RU2639044C1 - Vibroacoustic tests bench of samples and models - Google Patents
Vibroacoustic tests bench of samples and models Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639044C1 RU2639044C1 RU2016146314A RU2016146314A RU2639044C1 RU 2639044 C1 RU2639044 C1 RU 2639044C1 RU 2016146314 A RU2016146314 A RU 2016146314A RU 2016146314 A RU2016146314 A RU 2016146314A RU 2639044 C1 RU2639044 C1 RU 2639044C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound
- mass
- room
- bulkhead
- vibration
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
Abstract
Description
Изобретение относится к испытательному оборудованию.The invention relates to test equipment.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является вибростенд по патенту РФ №91540, B06B 1/00 от 07.12.2009 г., содержащий основания, защищаемый объект, измерительную аппаратуру и генераторы вибрационных и ударных воздействий (прототип).The closest technical solution to the technical nature and the achieved result is a vibration stand according to the patent of the Russian Federation No. 91540, B06B 1/00 dated 12/07/2009, containing a base, a protected object, measuring equipment and vibration and shock generators (prototype).
Недостатком прототипа является сравнительно невысокие возможности испытаний многомассовых систем и сравнительно невысокая точность для исследования систем, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями объекта.The disadvantage of the prototype is the relatively low testing capabilities of multi-mass systems and the relatively low accuracy for the study of systems having several elastic connections with the body parts of the object.
Технически достижимый результат - расширение технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями объекта.A technically achievable result is the expansion of the technological capabilities of testing objects that have several elastic connections with the body parts of the object.
Это достигается тем, что в стенде для виброакустических испытаний образцов и моделей, содержащем основание, на котором посредством, по крайней мере, трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и c2, в качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке, а на переборке установлена стойка для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов, при этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется индикатором перемещений, по показаниям которого определяется резонансная частота, соответствующая параметрам каждого упругого элемента, причем на основании и переборке закреплены датчики виброускорений, сигналы от которых поступают на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, при этом для настройки работы стенда используется частотомер и фазометр.This is achieved by the fact that in the stand for vibro-acoustic testing of samples and models containing a base on which, through at least three vibration isolators, a bulkhead is fixed, which is a single-mass oscillatory system with mass and stiffness, respectively, m 2 and c 2 , as a harmonic oscillation generator an eccentric vibrator located on the bulkhead was used, and a stand was installed on the bulkhead for testing the natural frequencies of the elastic elements of spring and plate vibration isolators of different sizes different geometrical parameters, as well as different masses, fixed at the ends of these test elements, while the fluctuations in the mass attached to each elastic element are recorded by a displacement indicator, the readings of which determine the resonant frequency corresponding to the parameters of each elastic element, and based on and vibration-acceleration sensors are fixed to the bulkhead, the signals from which are fed to the amplifier, then an oscilloscope, a magnetograph, and a computer to process the received information, while for adjusting Menus work bench used frequency and phase meter.
На фиг. 1 представлена схема стенда, на фиг. 2 - математическая модель двухмассовой системы виброизоляции, на фиг. 3 - характеристики логарифмического декремента затухания свободных колебаний двухмассовой системы виброизоляции в зависимости от входного ударного импульса, на фиг. 4 - схема стенда для испытаний шумопоглощающих элементов, на фиг. 5 - схема шумопоглощающей облицовки; на фиг. 6 - характеристики звукопоглощающих облицовок: 1 - плита «Акмигран»; 2 - то же, с воздушным промежутком 200 мм; 3 - маты супертонкого базальтового волокна толщиной 50 мм; на фиг. 7 - общий вид стенда для виброакустических испытаний.In FIG. 1 shows a diagram of the stand, in FIG. 2 is a mathematical model of a two-mass vibration isolation system; FIG. 3 - characteristics of the logarithmic damping decrement of free vibrations of a two-mass vibration isolation system depending on the input shock pulse, in FIG. 4 is a diagram of a test bench for sound absorbing elements, FIG. 5 is a diagram of a noise absorbing cladding; in FIG. 6 - characteristics of sound-absorbing facings: 1 - Akmigran plate; 2 - the same, with an air gap of 200 mm; 3 - mats of superthin basalt fiber with a thickness of 50 mm; in FIG. 7 is a General view of the stand for vibroacoustic tests.
Стенд для виброакустических испытаний образцов и моделей содержит основание (каркас) 11, на котором посредством, по крайней мере, трех виброизоляторов 2 закреплена переборка 1, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и c2. В качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор 3, расположенный на переборке 1. На переборке 1 установлена стойка 6 для испытания собственных частот упругих элементов 7, 8, 9 рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов. При этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется индикатором 10 перемещений, по показаниям которого определяется резонансная частота, соответствующая параметрам каждого упругого элемента 7, 8, 9.The stand for vibro-acoustic testing of samples and models contains a base (frame) 11, on which, through at least three
Возможен вариант цифрового датчика перемещений с передачей данных на компьютер (на чертежах не показано).A variant of a digital displacement sensor with data transfer to a computer (not shown in the drawings) is possible.
На переборке 1 закреплен датчик виброускорений 4, а на основании 11 - датчик виброускорений 5, сигналы от которых поступают на усилитель 12, затем осциллограф 13, магнитограф 16 и компьютер 17 для обработки полученной информации. Для настройки работы стенда используется частотомер 14 и фазометр 15.A vibration acceleration sensor 4 is fixed to the bulkhead 1, and
На каждом из исследуемых упругих элементов 7, 8, 9 рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс закреплены тензодатчики на концах этих испытываемых элементов (на фиг. 1 показан датчик 22 на упругом элементе 7). При этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе 7, 8, 9, фиксируется как индикатором 10 перемещений, так и тензодатчиками. По показаниям индикатора 10 проводится экспресс-оценка характеристик, а при обработке сигналов с тензодатчиков, поступающих на усилитель 12, затем осциллограф 13, магнитограф 16 и компьютер 17 для обработки полученной информации, определяются резонансные частоты, соответствующие параметрам каждого из упругих элементов 7, 8, 9, и при обработке полученных амплитудно-частотных характеристик выявляют оптимальные характеристики: жесткость и коэффициент демпфирования каждого из упругих элементов 7, 8, 9.On each of the studied elastic elements 7, 8, 9 spring and plate vibration isolators of different lengths, geometric parameters, and also different mass values, strain gauges are fixed at the ends of these test elements (Fig. 1 shows the sensor 22 on the elastic element 7). In this case, the fluctuations in the mass attached to each elastic element 7, 8, 9 are recorded by both the
Стенд для виброакустических испытаний образцов и моделей работает следующим образом.The stand for vibro-acoustic testing of samples and models works as follows.
Сначала включают эксцентриковый вибратор 3, который установлен на переборке 1, которая расположена на виброизоляторах 2, и снимают амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) системы «переборка судна на его корпусе» с помощью датчиков виброускорений 4 и 5. Сигналы с датчиков виброускорений 4 и 5 поступают на усилитель 12, затем осциллограф 13, магнитограф 16 и компьютер 17 для обработки полученной информации. Для настройки работы стенда используется частотомер 14 и фазометр 15.First, an
Для того чтобы определить собственные частоты каждой из исследуемых систем виброизоляции, производят имитацию ударных импульсных нагрузок на каждую из систем и записывают осциллограммы свободных колебаний (на чертежах не показано), при расшифровке которых судят о собственных частотах систем по формуле (см. фиг. 3 и формулу).In order to determine the eigenfrequencies of each of the investigated vibration isolation systems, they simulate shock impulse loads on each of the systems and record oscillations of free vibrations (not shown in the drawings), when deciphering them, they judge the eigenfrequencies of the systems by the formula (see Fig. 3 and formula).
где c1 и m1 - соответственно жесткость упругих элементов виброизоляторов и масса основания, c2 и m2 - соответственно жесткость и масса переборки, h1 - абсолютная величина вязкого демпфирования в системе, которая связана с логарифмическим коэффициентом затухания δ1 колебательной системы.where c 1 and m 1 are the stiffness of the elastic elements of the vibration isolators and the mass of the base, respectively, c 2 and m 2 are the stiffness and mass of the bulkhead, respectively, h 1 is the absolute value of viscous damping in the system, which is associated with the logarithmic attenuation coefficient δ 1 of the oscillatory system.
На фиг. 4 представлена схема стенда для испытаний шумопоглощающих элементов; 18 - исследуемый объект; 19 - точка измерения; 20 - подвесной пол; 21 - звукопоглощающее клиновидное покрытие.In FIG. 4 is a diagram of a bench for testing sound-absorbing elements; 18 - the investigated object; 19 - measurement point; 20 - suspended floor; 21 is a sound-absorbing wedge-shaped coating.
На фиг. 5 представлена схема шумопоглощающей облицовки типа плита «Акмигран с воздушным промежутком 200 мм. На фиг. 6 изображены характеристики звукопоглощающих облицовок: кривая 1 - плита «Акмигран»; кривая 2 - то же, с воздушным промежутком 200 мм; кривая 3 - маты супертонкого базальтового волокна толщиной 50 мм; на фиг. 7 - общий вид стенда для виброакустических испытаний.In FIG. 5 is a diagram of a sound-absorbing cladding of the Akmigran plate type with an air gap of 200 mm. In FIG. 6 shows the characteristics of sound-absorbing facings: curve 1 - Akmigran plate; curve 2 - the same, with an air gap of 200 mm; curve 3 - mats of superthin basalt fiber with a thickness of 50 mm; in FIG. 7 is a General view of the stand for vibroacoustic tests.
Уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую обычно принимают площадь полусферы (фиг. 4), т.е.The sound power level L p is determined by measuring the average sound pressure level L cp on the measuring surface S, m 2 , which is usually taken as the hemisphere area (Fig. 4), i.e.
где S=2πr2; r - расстояние от центра источника до точек измерений; S0=1 м2.where S = 2πr 2 ; r is the distance from the center of the source to the measurement points; S 0 = 1 m 2 .
Таким же образом определяется корректированный уровень звуковой мощности LрА The corrected sound power level L pA is determined in the same way .
где LАcр - средний уровень звука на измерительной поверхности.where L Acr is the average sound level on the measuring surface.
Величины снижения уровней звукового давления могут быть определены только в зоне отраженного звукового поля (когда rmin≥rпр)The magnitude of the decrease in sound pressure levels can be determined only in the area of the reflected sound field (when r min ≥r pr )
где B - постоянная каюты судна до его акустической обработки, м2;where B is the constant cabin of the vessel before its acoustic treatment, m 2 ;
B1 - постоянная помещения после его акустической обработки, м2, которая определяется по формулеB 1 - the constant of the room after its acoustic treatment, m 2 , which is determined by the formula
где A1=α(Sобщ-Sобл) - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями, не занятыми звукопоглощающей облицовкой; α=B/(B+Sобщ) - средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической обработки; α1 - средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанного помещения, определяемый соотношениемwhere A 1 = α (S total -S region ) is the equivalent area of sound absorption by surfaces not occupied by sound-absorbing lining; α = B / (B + S total ) - the average coefficient of sound absorption in the room before its acoustic processing; α 1 - the average coefficient of sound absorption of an acoustically treated room, determined by the ratio
ΔA - величина суммарного добавочного поглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки или штучными звукопоглотителями, определяемого по формулеΔA is the value of the total additional absorption introduced by the design of the sound-absorbing cladding or piece sound absorbers, determined by the formula
где αобл - реверберационный коэффициент звукопоглощения конструкции облицовки;where α reg - reverberation coefficient of sound absorption of the cladding;
Sобл - площадь этой конструкции, м2;S region - the area of this structure, m 2 ;
Aшт - эквивалентная площадь звукопоглощения одного штучного поглотителя, м2;A pc is the equivalent sound absorption area of one piece absorber, m 2 ;
n - количество штучных звукопоглотителей в помещении.n is the number of piece sound absorbers in the room.
Величина снижения уровня звукового давления ΔL зависит от соотношения между прямым звуком, приходящим непосредственно от источника шума, и звуком отраженным и рассчитывается по формулеThe magnitude of the decrease in sound pressure level ΔL depends on the ratio between the direct sound coming directly from the noise source and the sound reflected and calculated by the formula
где L - уровень звукового давления в расчетной точке до акустической обработки помещения, дБ; Lобл - уровень звукового давления в расчетной точке после акустической обработки помещения, дБ.where L is the sound pressure level at the design point before the acoustic treatment of the room, dB; L region - sound pressure level at the design point after acoustic treatment of the room, dB.
Возможен вариант, когда для исследования эффективности модели акустического потолка 25 (фиг. 7), облицованного звукопоглотителем, с боковых стенок металлического корпуса 28 снимается звукопоглотитель, а эффективную часть регулируемого источника шума 27, установленного на звукопоглотителе 27, направляют на потолочную часть корпуса 28 и включают его, последовательно изменяя громкость звука и частоту сигнала, затем с микрофона 23 подают сигналы (на чертежах не показано) на усилитель мощности, например тензометрический 29, а с него подают сигналы на осциллограф 24 и записывают осциллограммы уровней звукового давления, по которым определяют эффективность модели акустического потолка.It is possible that in order to study the effectiveness of the acoustic ceiling model 25 (Fig. 7), lined with a sound absorber, a sound absorber is removed from the side walls of the
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146314A RU2639044C1 (en) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Vibroacoustic tests bench of samples and models |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146314A RU2639044C1 (en) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Vibroacoustic tests bench of samples and models |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2639044C1 true RU2639044C1 (en) | 2017-12-19 |
Family
ID=60718802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016146314A RU2639044C1 (en) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Vibroacoustic tests bench of samples and models |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2639044C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2247346C1 (en) * | 2004-02-24 | 2005-02-27 | Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова | Device for transmitting vibration from bench to vibration insulator |
RU91540U1 (en) * | 2009-12-07 | 2010-02-20 | Александр Павлович Яковлев | VIBROSTEND |
RU2475711C1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский Государственный Университет Леса" (ГОУ ВПО "МГУЛ") | Sports flooring testing device |
RU2558679C1 (en) * | 2014-05-22 | 2015-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Test rig for vibroacoustic tests of samples and models |
-
2016
- 2016-11-25 RU RU2016146314A patent/RU2639044C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2247346C1 (en) * | 2004-02-24 | 2005-02-27 | Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова | Device for transmitting vibration from bench to vibration insulator |
RU91540U1 (en) * | 2009-12-07 | 2010-02-20 | Александр Павлович Яковлев | VIBROSTEND |
RU2475711C1 (en) * | 2011-10-06 | 2013-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский Государственный Университет Леса" (ГОУ ВПО "МГУЛ") | Sports flooring testing device |
RU2558679C1 (en) * | 2014-05-22 | 2015-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Test rig for vibroacoustic tests of samples and models |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2596239C1 (en) | Method of vibroacoustic tests of specimens and models | |
RU2558679C1 (en) | Test rig for vibroacoustic tests of samples and models | |
RU2603787C1 (en) | Test bench for vibroacoustic tests of specimens and models | |
RU2607361C1 (en) | Method of testing multimass vibration isolation systems | |
RU2659984C1 (en) | Test bench for vibroacoustic tests of specimens and models | |
RU2596232C1 (en) | Test bench for multimass vibration isolation systems | |
RU2603826C1 (en) | Method of analyzing two-mass vibration isolation systems | |
RU2642155C1 (en) | Bench for models of vibration systems of ship engine room power plants vibro-acoustic tests | |
RU2639044C1 (en) | Vibroacoustic tests bench of samples and models | |
RU2653554C1 (en) | Method of vibroacoustic tests of specimens and models | |
RU2643191C1 (en) | Test bench for vibration isolators resilient elements testing | |
RU2015130859A (en) | STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS | |
RU2019106019A (en) | STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS | |
RU2018140688A (en) | STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS | |
RU2018141671A (en) | STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS | |
RU2637718C1 (en) | Method for examining dual-mass vibration insulation systems | |
RU2018141664A (en) | METHOD OF VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS | |
RU2605504C1 (en) | Test bench for vibration isolators resilient elements testing | |
RU2019142917A (en) | STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS | |
RU2016146305A (en) | VIBROACOUSTIC TEST STAND | |
RU2017143377A (en) | STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS SAMPLES AND MODELS | |
RU2652154C1 (en) | Stand for vibroacoustic tests | |
RU2019142413A (en) | STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS | |
RU2017121150A (en) | STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF ELASTIC AND NOISE-ABSORBING ELEMENT SAMPLES | |
RU2018141678A (en) | STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF ELASTIC AND NOISE-ABSORBING ELEMENT SAMPLES |