Прикладная акустика. Измерение характеристик колебательных процессов. Теория и практика
- ISBN
- 978-5-9729-2559-9
- Кол-во страниц
- 228
- Формат
- 148х210
- Переплет
- Твердый; Полноцвет
- Год
- 2025
- Вес
- 0,386
Библиографическая запись:
Н48 Прикладная акустика. Измерение характеристик колебательных процессов. Теория и практика : учебное пособие / В. А. Некрасов, М. В. Куклин. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2025. – 228 с. : ил., табл.
Пособие состоит из двух частей. Первая часть содержит описание характеристик колебательных процессов, перечень измеряемых характеристик, основы спектрального анализа, технические характеристики виброакустической измерительной аппаратуры, основы нормирования шума и вибрации. Вторая часть содержит краткие теоретические сведения, описание практических и лабораторных работ, при выполнении которых студенты закрепляют на практике знания, полученные при изучении дисциплины «Прикладная виброакустика». Большое количество примеров решения задач и контрольные вопросы способствуют более глубокому пониманию теоретических основ курса и успешному закреплению навыков выполнения инженерных расчетов. Для студентов, обучающихся по направлениям «Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры» (26.03.02, 26.04.02), а также для студентов акустических специальностей. Может быть полезно специалистам, производственная деятельность которых связана с виброакустическими измерениями и задачами по снижению шума и вибрации.
ЧАСТЬ 1
ОСНОВЫ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ 4
1.1. Звук 4
1.2. Вибрация 6
2. ПЕРВИЧНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ 9
2.1. Микрофоны 9
2.1.1. Принцип действия и устройство конденсаторного микрофона 9
2.1.2. Основные характеристики микрофонов 11
2.1.3. Микрофонные принадлежности 12
2.2. Гидрофоны 13
2.2.1. Принцип действия и устройство гидрофона 13
2.2.2. Основные характеристики гидрофонов 14
2.3. Акселерометры 17
2.3.1. Принцип действия и устройство пьезоэлектрического акселерометра 18
2.3.2. Основные характеристики акселерометров 20
2.3.3. Способы крепления акселерометров 22
3. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 26
3.1. Измерение характеристик воздушного шума 26
3.1.1. Микрофонные предварительные усилители 26
3.1.2. Тракт для измерения звукового давления 27
3.1.3. Шумомеры 28
3.1.4. Калибровка тракта для измерения звукового давления 29
3.2. Измерение характеристик вибрации 30
3.2.1. Предварительные усилители заряда 30
3.2.2. Соединительные кабели 34
3.2.3. Тракт для измерения характеристик вибрации 35
3.2.4. Портативные виброанализаторы 36
3.2.5. Калибровка тракта для измерения виброускорения 38
4. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ 41
4.1. Детерминированные процессы 41
4.1.1. Гармонические процессы 42
4.1.2. Полигармонические процессы 45
4.1.3. Почти периодические процессы 48
4.1.4. Переходные непериодические процессы 48
4.2. Случайные процессы 50
4.2.1. Стационарные случайные процессы 50
4.2.2. Нестационарные случайные процессы 52
4.2.3. Характеристики случайных процессов 52
5. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 58
5.1. Общие положения спектрального анализа 59
5.2. Аналоговый спектральный анализ 61
5.3. Основные положения цифрового спектрального анализа 65
5.4. Цифровые анализаторы сигналов. Основные технические характеристики цифровых анализаторов сигналов 70
5.5. Классификация цифровых анализаторов сигналов 74
5.5.1. Автономные универсальные анализаторы 75
5.5.2. Автономные специализированные анализаторы 81
5.5.3. Компьютеры с платами сбора данных 83
5.5.4. Модульные измерительно-анализирующие системы 88
5.6. Погрешность измерения спектральных характеристик 95
6. НОРМИРОВАНИЕ ШУМА 98
6.1. Влияние шума на человека 98
6.2. Классификация шума 99
6.3. Нормирование характеристик шума 101
6.4. Международные стандарты по шуму 102
6.4.1. Стандарт ИСО 1996. Оценка уровня шума
окружающей среды 103
6.4.2. Стандарты МЭК 61672-1:2002, МЭК 61672-2:2003, МЭК 61672-2:2006 «Электроакустика. Измерители уровней звука» 103
7. НОРМИРОВАНИЕ ВИБРАЦИИ 105
7.1. Влияние вибрации на человека 105
7.2. Классификация вибрации 105
7.3. Нормирование вибрации 107
7.4. Стандарты в области вибрационной безопасности 113
ЛИТЕРАТУРА 115
ЧАСТЬ 2
ПРАКТИКУМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ПРИКЛАДНАЯ ВИБРОАКУСТИКА
1. ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ 118
1.1. Практическая работа № 1. Гармонические колебания 118
1.1.1. Основные теоретические положения 118
1.1.2. Примеры решения задач 118
1.1.3. Задачи для самостоятельного решения 120
1.2. Практическая работа № 2. Логарифмические уровни 122
1.2.1. Основные теоретические положения 122
1.2.2. Примеры математических операций с логарифмическими уровнями 123
1.2.3. Задачи для самостоятельного решения 125
1.3. Практическая работа № 3. Характеристики механической колебательной системы с одной степенью свободы 127
1.3.1. Основные теоретические положения 127
1.3.2. Порядок выполнения работы 130
1.3.3. Задания и задачи для самостоятельного решения 131
1.3.4. Контрольные вопросы 133
1.4. Практическая работа № 4. Коэффициент потерь механической колебательной системы 133
1.4.1. Основные теоретические положения 133
1.4.2. Порядок выполнения работы 134
1.4.3. Задания для самостоятельного решения 135
1.4.4. Контрольные вопросы 135
1.5. Практическая работа № 5. Затухающие колебания. Логарифмический декремент затухания 136
1.5.1. Основные теоретические положения 136
1.5.2. Порядок выполнения работы 139
1.5.3. Примеры решения задач 139
1.5.4. Задания и задачи для самостоятельного решения 141
1.5.5. Контрольные вопросы 142
1.6. Практическая работа № 6.
Метод электромеханических аналогий 142
1.6.1. Основные теоретические положения 142
1.6.2. Порядок выполнения работы 145
1.6.3. Задания для самостоятельного решения 145
1.6.4. Контрольные вопросы 146
1.7. Практическая работа № 7. Параметры вибрации 146
1.7.1. Основные теоретические положения 146
1.7.2. Порядок выполнения работы 148
1.7.3. Задания для самостоятельного решения 149
1.7.4. Контрольные вопросы 149
1.8. Практическая работа № 8. Виброизоляторы. Статический расчет виброизолирующего крепления судового оборудования 149
1.8.1. Основные теоретические положения 150
1.8.2. Порядок выполнения расчета 152
1.8.3. Задания для самостоятельного решения 153
1.9. Практическая работа № 9. Виброизоляторы. Динамический расчет виброизолирующего крепления судового оборудования 155
1.9.1. Основные теоретические положения 155
1.9.2. Порядок определения собственной частоты виброизолирующего крепления 156
1.9.3. Порядок динамического расчета параметров резинового виброизолятора, выполненного
в виде прямоугольного параллелепипеда или цилиндра 157
1.9.4. Порядок динамического расчета параметров цилиндрического пружинного виброизолятора 160
1.9.5. Задания для самостоятельного решения 165
1.10. Практическая работа № 10.
Измерение логарифмических уровней виброускорения. Оценка погрешности измерений виброускорения 166
1.10.1. Основные теоретические положения 166
1.10.2. Задания и задачи для самостоятельного решения 169
1.10.3. Контрольные вопросы 170
1.11. Практическая работа № 11. Определение перепада логарифмических уровней виброускорения.
Оценка погрешности измерений перепада 171
1.11.1. Основные теоретические положения 171
1.11.2. Порядок выполнения работы 174
1.11.3. Задания для самостоятельного решения 174
1.11.4. Контрольные вопросы 175
1.12. Практическая работа № 12. Колебания в сплошных средах. Колебания частиц среды. Звуковое давление.
Акустическое сопротивление, интенсивность и мощность звука 175
1.12.1. Примеры решения задач 175
1.12.2. Задачи для самостоятельного решения 180
1.13. Практическая работа № 13. Расчет звукоизоляции одностенной конструкции 183
1.13.1. Основные теоретические положения 183
1.13.2. Порядок выполнения расчета звукоизоляции 186
1.13.3. Исходные данные к задачам для самостоятельного решения 187
2. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ 189
2.1. Лабораторная работа № 1. Измерение и контроль воздушного шума в лаборатории 189
2.1.1. Основные теоретические положения 189
2.1.1. Порядок выполнения работы 192
2.1.3. Протокол измерений 194
2.1.4. Контрольные вопросы 195
2.2. Лабораторная работа № 2. Определение эффективности звукоизоляции двери 195
2.2.1. Основные теоретические положения 195
2.2.2. Порядок выполнения работы 196
2.2.3. Отчет по лабораторной работе 198
2.2.4. Контрольные вопросы 198
2.3. Лабораторная работа № 3. Исследование свободных колебаний механических систем 198
2.3.1. Основные теоретические положения 198
2.3.2. Порядок выполнения лабораторной работы 200
2.3.3. Протокол измерений 202
2.3.4. Контрольные вопросы 202
2.4. Лабораторная работа № 4. Измерение и оценка перепада вибрации на амортизирующем креплении механизма 203
2.4.1. Основные теоретические положения 203
2.4.2. Описание объекта исследований 204
2.4.3. Порядок выполнения работы 206
2.4.4. Протокол измерений 207
2.4.5. Контрольные вопросы 210
2.5. Лабораторная работа № 5. Измерение и контроль вибрации механизма 210
2.5.1. Основные теоретические положения 210
2.5.2. Порядок выполнения работы 212
2.5.3. Протокол измерений 214
2.5.4. Контрольные вопросы 214
2.6. Лабораторная работа № 6. Измерение и контроль общей и локальной вибрации 215
2.6.1. Основные теоретические положения 215
2.6.2. Порядок выполнения работы 218
2.6.3. Порядок выполнения работы 219
2.6.4. Протокол измерений 220
2.6.5. Контрольные вопросы 221
ЛИТЕРАТУРА 222