lasar
随着汽车工业的迅速发展,人们对于汽车的舒适性和振动噪声控制的要求越来越严格。据国外有关资料表明,城市噪声的70%来源于交通噪声,而交通噪声主要是汽车噪声。它严重地污染着城市环境,影响着人们的生活、工作和健康。所以噪声的控制,不仅关系到乘坐舒适性,而且还关系到环境保护。然而一切噪声又源于振动,振动能够引起某些部件的早期疲劳损坏,从而降低汽车的使用寿命;过高的噪声既能损害驾驶员的听力,还会使驾驶员迅速疲劳,从而对汽车行驶安全性构成了极大的威胁。所以噪声控制,也关系到汽车的耐久性和安全性。因此振动、噪声和舒适性这三者是密切相关的,既要减小振动,降低噪声,又要提高乘坐舒适性,保证产品的经济性,使汽车噪声控制在标准范围之内。1 噪声的种类 产生汽车噪声的主要因素是空气动力、机械传动、电磁三部分。从结构上可分为发动机(即燃烧噪声),底盘噪声(即传动系噪声、各部件的连接配合引起的噪声),电器设备噪声(冷却风扇噪声、汽车发电机噪声),车身噪声(如车身结构、造型及附件的安装不合理引起的噪声)。其中发动机噪声占汽车噪声的二分之一以上,包括进气噪声和本体噪声(如发动机振动,配气轴的转动,进、排气门开关等引起的噪声)。因此发动机的减振、降噪成为汽车噪声控制的关键。 此外,汽车轮胎在高速行驶时,也会引起较大的噪声。这是由于轮胎在地面流动时,位于花纹槽中的空气被地面挤出与重新吸入过程所引起的泵气声,以及轮胎花纹与路面的撞击声。2 噪声要求 欧洲的法规规定,从1996年10月起,客车的外部噪声必须从77dBA降到74dBA,减少了一半噪声能量,到本世纪末进一步降低到71dBA。日本的法规规定,小型汽车在今后十年内噪声标准控制在76dBA以下。国内的一些大城市也计划在2010年交通干线的噪声平均值控制在70dBA以内。而据国内目前有关资料表明,国内的大客车的噪声许可值则不得超过82dBA,轻型载货车为5dBA。由此可见,我国在车辆噪声控制方面还得狠下工夫。3 噪声评价 噪声评价指标主要是指车内、外的噪声值和振动适应性。评价方法可分为主观评价和客观评价。影响汽车噪声主观评价的主要因素是舒适性、响度和确定性,例如可以利用语义微分法进行主观评价。在客观评价时,可以采用PCNM噪声测量装置测量试验进行分析;此外模拟技术中的有限元法(FEM)和边界元法(BEM)也被广泛应用。4 噪声的控制 根据噪声产生和传播的机理,可以把噪声控制技术分为以下三类:一是对噪声源的控制,二是对噪声传播途径的控制,三是对噪声接受者的保护。其中对噪声源的控制是最根本、最直接的措施,包括降低噪声的激振力及降低发动机部位对激振力的响应等,即改造振源和声源。但是对噪声源难以进行控制时,就需要在噪声的传播途径中采取措施,例如吸声、隔声、消声、减振及隔振等措施。汽车的减振降噪水平与整车的动力性、经济性、可靠性及强度、刚度、质量、制造成本和使用密切相关。 1 发动机的振动与噪声 降低发动机噪声是汽车噪声控制的重点。发动机是产生振动和噪声的根源。发动机的噪声是由燃料燃烧,配气机构、正时齿轮及活塞的敲击噪声等合成的。 (1)发动机本体噪声 降低发动机本体噪声就要改造振源和声源,包括用有限元法等方法分析设计发动机,选用柔和的燃烧工作过程,提高机体的结构刚度,采用严密的配合间隙,降低汽缸盖噪声。例如在油底壳上增设加强筋和横隔板,以提高油底壳的刚度,减少振动噪声。另外,给发动机涂阻尼材料也是一个有效的办法。阻尼材料能把动能转变成热能。进行阻尼处理的原理就是将一种阻尼材料与零件结合成一体来消耗振动能量。它有以下几种结构:自由阻尼层结构、间隔自由阻尼层结构、约束阻尼层结构和间隔约束阻尼层结构。它的采用明显地减少了共振的幅度,加快了自由振动的衰减,降低各个零件的传振能力,增加了零件在临界频率以上的隔振能力。 目前,已有一些国家的专家设计了一种发动机主动隔振系统,用于减少发动机振动,以达到降低噪声的目的。 (2)进气噪声六剑客职教园(最大的免费职教教学资源网站) 进气噪声是发动机的主要噪声源之一,系发动机的空气动力噪声,随发动机转速的提高而增强。非增压式发动机的进气噪声主要成分包括周期性压力脉动噪声、涡流噪声、汽缸的亥姆霍兹共振噪声等。增压式柴油机的进气噪声主要来自增压器的压气机。二冲程发动机的噪声源于罗茨泵。对此,最有效的方法是采用进气消声器。类型有阻性消声器(吸声型)、抗性消声器(膨胀型、共振型、干涉型和多孔分散型)和复合型消声器。将其与空气滤清器结合起来(即在空滤器上增设共振腔和吸声材料,例R3238型)就成为最有效的进气消声器,消声量可超过20dBA。 2 底盘噪声 (1)排气系噪声 排气系噪声是底盘的主要噪声源,主要由排气压力的脉动噪声,气流通过气门座时所发出的涡流噪声,由于边界层气流的扰动而产生的噪声以及排气口处的喷流噪声所组成。 优化设计性能良好的消声器,是降低汽车噪声的重要手段之一。优化设计的方法有声学有限元法和声学边界元法,但目前还处于起步阶段。避免消声器的传递特性与振动特性耦合是消声器设计中要重点解决的一个问题。其次,降低排气噪声与提高动力性也是一对矛盾,因为降低排气噪声与降低排气背压对排气管直径的设计有着相矛盾的要求,前者要求有较小的直径,而后者却相反。对此,采用并联流路的双功能消声器,在减小背压和降低气流噪声方面颇为有效。另外 ,对于发动机排气歧管到消声器入口的一段管路,采用柔性管的减振、降噪效果明显,可降低7dBA左右。 (2)传动系噪声 传动系噪声来源于变速齿轮啮合引起的振动和传动轴旋转振动。一般采取的措施是:一是选用低噪变速器,二是发动机与变速箱及后桥主减速器等部件与底盘用橡胶垫进行柔性连接,从而达到隔振的目的;三是控制转动轴的平衡度,降低扭转振动。 3 电器设备噪声 (1)冷却风扇噪声 冷却风扇是噪声的发生装置,受到护风圈、水泵、散热器及传动装置的影响,但其噪声的产生主要取决于底盘。 (2)汽车发电机噪声 汽车发电机噪声取决于多种来源的效应,这些来源有磁体源、机械和空气动力源。噪声级取决于发电机的磁力和通风系统的结构,以及发电机的制造和装配精度。 4 车身噪声 随着车速的提高,车身的噪声也就越来越大,主要起因是空气动力噪声。因此,提出了如下方案来改善车身噪声:一是对车身进行流线型设计,实现光滑过渡;二是在车身与车架之间采用弹性元件连接;三是进行室内软化,如在顶棚及车身内蒙皮间使用吸声材料。 另外,汽车在高速行驶时,轮胎也是产生噪声的一个来源。实车惰行法已经测得:轮胎的轮距越大,则噪声越大。此外,轮胎的花纹与噪声的产生也有很大的关系,选用有合理花纹的钢丝帘布子午线轮胎是降低轮胎噪声的有效方法。对于轮胎的材料而言,使用更富有弹性且柔软度高的橡胶,就可制造出低噪的轮胎。 5 其他措施 对汽车噪声的控制,除了在设计上使用优化方法和零件的优化选用以外,还可以对噪声进行主动控制。这就是以声消声技术,原理是:利用电子消声系统产生与噪声相位相反的声波,使两者的振动相互抵消,以降低噪声。这种消声装置采用极其先进的电子元件,具有优异的消声效果,可用于降低车内噪声、发动机噪声,还可以用于主动发动机支撑系统,以抵消发动机振动噪声。 
什么是噪音?哪些变量决定了噪音对人行为的影响? 就人对声音的感受效果而言,可以分为乐音和噪音。一般比较和谐悦耳的声音,称为乐音。不同频率和不同强度的声音,无规律的组合在一起,则变成噪音,等强度的所有频率声音组合而成的声音叫做白噪音。如果从心理学的角度来给噪音下定义,可以说,人们评价为不想要听的声音都是噪音。 起决定作用的主要有三个重要的变量:音量、可预测性、知觉的可控制性。 ⑴噪音音量越大,越有可能干扰人们的言语交流,会引起个体生理的唤醒和应激,注意力分散等。 ⑵不可预测、无规律的噪音比可预测的、持续的噪音更让人厌烦。对于可预测到的噪音,适应起来会更容易些,个体会逐渐习惯和适应。 ⑶如果噪音超出了人们的控制能力,那么,它产生的干扰要强于能够控制的噪音。 以上三个变量能以任何形式组合,但当噪音的音量很大、不可预测、不能控制时,造成的干扰是最大的。还有一些因素会增加人们对噪音的厌烦,这些因素是:当我们认为噪音是不必要的时候;当处在噪音环境中的人发现没有能力控制噪音时;听到噪音,并且知道它对健康有害时;发出的噪音引起恐惧感时;由于噪音而对周围环境的其它方面不满意时。 噪音对人的身心健康会产生哪些影响? ⑴听力损伤。包括两种情况:暂时阈限改变和永久性阈限改变。听力损伤为暂时阈限改变的患者能够在噪音消除后的16小时内恢复到正常阈限;当听力损伤为永久性阈限改变时,则在噪音消除后的一个月或更长时间听力都还不能恢复到正常的水平。 ⑵噪音对健康的影响。高水平的噪音可能会导致生理唤醒和一系列应激反应。使血压升高、影响神经系统和肠胃功能。对人类和动物的免疫系统都有影响,以及导致失眠等症状。 噪音不仅能够直接影响个体的健康,而且还会通过改变某些行为,对健康产生间接的影响。由于噪音人们会喝更多的咖啡或酒、抽更多的香烟,间接造成的。 ⑶对人的心理健康也有不利影响。如会引起头痛、恶心、易怒、焦虑、阳痿和情绪变化无常等。高噪音区域患精神病的机率更高。 噪音是通过一些中介变量引发心理疾病的。在噪音环境中,会使个体知觉到的控制感减弱,以及产生无助感;这些心理反应会更容易引发心理疾病。 论述噪音与操作的关系。 ⑴噪音呈现期的影响。 在噪音环境中,人的操作行为会受到影响,出错率增加。影响程度如何,是由多种因素决定的,如噪音的变量(强度、可预测性、可控制性),任务的类型,个体的忍受性(敏感程度)和人格特点等。 ⑵噪音过后产生的影响。 噪音过后产生的影响要大于噪音呈现时的影响。很多研究都证明,噪音过后的影响如何,主要取决于对噪音的知觉控制。当个体有能力控制时,噪音对操作行为的影响就会比较小。 ⑶噪音可能对儿童的认知有损伤。 ⑷噪音影响的发生。 噪音之所以会影响任务操作,是因为噪音对言语产生了内在的"掩盖"作用,使个体很难"听到自己在想什么"。噪音可能会削弱个体对信息的提取和做出反应。噪音使注意范围缩小的观点:注意范围缩小的表现,包括回忆与任务无关或相关信息的能力,以及存取信息的能力都减弱了。 论述噪音对社会行为产生的影响。 噪音不仅造成听觉的损伤、影响人的生理机能和心理健康、干扰操作行为,而且还影响到人们的社会关系,例如人际吸引、利他行为和攻击性。 ⑴噪音与人际吸引 利用测量人际距离的方法发现,当噪音的强度为80dB时,使人们彼此感到舒服的距离增加。噪音使人们要求有更大的个人空间,降低了人际吸引。居住区周围的交通噪音使邻里间的交往减少。 ⑵噪音与攻击性 噪音增加了唤醒水平,也应该会增强攻击性,特别是对于具有攻击性倾向的人。但噪音并不会直接增强攻击性,只有当个体被激怒或情绪不佳时噪音才对攻击性产生影响。 ⑶噪音与利他行为 个体的助人行为在积极情绪状态下比在消极情绪状态下要多。在正常噪音、65dB和85dB白噪音三种条件下,帮助捡起掉落书刊的百分比分别为72%、67%和37%。其它一些研究也都得到了相同的结果,噪音使人的注意广度变窄,不能注意到旁人的需求,因此使助人行为减少。 注解: 环境心理学是关注人与环境相互作用和相互关系的学科。 美国医院联合会议(1964)上正式提出了"环境心理学"这一术语。 1970年,第一本环境心理学教材出版。1981年创办了环境心理学杂志。美国心理学会议(APA)1978年正式成立人口与环境心理学分会。 二十世纪60年代后期环境心理学出现,70年代开始发展起来(如有关拥挤、认知发展),到了80年代进入了蓬勃发展的时代。 环境心理学从理论上讲有六种理论框架,即唤醒理论,环境负荷理论、应激与适应理论、私密性调节理论、生态心理学和行为情境理论、交换理论等理论。新的研究成果关注居住环境、工作场所、医院、学校、监狱、大型社区环境的特点。说明环境应激刺激、态度和行为对保护、犯罪、人口和灾难的问题的影响。 最近这些年,环境心理学有如下特点:1)更多的研究是在现场而不是在实验室进行的;2)研究者都开始注意研究工作的连续性;3)研究反映出日前工作所用的多重方法;4)多学科间的合作越来越多。 斯托考尔斯提出,在21世纪也许会在其他主题上有更突出的发展:在外层空间的生活和工作会有什么特点;如何形成有效的政策,以减少工业化和发达国家对自然资源的无限度消耗。 将来的研究会受到下列因素的影响:1)全球环境变化;2)群体间暴力和犯罪;3)新的信息技术对工作和家庭的影响;4)人们健康花费的提高,对促进健康的环境策略感兴趣,以及社会老年化进程。 这门学科目前存在的一些问题:1)研究人员不注意先前的文献,缺乏对以往研究的必要重复,缺乏知识的积累;2)每个人的研究彼此孤立;3)本学科的研究者没能充分关注其他领域的研究和理论;4)经常、及时的回顾,综合研究成果的努力不够;5)不注意理论的建构;6)所用术语和概念的界定和使用缺乏一致性,并对此缺乏足够的注意;7)对关键问题开展定期地开展开放的、有组织的争论不够。 全球的环境心理学:不同国家的环境心理学家使用同样的研究方法和技术,但他们的兴趣和研究问题的特点是不同的;随着社会的发展,全球化进程的推进,不同国家不同地区往往面临共同的问题。
噪声控制的方法主要包括以下几种:(1)工程控制:在设备采购上。要考虑设备的低噪声、低振动;对噪声问题,寻找设计上的解决方案,包括使用更为“安静”的工艺过程(例如,用压力机替代汽锤等),设计具有弹性的减振器托架和联轴器,在管道设计中尽量减少其方向及速度上的突然变化;在操作旋转式和往复式设备时,要尽可能地慢。(2)方向和位置控制:把噪声源移出作业区或者转动机器的方向。(3)封闭:将产生噪声的机器或其他噪声源用吸音材料包围起来。但是,除了在全封闭的情况下,这种做法的效果有限。(4)使用消声器:当空气、气体或者蒸气从管道中排出时或者在其中流动时,用消声器可以降低噪声。(5)外包消声材料:作为替代密封的办法,用在运送蒸气及高温液体的管子的外面。(6)减振:采用增设专门的减振垫、坚硬肋状物或者双层结构来实现。(7)屏蔽:在减少噪声的直接传递方面是有效的。(8)吸声处理:从声学上进行设计,用墙壁和天花板来吸收噪声。(9)隔离作业人员:在高噪声作业环境下,无关人员不要进入。短时间地进人这种环境而暴露在高声压的噪声下,也会超过每日允许的剂量。(10)个体防护:提供耳塞或者耳罩。这应该被看成是最后一道防线。需要佩戴个体防护用具的区域要明确标明,对用具的使用及使用原因都要讲清楚,要有适当的培训。