開題報(bào)告物理學(xué)隔聲和吸聲技術(shù)一、綜述本課題國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義：眾所周知，人類是生活在有聲音的世界中的，聲音使人類的生活變得豐富多彩。但是，隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，噪聲已成為繼水污染、空氣污染、固體廢棄污染之后的第四大城市污染。噪聲的危害正在逐漸受到人們的重視，同時(shí)對(duì)噪聲防治和處理的各種要求，也促進(jìn)了噪聲控制技術(shù)的飛速發(fā)展。一、綜述噪聲的來源、分類、危害以及具體的控制方法僅從物理學(xué)的角度來看，噪聲是由不同聲源作無規(guī)則和非周期性振動(dòng)而產(chǎn)生的聲音。但是，一個(gè)人對(duì)一種聲音是否愿意聽，還取決于它發(fā)出的時(shí)間和信息內(nèi)容以及當(dāng)時(shí)聽到聲音的人的心理狀態(tài)和心情。因此，判斷一個(gè)聲音是否屬于噪聲，僅從物理學(xué)的角度來判斷是不夠的，主觀上的因素也往往起著決定性的作用。所以，從心理學(xué)和社會(huì)學(xué)的觀點(diǎn)來定義噪聲，即：凡是那些人們不需要的、令人厭惡的或者對(duì)人們的生活、工作和學(xué)習(xí)有妨礙的聲音，都稱之為噪聲。1、 噪聲的來源噪聲的來源可分為兩類：自然活動(dòng)和人類活動(dòng)?；鹕奖l(fā)、地震、潮汐、降雨和刮風(fēng)等自然現(xiàn)象所引起的地震、雷聲、水聲、風(fēng)聲等都屬于自然噪聲。人類活動(dòng)所引起的噪聲主要包括工業(yè)噪聲（工廠的各種設(shè)備產(chǎn)生的噪聲，如鼓風(fēng)機(jī)、汽輪機(jī)、沖壓設(shè)備等）、交通噪聲（包括機(jī)動(dòng)車輛、船舶、地鐵、火車、飛機(jī)等發(fā)出的噪聲）、建筑施工噪聲（主要來源于建筑機(jī)械發(fā)出的噪聲，如打樁機(jī)、推土機(jī)、混凝土攪拌機(jī)等）和社會(huì)生活噪聲（包括人們的社會(huì)活動(dòng)和家用電器、音響設(shè)備發(fā)出的噪聲，如高音喇叭、收音機(jī)等）等。2、 噪聲的分類噪聲按照不同的標(biāo)準(zhǔn)可以有不同的分類方式，一般有如下幾種常用的分類方式。按照聲源的機(jī)械特點(diǎn)可分為：氣體擾動(dòng)產(chǎn)生的噪聲、固體振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲、液體撞擊產(chǎn)生的噪聲以及電磁作用產(chǎn)生的電磁噪聲。按照聲音的頻率可分為：小于400Hz的低頻噪聲、400?1,000Hz的中頻噪聲以及大于1,000Hz的高頻噪聲。按照時(shí)間變化的屬性可分為：穩(wěn)態(tài)噪聲、非穩(wěn)態(tài)噪聲、起伏噪聲、間歇噪聲以及脈沖噪聲等。3、 噪聲的危害通常人們用“分貝”（dB）來做單位，用于表示聲音的大小。一般聲音在30dB左右時(shí)，不會(huì)影響人們正常的生活和休息。而達(dá)到50dB以上時(shí)，人們就有較大的感覺，會(huì)影響人們的健康。噪聲不僅給人們的生理和心理上帶來嚴(yán)重影響，還會(huì)對(duì)儀器設(shè)備和建筑物造成破壞，主要危害有以下幾個(gè)方面：干擾生活、工作和學(xué)習(xí)，影響睡眠和工作效率，這是對(duì)人們最直接的危害。嚴(yán)重的會(huì)造成聽覺損傷，甚至耳聾。噪聲還會(huì)給人體的其他系統(tǒng)帶來危害，誘發(fā)多種疾病，造成人的神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂，恐懼、易怒甚至精神錯(cuò)亂。一些強(qiáng)度比較大的噪聲，會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞儀器設(shè)備的各種元件和機(jī)械結(jié)構(gòu)，也會(huì)對(duì)建筑物造成破壞作用。此外，噪聲的屏蔽效應(yīng)往往使人不易察覺到危險(xiǎn)信號(hào)，從而容易釀成事故。4、噪聲的控制方法聲音的傳播過程有三個(gè)要素，即：聲源、傳播途徑和接收者。因此，想要達(dá)到控制噪聲的目的，就要從這三個(gè)方面入手。（一） 控制噪聲源。具體措施有：選用低噪聲的設(shè)備改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提高零部件的裝配精密度用潤滑和阻尼材料減少摩擦或者撞擊（二） 控制噪聲的傳播途徑采用隔聲屏、隔聲罩等把噪聲源和周圍環(huán)境隔絕開來在室內(nèi)裝飾吸聲材料，噪聲的反射會(huì)被吸收，有效降低噪聲在設(shè)備外部安裝消聲器，可阻止或降低噪聲合理設(shè)計(jì)建筑布局（三） 保護(hù)接收者在高噪聲環(huán)境中工作的人們可以佩戴耳塞、耳罩和頭盔等護(hù)耳器，可避免較強(qiáng)烈的噪聲傳入耳內(nèi)，達(dá)到保護(hù)人體不受噪聲危害的目的。二、研究隔聲和吸聲技術(shù)的具體內(nèi)容在很多現(xiàn)實(shí)情況下，由于各種條件的限制，很難從噪聲源上進(jìn)行處理，往往還需要在噪聲傳播途徑上采取措施來降低噪聲。本文主要就從噪聲的傳播途徑入手，具體研究隔聲和吸聲技術(shù)在噪聲控制工程中最常用的措施。1、隔聲原理及其應(yīng)用利用材料（構(gòu)件、結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)）來阻礙噪聲的傳播，使通過材料后噪聲減小的方法，稱為隔聲。（一）空氣聲隔絕在噪聲源和生活工作區(qū)外圍設(shè)置隔聲屏，建筑物的墻面和門窗采用隔聲量較好的材料，并確保有很好的密封性。（二）固體聲隔絕固體聲是由于物體發(fā)生撞擊或者摩擦，并沿著固體物傳播出去而產(chǎn)生的噪聲。包括：敲打聲、門窗關(guān)閉、機(jī)械設(shè)備振動(dòng)、管道使用產(chǎn)生的噪聲等。采用隔振技術(shù)隔振就是在振動(dòng)源與基礎(chǔ)、基礎(chǔ)與需要防振的機(jī)械設(shè)備之間，安裝具有一定彈性的裝置，使得振動(dòng)源與基礎(chǔ)之間或設(shè)備與基礎(chǔ)之間的近剛性連接成為彈性連接，以隔離或減少振動(dòng)能量的傳遞，從而達(dá)到減振降噪的目的。橡膠和毛氈等一些柔性物都能夠有效地吸收振動(dòng)。阻尼材料的應(yīng)用阻尼是任何振動(dòng)的系統(tǒng)都會(huì)受到的耗散型阻力，因此從振動(dòng)和噪聲控制的角度來講，阻尼越大越好，例如橡膠、瀝青和其他高分子涂料等。在實(shí)際工程中，常常人為地增加系統(tǒng)的阻尼，從而達(dá)到降低噪聲的目的。2、吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用用吸聲的方法來減弱噪聲在生產(chǎn)和生活中已經(jīng)極為普遍，大量材料或多或少具有吸聲本領(lǐng)。工程上把具有較強(qiáng)吸聲能力的材料和結(jié)構(gòu)稱為吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)。新興的微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)已經(jīng)代替了吸聲磚、泡沫塑料等老式吸聲材料。吸聲處理是室內(nèi)噪聲控制的一種重要措施。近年來，人們對(duì)噪聲危害的認(rèn)識(shí)以及對(duì)其防治的重視程度已今非昔比，對(duì)生活環(huán)境的要求也由生存型轉(zhuǎn)向健康型。我國對(duì)隔聲和吸聲技術(shù)的研究也在以日新月異的速度向前發(fā)展著，已形成了一批很有市場競爭力噪聲控制設(shè)備和聲學(xué)材料。二、 研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：研究的基本內(nèi)容：1、 噪聲污染的特點(diǎn)和危害；2、 噪聲傳播的聲學(xué)原理及規(guī)律；3、 噪聲控制的基本方法。擬解決的問題：1、 噪聲傳播的聲學(xué)原理及規(guī)律；2、 具體研究隔聲、吸聲、隔振、阻尼這幾種噪聲控制方法。三、 研究步驟、方法及措施：研究步驟：1、 查閱相關(guān)資料，了解該課題的相關(guān)知識(shí)；2、 查閱相關(guān)資料，了解課題背景，明確研究目的、意義和方法；3、 請(qǐng)教導(dǎo)師，明確任務(wù)；4、 自己動(dòng)手查閱以便更好的理解和總結(jié)課題的相關(guān)內(nèi)容；5、 完成論文的撰寫。研究方法及措施：1、 文獻(xiàn)法。在論文開始之前，大量收集有關(guān)噪聲控制的相關(guān)資料；2、 內(nèi)容分析法。對(duì)收集到的資料進(jìn)行系統(tǒng)的分析和總結(jié)，并結(jié)合自身所知道的知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充和完善。四、 參考文獻(xiàn)：杜功煥，朱哲民等.聲學(xué)基礎(chǔ)(第2版)[M].南京:南京大學(xué)出版社,2001.3吳碩賢，張三明等.建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)原理[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2000何琳,朱海潮等.聲學(xué)理論與工程應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2006李家華.環(huán)境噪聲控制[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1995趙松齡.噪聲的降低與隔離[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1989馬大猷.噪聲控制學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,1987徐世勤，王檣.工業(yè)噪聲與振動(dòng)控制[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1999張邦俊，翟國慶等.環(huán)境噪聲學(xué)[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2001程建春，田靜.創(chuàng)新與和諧:中國聲學(xué)進(jìn)展[M].北京:科學(xué)出版社,2008JingnanGuo.Low-FrequencyEnvironmentalNoiseandActiveControlofNoiseInsideRooms[D].GlobalChineseScientists,2010[11]P.CupiaandJ.Nizio.VibrationandDampingAnalysisofaThree-LayeredCompositePlateWithaViscoelasticMid-Layer[D].JournalofSoundandVibration,183(1),99-114(1995)五、 研究工作進(jìn)度：準(zhǔn)備工作：1、 確定指導(dǎo)老師，和老師討論后，確定論文題目；2、 閱讀資料；工作步驟：1、 2011年12月1日，指導(dǎo)教師下達(dá)任務(wù)書，14日，上交開