RU2653554C1 - Method of vibroacoustic tests of specimens and models - Google Patents

Method of vibroacoustic tests of specimens and models Download PDF

Info

Publication number
RU2653554C1
RU2653554C1 RU2017121342A RU2017121342A RU2653554C1 RU 2653554 C1 RU2653554 C1 RU 2653554C1 RU 2017121342 A RU2017121342 A RU 2017121342A RU 2017121342 A RU2017121342 A RU 2017121342A RU 2653554 C1 RU2653554 C1 RU 2653554C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bulkhead
sound
mass
vibration
fixed
Prior art date
Application number
RU2017121342A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Савельевич Кочетов filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2017121342A priority Critical patent/RU2653554C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2653554C1 publication Critical patent/RU2653554C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: test equipment.
SUBSTANCE: invention relates to testing equipment. Method consists in fixing a bulkhead, which is a single-mass oscillatory system, on the base, by means of at least three vibration isolators. Wherein as a harmonic oscillations generator, an eccentric vibrator is used and placed on the bulkhead, on the bulkhead, a stand is installed for testing natural frequencies of resilient elements of spring and disc vibration isolators with different lengths, geometrical parameters, as well as different weights value, fixed at the ends of those tested elements. At that, oscillations of the mass fixed on each resilient element are fixed by displacements indicator, according to readings of which resonant frequency is determined, corresponding to each resilient element parameters. And on the base and on the bulkhead, the vibration acceleration sensors are fixed, the signals from which are sent to the amplifier, then the oscilloscope, the magnetograph and the computer for processing the information received are installed, wherein the frequency meter and phase meter are used to adjust the work of the stand, at the same time to determine natural frequencies of each of analyzed systems of vibration isolation, simulation of impact pulse loads is performed. On each of systems, waveforms of free oscillations are recorded, while decoding of which the natural frequencies of the vibration isolation systems and the logarithmic increment are determined according to the formula.
EFFECT: technical result is expansion of technological capabilities of testing objects having several flexible links with structural parts.
1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к испытательному оборудованию.The invention relates to test equipment.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является способ виброакустических испытаний образцов и моделей по патенту РФ №2593269, в котором посредством по крайней мере трех виброизоляторов закрепляют переборку, представляющую собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и c2, при этом в качестве генератора гармонических колебаний используют эксцентриковый вибратор, который располагают на переборке (прототип).The closest technical solution to the technical nature and the achieved result is the method of vibroacoustic testing of samples and models according to the patent of the Russian Federation No. 2593269, in which by means of at least three vibration isolators a bulkhead is fixed, which is a single-mass oscillatory system of mass and stiffness, respectively, m 2 and c 2 , with this is used as a generator of harmonic vibrations eccentric vibrator, which is located on the bulkhead (prototype).

Недостатком прототипа являются 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 способе виброакустических испытаний образцов и моделей, заключающемся в том, что на основании посредством по крайней мере трех виброизоляторов закрепляют переборку, представляющую собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и с2, при этом в качестве генератора гармонических колебаний используют эксцентриковый вибратор, который располагают на переборке, на переборке устанавливают стойку 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, фиксируются 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, а для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производят имитацию ударных импульсных нагрузок, при этом на каждую из систем записывают осциллограммы свободных колебаний, при расшифровке которых определяют собственные частоты систем виброизоляции и логарифмический декремент затухания колебаний по формуле:This is achieved by the fact that in the method of vibro-acoustic testing of samples and models, which consists in the fact that on the basis of at least three vibration isolators, a bulkhead is fixed, which is a single-mass oscillatory system of mass and stiffness, respectively, m 2 and c 2 , while being a harmonic generator vibrations using an eccentric vibrator, which is located on the bulkhead, on the bulkhead set up a stand for testing the natural frequencies of the elastic elements of spring and disk vibroisol tori of different lengths, geometric parameters, as well as different masses attached to 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 vibration acceleration sensors are fixed to the base and the bulkhead, the signals from which are fed to the amplifier, then an oscilloscope, a magnetograph, and a computer for processing the received information, for this purpose, a frequency meter and a phasometer are used to set up the stand, and to determine the natural frequencies of each of the studied vibration isolation systems, shock impulse loads are simulated, and oscillograms of free vibrations are recorded on each of the systems. according to the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

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. 1 представлена схема устройства для реализации способа, 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, на фиг. 8 - схема упругого элемента 23.In FIG. 1 shows a diagram of a device for implementing the method, 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 a vibroacoustic test bench; FIG. 8 is a diagram of an elastic member 23.

Устройство для реализации способа 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.A device for implementing the method of vibro-acoustic testing of samples and models contains a base (frame) 11, on which through at least three vibration isolators 2 a bulkhead 1 is fixed, which is a single-mass oscillatory system of mass and stiffness, respectively, m 2 and c 2 . An eccentric vibrator 3 located on the bulkhead 1 is used as a harmonic oscillation generator. A stand 6 is installed on the bulkhead 1 for testing the natural frequencies of elastic elements 7, 8, 9 of spring and plate vibration isolators of different lengths, geometric parameters, and also different masses fixed on ends of these test items. In this case, the fluctuations of the mass attached to each elastic element is recorded by the displacement indicator 10, the readings of which determine the resonant frequency corresponding to the parameters of each elastic element 7, 8, 9.

Возможен вариант цифрового датчика перемещений с передачей данных на компьютер (на чертеже не показано).A variant of a digital displacement sensor with data transfer to a computer (not shown in the drawing) 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 vibration acceleration sensor 5 is mounted on the base 11, the signals from which are fed to the amplifier 12, then the oscilloscope 13, the magnetograph 16, and the computer 17 for processing the received information. To adjust the operation of the stand, a frequency counter 14 and a phase meter 15 are used.

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, фиксирутся 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 of the mass attached to each elastic element 7, 8, 9, are recorded as an indicator 10 movements, and strain gauges. According to the indications of indicator 10, an express assessment of the characteristics is carried out, and when processing signals from strain gauges entering the amplifier 12, then an oscilloscope 13, a magnetograph 16 and a computer 17 for processing the received information, resonance frequencies corresponding to the parameters of each of the elastic elements 7, 8 are determined 9, and when processing the obtained amplitude-frequency characteristics, optimal characteristics are revealed: stiffness and damping coefficient of each of the elastic elements 7, 8, 9.

Возможен вариант (фиг. 1), когда основание (каркас) 11, на котором посредством по крайней мере трех виброизоляторов 2 закреплена переборка 1, установлено на дополнительной переборке 24, выполненной в виде нижней вибродемпфирующей пластины, соединенной по крайней мере тремя упругими элементами 23 с каркасом 11.A variant is possible (Fig. 1) when the base (frame) 11, on which a bulkhead 1 is fixed by means of at least three vibration isolators 2, is mounted on an additional bulkhead 24 made in the form of a lower vibration damping plate connected by at least three elastic elements 23 with frame 11.

Возможен вариант (фиг. 8), когда каждый из упругих элементов 23 выполнен в виде демпфирующего сетчатого пакета.A variant is possible (Fig. 8), when each of the elastic elements 23 is made in the form of a damping mesh package.

Демпфирующий сетчатый пакет содержит упругую втулку 25 с центральным отверстием 39, которая расположена в центральной части пакета и жестко связана с центральной пластиной 36, разделяющей демпфирующий сетчатый пакет на две идентичные части, расположенные оппозитно друг другу: соответственно верхний 31 и нижний 8 сетчатые упругие элементы.The damping mesh package contains an elastic sleeve 25 with a central hole 39, which is located in the central part of the package and is rigidly connected to the central plate 36, dividing the damping mesh package into two identical parts located opposite each other: the upper 31 and lower 8 mesh elastic elements.

На центральной пластине 36 закреплены опорные кольца 35 и 33, при этом верхний 31 сетчатый упругий элемент соединен с верхней крышкой 29 сетчатого пакета, а нижний 32 сетчатый упругий элемент соединен с нижней нажимной шайбой 37 пакета.Support rings 35 and 33 are fixed on the central plate 36, with the upper 31 mesh elastic element connected to the top cover 29 of the mesh bag and the lower 32 mesh elastic element connected to the lower pressure plate 37 of the package.

При этом в верхнем сетчатом упругом элементе 31, в его центре, осесимметрично упругой втулке 25 расположен верхний демпфер сухого трения, выполненный в виде верхней гильзы 28, жестко соединенной с крышкой 29, и нижней гильзы 27, жестко соединенной с центральной пластиной 36, при этом гильзы 27 и 28 соединены с натягом, образуя пару трения, а упругая втулка 25 размещена в них коаксиально и с зазором.Moreover, in the upper mesh elastic element 31, in its center, axisymmetrically elastic sleeve 25 is located the upper dry friction damper, made in the form of an upper sleeve 28, rigidly connected to the cover 29, and a lower sleeve 27, rigidly connected to the Central plate 36, while the sleeves 27 and 28 are connected with an interference fit, forming a friction pair, and the elastic sleeve 25 is placed in them coaxially and with a gap.

В нижнем сетчатом упругом элементе 32, в его центре, осесимметрично упругой втулке 25 расположен нижний демпфер сухого трения, выполненный в виде нижней гильзы 38, жестко соединенной с нижней нажимной шайбой 37, и верхней гильзы 34, жестко соединенной с центральной пластиной 36, при этом гильзы 34 и 38 соединены с натягом, образуя пару трения, а упругая втулка 25 размещена в них коаксиально и с зазором 26.In the lower mesh elastic element 32, in its center, axisymmetrically to the elastic sleeve 25, there is a lower dry friction damper, made in the form of a lower sleeve 38, rigidly connected to the lower pressure plate 37, and the upper sleeve 34, rigidly connected to the Central plate 36, while sleeves 34 and 38 are connected with interference, forming a pair of friction, and the elastic sleeve 25 is placed in them coaxially and with a gap 26.

Плотность сетчатой структуры каждого упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3…2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.The density of the mesh structure of each elastic mesh element is in the optimal range of values: 1.2 g / cm 3 ... 2.0 g / cm 3 , and the wire material of the elastic mesh elements is steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of values 0.09 mm ... 0.15 mm.

Упругие сетчатые элементы 31 и 32 могут быть выполнены комбинированными из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.Elastic mesh elements 31 and 32 can be made combined of a mesh frame, filled with an elastomer, for example polyurethane.

Демпфирующий сетчатый пакет работает следующим образом.Damping mesh package works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан) упругие сетчатые элементы 31 и 32 воспринимают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.During vibrations of a vibroinsulated object (not shown in the drawing), the elastic mesh elements 31 and 32 perceive both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided.

Устройство для реализации способа виброакустических испытаний образцов и моделей работает следующим образом.A device for implementing the method of 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 eccentric vibrator 3 is turned on, which is installed on the bulkhead 1, which is located on the vibration isolators 2, and the amplitude-frequency characteristics (AFC) of the “bulkhead vessel on its hull” system are taken using vibration acceleration sensors 4 and 5. Signals from vibration acceleration sensors 4 and 5 arrive at amplifier 12, then an oscilloscope 13, a magnetograph 16, and a computer 17 for processing the received information. To adjust the operation of the stand, a frequency counter 14 and a phase meter 15 are used.

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 чертеже 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 studied vibration isolation systems, they simulate shock impulse loads on each of the systems and record oscillations of free vibrations (not shown in the drawing), when deciphering them, they judge the eigenfrequencies of the systems by the formula (see Fig. 3 and formula).

Figure 00000001
Figure 00000001

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.:

Figure 00000002
Figure 00000002

где S=2πr2;where S = 2πr 2 ;

r - расстояние от центра источника до точек измерений;r is the distance from the center of the source to the measurement points;

S0=1 м2.S 0 = 1 m 2 .

Таким же образом определяется корректированный уровень звуковой мощности LpA:In the same way, the adjusted sound power level L pA is determined:

Figure 00000003
Figure 00000003

где LAcp - средний уровень звука на измерительной поверхности.where L Acp 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 )

Figure 00000004
Figure 00000004

где В - постоянная каюты судна до его акустической обработки, м2;where B is the constant cabin of the vessel before its acoustic treatment, m 2 ;

В1 - постоянная помещения после его акустической обработки, м2, которая определяется по формуле:In 1 - the constant of the room after its acoustic treatment, m 2 , which is determined by the formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

где А1=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 region commonly -S) - equivalent absorption area surfaces not occupied by the acoustic liner; 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

Figure 00000006
Figure 00000006

ΔА - 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

Figure 00000007
Figure 00000007

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 ;

Ашт - эквивалентная площадь звукопоглощения одного штучного поглотителя, м2;And pcs - 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 формуле:The 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:

Figure 00000008
Figure 00000008

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.

Способ виброакустических испытаний образцов и моделей осуществляют следующим образом.The method of vibro-acoustic testing of samples and models is as follows.

На основании посредством по крайней мере трех виброизоляторов закрепляют переборку, представляющую собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и c2, при этом в качестве генератора гармонических колебаний используют эксцентриковый вибратор, который располагают на переборке, на переборке устанавливают стойку 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, фиксируются 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, а для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производят имитацию ударных импульсных нагрузок, при этом на каждую из систем записывают осциллограммы свободных колебаний, при расшифровке которых определяют собственные частоты систем виброизоляции и логарифмический декремент затухания колебаний по формуле:On the basis of at least three vibration isolators, a bulkhead is fixed, which is a single-mass oscillatory system of mass and stiffness, respectively, m 2 and c 2 , while an eccentric vibrator is used as a harmonic oscillator, which is located on the bulkhead, and a stand for testing natural frequencies is installed on the bulkhead elastic elements of spring and plate vibration isolators of different lengths, geometric parameters, as well as different masses, fixed at the ends of these of the washed-out elements, while the oscillations of 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 vibration acceleration sensors are fixed on the base and bulkhead, the signals from which are fed to the amplifier, then the oscilloscope, a magnetograph and a computer for processing the information received, in this case, a frequency meter and a phase meter are used to set up the stand, and to determine the natural frequencies azhdoy of vibration isolation systems studied produce simulated shock pulsed loads, wherein each of the systems recorded waveform free oscillations decrypting determining the natural frequencies of vibration isolation systems and the logarithmic decrement of oscillations of the formula:

Figure 00000009
Figure 00000009

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, при этом уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую принята площадь полусферы:

Figure 00000010
, где S=2πr2; r - расстояние от центра источника до точек измерений; S0=1 м2, а корректированный уровень звуковой мощности LpA:
Figure 00000011
, где LAcp - средний уровень звука на измерительной поверхности, а величину снижения уровня звукового давления ΔL в отраженном звуковом поле образца рассчитывают по формуле: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, this sound power level L p is determined by measuring the average sound pressure level L cp on the measuring surface S, m 2 , for which the hemisphere area is taken:
Figure 00000010
where S = 2πr 2 ; r is the distance from the center of the source to the measurement points; S 0 = 1 m 2 and the corrected sound power level L pA :
Figure 00000011
where L Acp is the average sound level on the measuring surface, and the magnitude of the decrease in sound pressure level ΔL in the reflected sound field of the sample is calculated by the formula:

Figure 00000012
Figure 00000012

где L - уровень звукового давления в расчетной точке до акустической обработки помещения, дБ;where L is the sound pressure level at the design point before the acoustic treatment of the room, dB;

Lобл - уровень звукового давления в расчетной точке после акустической обработки помещения, дБ,L region - sound pressure level at the design point after acoustic treatment of the room, dB,

где В - постоянная каюты судна до его акустической обработки, м2;where B is the constant cabin of the vessel before its acoustic treatment, m 2 ;

В1 - постоянная помещения после его акустической обработки, м, которая определяется по формуле:In 1 - the constant of the room after its acoustic treatment, m, which is determined by the formula:

Figure 00000013
Figure 00000013

где А1=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

Figure 00000014
Figure 00000014

ΔА - 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

Figure 00000015
,
Figure 00000015
,

где αобл - реверберационный коэффициент звукопоглощения конструкции облицовки;where α reg - reverberation coefficient of sound absorption of the cladding;

Sобл - площадь этой конструкции, м2; Ашт - эквивалентная площадь звукопоглощения одного штучного поглотителя, м2; n - количество штучных звукопоглотителей в помещении, причем на каждом из исследуемых упругих элементах разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс закреплены тензодатчики на концах этих испытываемых элементов, при этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется как индикатором перемещений, так и тензодатчиками, причем по показаниям индикатора проводится экспресс-оценка характеристик, а при обработке сигналов с тензодатчиков, поступающих на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, определяются амплитудно-частотные характеристики и выявляются оптимальные характеристики: жесткость и коэффициент демпфирования каждого из упругих элементов, а каркас, на котором посредством по крайней мере трех виброизоляторов закреплена переборка, устанавливают на дополнительной переборке, выполненной в виде нижней вибродемпфирующей пластины, соединенной по крайней мере тремя упругими элементами с каркасом, а каждый из упругих элементов выполняют в виде демпфирующего сетчатого пакета, содержащего упругую втулку с центральным отверстием, которую располагают в центральной части пакета и жестко связывают с центральной пластиной, разделяющей демпфирующий сетчатый пакет на две идентичные части, расположенные оппозитно друг другу.S region - the area of this structure, m 2 ; And pcs - the equivalent sound absorption area of one piece absorber, m 2 ; n is the number of piece sound absorbers in the room, and on each of the studied elastic elements of different lengths, geometric parameters, and also different masses, strain gauges are fixed at the ends of these tested elements, while the fluctuations in the mass attached to each elastic element are recorded as an indicator of movements, and strain gauges, moreover, according to the indications of the indicator, an express assessment of the characteristics is carried out, and when processing signals from strain gauges entering the amplifier, then an oscilloscope, magnetograph and a computer for processing the received information, the amplitude-frequency characteristics are determined and optimal characteristics are revealed: stiffness and damping coefficient of each of the elastic elements, and the frame, on which the bulkhead is fixed by means of at least three vibration isolators, is mounted on an additional bulkhead made in the form of a lower vibration damping a plate connected by at least three elastic elements to the frame, and each of the elastic elements is in the form of a damping mesh pa eta comprising an elastic sleeve with a central bore, which is disposed in the central part of the package and is rigidly associated with a central plate dividing the damping mesh bag into two identical portions disposed oppositely to each other.

Claims (15)

1. Способ виброакустических испытаний образцов и моделей, заключающийся в том, что на основании посредством по крайней мере трех виброизоляторов закрепляют переборку, представляющую собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и с2, при этом в качестве генератора гармонических колебаний используют эксцентриковый вибратор, который располагают на переборке, на переборке устанавливают стойку 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, а для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производят имитацию ударных импульсных нагрузок, при этом на каждую из систем записывают осциллограммы свободных колебаний, при расшифровке которых определяют собственные частоты систем виброизоляции и логарифмический декремент затухания колебаний по формуле:1. The method of vibro-acoustic testing of samples and models, which consists in the fact that on the basis of at least three vibration isolators, a bulkhead is fixed, which is a single-mass oscillatory system of mass and stiffness, respectively, m 2 and c 2 , while an eccentric vibrator is used as a harmonic oscillator , which is located on the bulkhead, on the bulkhead, a rack is installed to test the natural frequencies of the elastic elements of spring and plate vibration isolators of different lengths, geome tric parameters, as well as different values of the masses attached to 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 fixed to the base and bulkhead vibration acceleration sensors, the signals from which are fed to the amplifier, then an oscilloscope, a magnetograph and a computer to process the received information, while for setting up the work stand used frequency and phase meter and to determine the natural frequencies of each vibration isolation systems studied produce simulated shock pulsed loads, wherein each of the systems recorded waveform free oscillations decrypting determining the natural frequencies of vibration isolation systems and the logarithmic decrement of oscillations of the formula:
Figure 00000016
Figure 00000016
 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, при этом уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую принята площадь полусферы:
Figure 00000017
, где S=2πr2; r - расстояние от центра источника до точек измерений; S0=1 м2, а корректированный уровень звуковой мощности LpA:
Figure 00000018
, где LAcp - средний уровень звука на измерительной поверхности, а величину снижения уровня звукового давления ΔL в отраженном звуковом поле образца рассчитывают по формуле: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, this sound power level L p is determined by measuring the average sound pressure level L cp on the measuring surface S, m 2 , for which the hemisphere area is taken:
Figure 00000017
where S = 2πr 2 ; r is the distance from the center of the source to the measurement points; S 0 = 1 m 2 and the corrected sound power level L pA :
Figure 00000018
where L Acp is the average sound level on the measuring surface, and the magnitude of the decrease in sound pressure level ΔL in the reflected sound field of the sample is calculated by the formula:
Figure 00000019
Figure 00000019
 где L - уровень звукового давления в расчетной точке до акустической обработки помещения, дБ;where L is the sound pressure level at the design point before the acoustic treatment of the room, dB; Lобл - уровень звукового давления в расчетной точке после акустической обработки помещения, дБ,L region - sound pressure level at the design point after acoustic treatment of the room, dB, где В - 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 формуле:B 1 - the constant of the room after its acoustic treatment, m 2 , which is determined by the formula:
Figure 00000020
Figure 00000020
 где А1=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 region commonly -S) - equivalent absorption area surfaces not occupied by the acoustic liner; 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
Figure 00000021
Figure 00000021
 ΔА - 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
Figure 00000022
Figure 00000022
 где αобл - реверберационный коэффициент звукопоглощения конструкции облицовки;where α reg - reverberation coefficient of sound absorption of the cladding; Sобл - площадь этой конструкции, м2; Ашт - эквивалентная площадь звукопоглощения одного штучного поглотителя, м2; n - количество штучных звукопоглотителей в помещении, причем на каждом из исследуемых упругих элементов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс закреплены тензодатчики на концах этих испытываемых элементов, при этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется как индикатором перемещений, так и тензодатчиками, причем по показаниям индикатора проводится экспресс-оценка характеристик, а при обработке сигналов с тензодатчиков, поступающих на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, определяются амплитудно-частотные характеристики и выявляются оптимальные характеристики: жесткость и коэффициент демпфирования каждого из упругих элементов, отличающийся тем, что каркас, на котором посредством по крайней мере трех виброизоляторов закреплена переборка, устанавливают на дополнительной переборке, выполненной в виде нижней вибродемпфирующей пластины, соединенной по крайней мере тремя упругими элементами с каркасом, а каждый из упругих элементов выполняют в виде демпфирующего сетчатого пакета, содержащего упругую втулку с центральным отверстием, которую располагают в центральной части пакета,и жестко связывают с центральной пластиной, разделяющей демпфирующий сетчатый пакет на две идентичные части, расположенные оппозитно друг другу.S region - the area of this structure, m 2 ; And pcs - the equivalent sound absorption area of one piece absorber, m 2 ; n is the number of piece sound absorbers in the room, and on each of the studied elastic elements of different lengths, geometric parameters, and also different masses, strain gauges are fixed at the ends of these test elements, while the fluctuations in the mass attached to each elastic element are recorded as an indicator of movements, and strain gauges, moreover, according to the indications of the indicator, an express assessment of the characteristics is carried out, and when processing signals from strain gauges entering the amplifier, then an oscilloscope, magnetograph and a computer for processing the obtained information, the amplitude-frequency characteristics are determined and optimal characteristics are revealed: stiffness and damping coefficient of each of the elastic elements, characterized in that the frame, on which the bulkhead is fixed by means of at least three vibration isolators, is mounted on an additional bulkhead made in in the form of a lower vibration-damping plate connected by at least three elastic elements to the frame, and each of the elastic elements is made in the form of a damper a mesh bag containing an elastic sleeve with a central hole, which is located in the central part of the bag, and rigidly connected to the Central plate, dividing the damping mesh bag into two identical parts, located opposite each other.
RU2017121342A 2017-06-19 2017-06-19 Method of vibroacoustic tests of specimens and models RU2653554C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017121342A RU2653554C1 (en) 2017-06-19 2017-06-19 Method of vibroacoustic tests of specimens and models

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017121342A RU2653554C1 (en) 2017-06-19 2017-06-19 Method of vibroacoustic tests of specimens and models

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2653554C1 true RU2653554C1 (en) 2018-05-11

Family

ID=62152739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017121342A RU2653554C1 (en) 2017-06-19 2017-06-19 Method of vibroacoustic tests of specimens and models

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2653554C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111238753A (en) * 2020-03-09 2020-06-05 北京航空航天大学 Small vibration source and large load vertical vibration experiment table convenient to assemble and disassemble

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU91540U1 (en) * 2009-12-07 2010-02-20 Александр Павлович Яковлев VIBROSTEND
RU2545276C1 (en) * 2014-03-05 2015-03-27 Олег Савельевич Кочетов Rubber vibroisolator with gauze damper
RU2558679C1 (en) * 2014-05-22 2015-08-10 Олег Савельевич Кочетов Test rig for vibroacoustic tests of samples and models
RU2596239C1 (en) * 2015-07-27 2016-09-10 Олег Савельевич Кочетов Method of vibroacoustic tests of specimens and models

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU91540U1 (en) * 2009-12-07 2010-02-20 Александр Павлович Яковлев VIBROSTEND
RU2545276C1 (en) * 2014-03-05 2015-03-27 Олег Савельевич Кочетов Rubber vibroisolator with gauze damper
RU2558679C1 (en) * 2014-05-22 2015-08-10 Олег Савельевич Кочетов Test rig for vibroacoustic tests of samples and models
RU2596239C1 (en) * 2015-07-27 2016-09-10 Олег Савельевич Кочетов Method of vibroacoustic tests of specimens and models

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111238753A (en) * 2020-03-09 2020-06-05 北京航空航天大学 Small vibration source and large load vertical vibration experiment table convenient to assemble and disassemble

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
RU2558688C1 (en) Method of testing of multi-weight vibration insulation systems
RU2607361C1 (en) Method of testing multimass vibration isolation systems
RU2659984C1 (en) Test bench for vibroacoustic tests of specimens and models
RU2653554C1 (en) Method of vibroacoustic tests of specimens and models
RU2596232C1 (en) Test bench for multimass vibration isolation systems
RU2642155C1 (en) Bench for models of vibration systems of ship engine room power plants vibro-acoustic tests
RU2650848C1 (en) Method of testing multimass vibration isolation systems
RU2639044C1 (en) Vibroacoustic tests bench of samples and models
RU2015130859A (en) STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS
RU2643191C1 (en) Test bench for vibration isolators resilient elements testing
RU2652152C1 (en) Method of vibroacoustic tests
RU2652154C1 (en) Stand for vibroacoustic tests
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
RU2017122276A (en) METHOD OF VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS
RU2019142917A (en) STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS
RU2605504C1 (en) Test bench for vibration isolators resilient elements testing
RU2649631C1 (en) Test bench for multimass vibration isolation systems
RU2020106948A (en) METHOD FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS
RU2019142391A (en) METHOD FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS
RU2019142413A (en) STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF SAMPLES AND MODELS