Вибрация и шум судовых механизмов, страница 2

Произведение  называют волновым сопротивлением среды. Оно играет важную роль при расчетах звукоизоляции и по существу характеризует энергию, которая рассеивается при распространении волны. Чем больше волновое сопротивление, тем меньше энергии теряется.

Если речь идет о звуковых волнах, то их слуховое восприятие в основном зависит от давления . Именно это давление оказывает воздействие на ухо человека. Поскольку величина давления для тихого и громкого шума отличается во много раз, то единицей измерения шума выступает логарифмический уровень, измеряемый децибелами (дБ). В общем случае логарифмическим уровнем называется величина, которая пропорциональна десятичному логарифму отношения оцениваемой величины к исходной (эталонной). На этом основании уровень силы звука можно определять через интенсивность или давление по формулам

;  ,

где  и  – пороговые значения интенсивности и давления, они соответствуют едва слышимому звуку и утверждены Международной организацией по стандартизации (ISO) равными  Вт/м² и  Па на частоте 1000 Гц.

Для оценки виброактивности пользуются логарифмическими уровнями виброперемещения и его производными: виброскоростью и виброускорением. Уровни этих составляющих, измеряемых также в дБ, вычисляются по зависимостям

; ; .

Исходные значения при определении логарифмического уровня вибрации следующие: для перемещения  м, для скорости  м/с, для ускорения  м/с². При нормировании вибрации часто указывают только логарифмический уровень виброскорости. В этом случае логарифмические уровни виброперемещения и виброускорения в предположении, что колебания гармонические, можно найти по соотношениям

,  .

Уже отмечалось, что восприятие человеком шума и вибрации субъективное. Их раздражающее действие уменьшается с понижением частоты колебаний. По этой причине и, как правило, по шуму выполняют коррекцию, в результате которой добиваются того, чтобы объективные уровни совпадали с субъективным восприятием. Критерием для такого выравнивания служит громкость звука. Соответственно звуки одного логарифмического уровня, но разной частоты могут существенно отличаться по громкости, рис.8.2. Приведение шума к субъективному уровню по громкости осуществляется посредством корректирующих поправок  (табл. 8.1.). С учетом этих поправок

.

Таблица 8.1

Корректирующие поправки для субъективной оценки шума

Рис. 8.2. Кривые равной громкости шума

Скорректированный по данной зависимости уровень записывается с добавлением после дБ буквы А, например, дБА или дБ(А). Таким образом, уровни шума в дБ и дБА совпадают только на частоте 1000 Гц. На остальных частотах, особенно до 1000 Гц, субъективное ощущение воздушного шума значительно отличается от измеренного значения. В связи с этим весь частотный диапазон разбивают на отдельные полосы. Частотной полосой называют совокупность частот в рассматриваемых пределах, ограниченных верхней  и нижней  частотами. Полоса, у которой отношение , называется декадой. Чаще используют октавные и третьоктавные полосы: у октавы , у третьоктавы . Значительно реже применяют частотные полосы с более узкой шириной. Для каждой полосы указывается среднегеометрическая частота

.

Алгоритм формирования частотных полос поясняет табл. 8.2. В полном соответствии с разбиением частотного диапазона на отдельные полосы производится измерение шума и вибрации. Существующие шумомеры и вибромеры имеют специальные фильтры, которые фиксируют колебания только в конкретной частотной полосе. Разложение колебательного процесса по отдельным частотным полосам называется частотным анализом, а его резуль-    тат – частотным спектром. Частотные спектры могут быть (рис.8.3):

- линейчатые (дискретные), состоящие из отдельных единичных импульсов-гармоник с явно различными амплитудами и частотами;