1、2009年. 5爿 第5期(總第. l26期) 廣西輕工業(yè). GuANGxIJ0uRNAL 0F LIGHT【NDusTRY資源與環(huán)境 橡膠密封件隔聲性能測試實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計 張艾華，李志遠(yuǎn). (合肥工業(yè)大學(xué)噪聲振動研究所，安徽合肥. 230 0009) 【摘要】根據(jù)橡膠密封件生產(chǎn)企業(yè)要求，結(jié)合國內(nèi)外的技術(shù)，進(jìn)行了混響室和消聲室的設(shè)計，建立一個聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室，從總 體上設(shè)計了測試室、通風(fēng)機(jī)房和尖劈存放間，簡單概括了測試系統(tǒng)的組成。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)鑒定，各方面的指標(biāo)均已達(dá)標(biāo)，可以使用。 【關(guān)鍵詞】消聲室；混響室 【中圖分類號】x8391【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 1引言 目前，世界各國都十分關(guān)注汽車的噪聲污染問題，汽車的

2、 噪聲污染主要影響到兩個區(qū)域：一個是對車外環(huán)境的影響，另 一 個是對車內(nèi)環(huán)境的影響。為此，我國頒布了汽車加速行駛車 外噪聲限值及測量方法(GB149520O2)、汽車定置噪聲限 值. (GB1617O一1996)、車內(nèi)噪聲測量方法. (GB1869720O4)等一系列的與國際標(biāo)準(zhǔn)等效的測量標(biāo)準(zhǔn)和 控制標(biāo)準(zhǔn)，以期控制汽車的噪聲。而汽車轉(zhuǎn)向裝置等密封件是 降低汽車車內(nèi)噪聲的重要部件，提高它們的隔聲性能是一項(xiàng)十 分有效的降噪措施。 為了有效的提高橡膠密封件的隔聲性能和控制技術(shù)，擴(kuò)大 市場份額，提高競爭力。必須對汽車轉(zhuǎn)向裝置等橡膠密封件進(jìn) 行聲學(xué)性能測試，建立一個聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室作為研發(fā)場地。在這一 背景下

3、，在公司內(nèi)建立橡膠密封件聲學(xué)性能測量實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)十 分必要。 2國內(nèi)、外汽車密封件聲學(xué)試驗(yàn)概括 國外主要汽車企業(yè)在對汽車進(jìn)行. NVH技術(shù)應(yīng)用過程中都 十分重視汽車密封件的隔聲性能。在對汽車密封件隔聲性能進(jìn) 行測試的依據(jù)主要是參照美國的標(biāo)準(zhǔn)：ASTME902004Stan. dard TestMethod f0rLaboratory MeasurementofAirborne SoundTransmissi0nL0ss0fBuildingPartiti0nsandE1ements (實(shí)驗(yàn)室測量建筑物隔墻和構(gòu)件的空氣聲音傳輸損失的標(biāo)準(zhǔn)試 驗(yàn)方法)、ASTME336一O7StandardTestMe

4、thodf0rMeasure. mentofAirhorneSoundAt ttenuationbetweenRoomsinBuild. ig： ns(建筑物中隔音性能的測量試驗(yàn)方法)以及國際標(biāo)準(zhǔn) IS01l5461：l995(聲學(xué)隔聲罩的隔聲性能測定第1部分：實(shí) 驗(yàn)室條件下的測量)。在以上的標(biāo)準(zhǔn)中，都對測試環(huán)境、測試儀 器、測試方法以及評價方法給出了較為明確的規(guī)定。 關(guān)于測試環(huán)境，以上標(biāo)準(zhǔn)都要求具備一個由聲源室(混響 室)和測試室(消聲室)組成的實(shí)驗(yàn)室，國外各汽車企業(yè)也都是 按此要求進(jìn)行建設(shè)。所不同的是國外各汽車企業(yè)在制定自己 的密封件隔聲性能測試標(biāo)準(zhǔn)時，還根據(jù)自己的需要對測試方法 提出了不

5、同的要求，這主要反映在試件 的安裝方法和測試方法 等方面。 【作者簡介】張艾華(1985一)，女，江蘇淮安人，合肥工業(yè)大學(xué)碩士生。. 【文章編號】. lo oo32673(20 009)051o502 目前，國內(nèi)能夠?qū)ζ嚸芊饧袈曅阅苓M(jìn)行測試的企業(yè)也 都是按照國外相關(guān)汽車企業(yè)的方法進(jìn)行，如上海泛亞(GM)公 司、長安福特公司、二汽以及重慶宗申公司等 3混響室的設(shè)計 作為聲源室的混響室，其內(nèi)部聲場應(yīng)為擴(kuò)散聲場，為了實(shí) 現(xiàn)這個要求，根據(jù)GB，I68112O r802聲學(xué)聲壓法測定噪聲 源聲功率級混響室精密法，通?；祉懯叶荚O(shè)計成不規(guī)則的房 間結(jié)構(gòu)或符合擴(kuò)散要求矩形房間。. 31混響室尺寸 從基建方

6、便角度考慮，聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的混響室內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計 為矩形房間，為了使混響室內(nèi)激發(fā)的簡正聲波分布均勻，根據(jù). GB，102(dtI034119)對混響室的技術(shù)要 168 88120iS7：99 求，其長、寬、高的比例應(yīng)滿足調(diào)和級數(shù)的要求，即設(shè)計為4m：. 2“：1。由于聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的最低測試頻率確定為200Hz，混響室 凈空容積v必須大于70m， ，現(xiàn)定凈空容積. v=100m， ，根據(jù)調(diào) 和級數(shù)的比例要求，混響室的長、寬、高分別是584m、464m和. 368m。按此尺寸設(shè)計，室內(nèi)的最大線度(斜對角線長度)l一= 832m，完全滿足l <19V“881m的要求。 眭一. . .一. . . ；

7、! 一一. 鞋 ：i讎 匪 日 口 ： ：= =一一纛=|硼：. =一： 圖. 1混響室平面示意圖. 32混響室墻面 為了加強(qiáng)混響室內(nèi)的聲擴(kuò)散效果，在三個相鄰的互相垂直 的面上設(shè)置圓拱形擴(kuò)散體。墻面豎向擴(kuò)散體用. 12Omm磚墻砌 置，其它兩個圓拱形擴(kuò)散體均用厚度為不小于6mm的鋁塑板 或PvC板制成后固定在墻上，板的面密度大于45kg，m?；祉?室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意見圖1。為了減少混響室的本底吸聲，增強(qiáng) 聲反射，將所有墻面和天花用白瓷磚貼面，地面鋪設(shè)大理石地 面。這種處理既可以保證室內(nèi)吸聲系數(shù)滿足小于0O2的聲學(xué) 105 要求，又顯得整潔美觀。. 33混晌室墻體 為了降低室內(nèi)背景噪聲，同時又降低

8、建設(shè)成本，在滿足使 用條件的前提下(視混響室外環(huán)境條件確定)，混響室的外墻為. 240mm厚磚墻，頂板為雙層鋼筋混凝土預(yù)制樓板。. 34隔聲門 混響室需安一扇面積為12m×22m，隔聲量為35dB的輕 型隔聲門。 4消聲室的設(shè)計 根據(jù)公司的要求，消聲室還可以做整車的實(shí)驗(yàn)，考慮到橡 膠密封件隔聲性能測試實(shí)驗(yàn)室的消聲室是全消聲室，可以將全 消聲室改造成半消聲室這樣就可以兩用，所以分別需要兩個隔 聲門和吸聲門。根據(jù)GB，T68821986聲學(xué) 聲壓法測定噪聲源 聲功率級消聲室和半消聲室精密法進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計指標(biāo)為：凈 空容積300m，左右，低頻截止頻率. 100Hz，壁面的平均吸聲系 數(shù)大于

9、09 99，背景噪聲不大于25dB。. 41全消聲室的設(shè)計. 411消聲室尺寸 根據(jù)全消聲室的用途，設(shè)計消聲室的形狀為矩形全消聲室. (即室內(nèi)的六個面全掛滿吸聲尖劈)，消聲室的凈空容積約為. 30 00m，其中長82m，寬778m，高47m。. J。. . . _ ·. t：. . z · ：. ， ¨ 圖2全消聲室平面圖. 圖3全消聲室立面圖 412消聲室墻體. 由于消聲室的背景噪聲確定在25A， dBf)若室外的噪聲為. 80B(，5()因此，消聲室的外 dA)則墻體的平均隔聲量應(yīng)為5dBA。 室采用厚度為240mm的磚混結(jié)構(gòu)，雙面抹灰，其平均隔聲量約 大于5

10、3dB(A)，頂部采用整體澆注鋼筋混凝土預(yù)制樓板，厚度 為l5mm，Omm隔熱防雨層，0B(， 0上鋪lO其隔聲量可達(dá)5dA) 符合技術(shù)指標(biāo)要求。. 413吸聲尖劈 由于消聲室的低頻截止頻率設(shè)計在. lO0Hz以下，那么消 聲室內(nèi)的吸聲尖劈長度應(yīng)不小于O85m。為節(jié)省用材且不影響 使用效果，尖劈結(jié)構(gòu)采用帶背腔的平頂雙尖劈結(jié)構(gòu)，見圖6?，F(xiàn) 設(shè)計吸聲尖劈總長為O75m，雙尖劈平頂結(jié)構(gòu)，尖劈吸聲系 數(shù)099；其中背腔厚度為01Om，尖劈總長度為075m，背部 截面為04m×O4m，平頂部分寬度為O05m。地面那層尖劈用 鋼絲架套住，以便供人行走。 ，。 . I ， . 圖5吸聲尖劈外形尺寸

11、圖. 4_2半消聲室的設(shè)計 半消聲室的凈空容積為354m：，其中長長82m，寬778m， 高555m。可進(jìn)行整車實(shí)驗(yàn)，由于進(jìn)行整車實(shí)驗(yàn)時，有尾氣排放， 需進(jìn)行通風(fēng)換氣，所以要在消聲室內(nèi)部設(shè)置大概. 10m長的通 風(fēng)地溝。. E _ l 一. J| 圖6半消聲室立面圖7整車實(shí)驗(yàn)圖 5實(shí)驗(yàn)室測試系統(tǒng) 多個位于聲源室的傳聲器和前置放大器將室內(nèi)的混響噪 聲轉(zhuǎn)化為電壓信號，電壓信號經(jīng)濾波后通過數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行模 數(shù)轉(zhuǎn)換，然后由計算機(jī)對噪聲的數(shù)字信號進(jìn)行處理，從而得到 聲源室的平均聲壓級。同時測試室傳聲器拾取的噪聲也進(jìn)行同 樣測試和處理并得到測試室的平均聲壓級。根據(jù)聲源室的平均 聲壓級和測試室的平均聲壓級即

12、可計算密封件的隔聲量。 如在測試室采用聲強(qiáng)法測量，則要測量面的平均聲強(qiáng)，然 后根據(jù)聲源室的平均聲壓級和測試室的平均聲強(qiáng)級即可計算 密封件的隔聲量。 聲學(xué)測試系統(tǒng)如圖8。 圖8聲學(xué)測試系統(tǒng)組成框圖 6實(shí)驗(yàn)室測試鑒定. 61混響室鑒定 采用. BK 2260D聲學(xué)分析系統(tǒng)、BZ72 220混響時間分析軟 件、建筑聲分析軟件7830，測量出來的混響時間以及等效吸聲 量，在GBJ4783規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，各頻率的吸聲量均優(yōu)于 國家標(biāo)準(zhǔn)的限值。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔聲性能、門的隔聲量、聲場擴(kuò)散 性能和混響室的背景噪聲均滿足設(shè)計的要求。. 62消聲室的鑒定 根據(jù)IS03745和GB688286，檢測內(nèi)容只要包括消聲

13、室. (下轉(zhuǎn)第. 181頁) 106 多的機(jī)會參與交流，合作性學(xué)習(xí)可以將學(xué)生個俸之日J(rèn)的學(xué)習(xí)競 爭轉(zhuǎn)換為組合作，組際競爭，讓學(xué)生在組內(nèi)各抒己見，交換看 法與信息，提出假設(shè)，說明自己的理由，通過比較、推卿，認(rèn)定某 種方法是正確的；或推選某個學(xué)生作為代表發(fā)言，在經(jīng)過集體 討論驗(yàn)證確性。 比如說，在講授完M7 120磨床控制電路基本J作原理后， 讓學(xué)生分組討論：在. M71 20磨床控制電路中會出現(xiàn)哪些故障， 應(yīng)如何排除，應(yīng)查哪些線路?在討論中學(xué)生提出來的各種問題 有正確的，有錯誤的，教師要認(rèn)真聽取或解答，他們經(jīng)過討論后 總結(jié)在模擬控制板上進(jìn)行操作，檢驗(yàn)正確與否。這樣的學(xué)習(xí)使 學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容加深了理

14、解，共享學(xué)習(xí)成果，一同體驗(yàn)成功的 喜悅，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的動機(jī)和信心。 機(jī)床電氣控制技術(shù)的每一道設(shè)計題，只要設(shè)計的電路圖 滿足要求就是對的，是不是最好的，原則上設(shè)計用的設(shè)備最少， 線路最簡單就是最優(yōu)的。學(xué)生在設(shè)計中各有自己的思維，設(shè)計的 電路也各有不同。在評議和批改的環(huán)節(jié)上，合作性學(xué)習(xí)的作用更 為突出，具體的做法是讓學(xué)生把電路畫在黑板上，人人參與評 議、批改，培養(yǎng)學(xué)生，善于傾聽他人發(fā)言，樂于陳述自己的想法， 敢于修正他人的觀點(diǎn)，勇于接受他人意見并修正自己的想法，博 大家之所長。最優(yōu)的電路設(shè)計在合作性學(xué)習(xí)中完成了。如果遇到 不同意見不能統(tǒng)一時，可以各自保留自己見解繼續(xù)研究。 合作性學(xué)習(xí)促進(jìn)了學(xué)生間良好的

15、人際合作關(guān)系。合作性學(xué) 習(xí)可將傳統(tǒng)教學(xué)中的師生間的單向交流變?yōu)閹熒g、學(xué)生之 間的多向交流，這不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高了教學(xué) 效率。 4同類比較法 在教學(xué)過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生主動分析，比較，引發(fā)學(xué)生舉 一 反三，觸類旁通地去理解和認(rèn)識許多類似屬于規(guī)律性、本質(zhì) 性的知識，幫助學(xué)生建構(gòu)當(dāng)前所學(xué)知識的意義。 例如：在教授電動機(jī)星一三角降壓啟動章節(jié)內(nèi)容，如圖6、 圖7所示， (上接第. 1 06頁) 的背景噪聲和自由聲場條件。用離散法鑒定自由聲場，實(shí)驗(yàn)結(jié) 果表明，該消聲室符合自由聲場條件，背景噪聲也符合設(shè)計的 要求，消聲室具有良好的性能。 7總結(jié) 本文是根據(jù)某公司的要求進(jìn)行橡膠密封件隔聲性能

16、實(shí)驗(yàn) 室的設(shè)計，介紹了工程背景，國內(nèi)外現(xiàn)狀，具體進(jìn)行了混響室和 消聲室的設(shè)計，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，各個方面均達(dá)到設(shè)計要求，具有 重要的實(shí)際意義。 參考文獻(xiàn) 【1】彭飛，林澤安，陳敬良制冷空調(diào)用消聲實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計UI流體機(jī)械. 2006，34(9)：2427. .h rl 圖6圖7 圖6為用通電延時時間繼電器控制電路，圖7為斷電延時 時間繼電器控制電路，要學(xué)生觀察、分析、比較這兩種電路在原 理是有什么不同和相同之處，哪個電器先動作，哪個電器后動 作，結(jié)果如何，從中發(fā)現(xiàn)電路的規(guī)律。經(jīng)過學(xué)生的認(rèn)真分析發(fā) 現(xiàn)，這兩種電路都是電動機(jī)從星形啟動后，經(jīng)過一定時間間隔 后自動轉(zhuǎn)換為三角形全壓運(yùn)行，盡管時間繼電器不同，

17、但不論 用哪種方法都可以達(dá)到電動機(jī)星形啟動，三角形運(yùn)行的要求。 在機(jī)床電氣控制技術(shù)有許多電路雖然用的電器的所不 同，但基本上是結(jié)構(gòu)相似，目的相同，又比如：在繞線式異步電 動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動控制電路中根據(jù)電動機(jī)啟動過程中轉(zhuǎn)子 電流變化及所需的啟動時間，就有電流原則和時間原則兩種電 路，這兩種電路有所不同，但最終目的相同：轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟 動從而減小啟動電流，提高啟動轉(zhuǎn)矩。所以教師在教學(xué)過程中， 圍繞知識的基本結(jié)構(gòu)，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，結(jié)合到已有的 認(rèn)知結(jié)構(gòu)(圖形)中去，引導(dǎo)學(xué)生的思維向深層次推進(jìn)，完成學(xué) 習(xí)目標(biāo)。 俗話說：教學(xué)有法，教無定法，貴在得法。在教學(xué)中運(yùn)用各 種方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)是專業(yè)課

18、教學(xué)的有效途徑，通過教師的組 織引導(dǎo)，讓學(xué)生通過自己的努力思考、學(xué)習(xí)，掌握更多的專業(yè)知 識，讓學(xué)生都能夠嘗到成功的快樂，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極 性，自主地學(xué)習(xí)，最終收到良好的教學(xué)效果。 參考文獻(xiàn). 】“在制圖教學(xué)中的巧用中國職業(yè)技術(shù)教育，. (O512 1謝衛(wèi)東. 導(dǎo)”2)，：9 【2】蔣惠菊. “引導(dǎo)學(xué)生主動探索”方法談【M】特級教師教學(xué)論文薈萃，杭 州：浙江教育出版社，. 2OO0 【3】趙秉衡工廠電氣控制設(shè)備 M北京：冶金工業(yè)出版社，. 2()01 【4連賽英M機(jī)械工業(yè)出版社，. O(5 1機(jī)床電氣控制技術(shù)l 京：2). f2】清華大學(xué)建筑系，同濟(jì)大學(xué)聲學(xué)研究所，上海工業(yè)建筑設(shè)計院研究室 等建筑