影.城市軌道交通振動與噪聲控制技術(shù)的研究[J].山西建筑，2010，18：257-258.

作者簡介：李波（1990-），男，漢族，河北唐山人，河北工業(yè)大學(xué)碩士，研究方向：機(jī)械工程。