Физическая сущность звукоизоляции

Исследование средств звукоизоляции

Методические указания к лабораторной работе

РПК

"Политехник"

Волгоград 2010

УДК 534.8 (075) + 681.88 (075) + 621.317.757 (075)

Исследование средств звукоизоляции: метод. указ. к лабораторным работам / сост.: С. В. Смирнова, Т.И. Даниленко; Волгоград. гос. техн. ун-т. – Волгоград, 2010. – 16 с.

Содержат информацию о средствах звукоизоляции, а также основные понятия о производственных шумах и физические основы их происхождения. Приведена методика измерения уровней звукового давления на различных среднегеометрических частотах и порядок выполнения лабораторной работы.

Предназначаются для студентов ВолгГТУ всех специальностей и форм обучения при изучении курса «Экология» и «Безопасность жизнедеятельности.

Ил. 7. Табл. 1. Прил. 1. Библиогр.: 10 назв.

Рецензенты:

Зав. кафедрой «Процессы и аппараты

химических производств»,

доктор техн. наук, профессор А.Б. Голованчиков

Кандидат физ.-мат. наук,

доктор хим. наук,

профессор кафедры «Физика» А.О. Литинский

Печатается по решению редакционно–издательского совета Волгоградского государственного технического университета

© Волгоградский

государственный

технический

университет, 2010

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель лабораторной работы – ознакомить студентов с теорией производственных шумов, физической сущностью и инженерным расчётом звукоизоляции, с приборами для измерения шума, нормативными требованиями к производственным шумами, провести измерения шума объекта, оценить эффективность мероприятий по снижению шума средствами звукоизоляции.

Основные задачи лабораторной работы:

1. Изучение работы "Функционального генератора сигналов" ФГ-100 и шумомера ВШВ-003-М2.

2. Исследование влияния параметров (соответственно, формы, частоты и амплитуды) звуковой волны на фактор экологической напряженности человеческого слуха.

3. Изучение роли природы материала экранов-перегородок в эффективности защиты от шума для звуковой волны с заданными параметрами в диапазоне среднегеометрических частот f = 31,5…8000 Гц.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Физическая сущность звукоизоляции

Звукоизолирующая способность преграды оценивается коэффициентом звукоизоляции r, который равен отношению интенсивностей звука J₁₁ в падающих на преграду волнах к интенсивности звука J₂₁ в волнах, прошедших через преграду:

(1)

Коэффициент прохождения τ связан с коэффициентом рассеяния δ и с коэффициентом отражения соотношением, определяющим закон сохранения энергии:

(2)

Звукоизоляция R, дБ - десятикратный логарифм отношения (1) рассчитывается как разность соответствующих значений интенсивности уровней звука:

(3)

Интенсивность звука в падающих на преграду под углом звуковых волнах определяется по формуле:

;

в прошедших за преграду под углом звуковых волнах:

,

где,

— плотность среды, в которой распространяется звуковая волна, кг/м³;

с — скорость распространения звуковой волны в данной точке среды, м/с.

Звукоизолирующая способность границы раздела двух разных сред r при падении на нее звуковой волны из среды с акустическим сопротивлением в среду с акустическим сопротивлением :

(4)

Рассмотрим прохождение волн через плоскую границу раздела двух полубесконечных сред (, ), в которых продольные волны могут распространяться без потерь. Звуковые давления р₁₁, р₁₂, p₂₁ соответственно в волнах, падающих на границу, отраженных от границы и прошедших через нее, будут иметь вид:

;

;

В этих граничных условиях используются нормальные акустические импедансы:

; ;

Отношение звуковых давлений в падающих и прошедших волнах через нормальные акустические импедансы приобретает следующий вид:

Это так называемая формула Френеля, после подстановки которой в формулы (3) и (4), определяется звукоизоляция границы, раздела двух сред:

(5)

Обобщенное понятие звукоизоляции преграды выражается формулой:

(6)

которая свидетельствует о том, что физическая сущность звукоизоляции обусловлена как отражением потока звуковой энергии от преграды в соответствии с принципом рассогласования импедансов, так и поглощением звуковой энергии в этой преграде.