環(huán)境物理學(xué)導(dǎo)論作業(yè)

黃明強(qiáng)IntroductiontoEnvironmentPhyscis環(huán)境物理學(xué)導(dǎo)論1試計(jì)算1000Hz純音在鋼鐵和空氣中的波長(zhǎng)，并對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行比較。課堂作業(yè)解：常溫下鋼鐵中的聲速為5000m/s，鋼中聲波長(zhǎng)為：常溫下空氣中的聲速為344m/s，空氣中聲波長(zhǎng)為：課堂作業(yè)2某車(chē)間共有八臺(tái)機(jī)器，在某一位置測(cè)得這八臺(tái)機(jī)器的聲壓級(jí)分別為100、95、93、90、70、75、82和70dB，試求測(cè)點(diǎn)處的總聲壓級(jí)。解：1某聲源均勻輻射球面波，在距聲源4m處測(cè)得有效聲壓為2Pa，空氣密度1.2kg/m3，試計(jì)算測(cè)點(diǎn)處的聲強(qiáng)、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度有效值和聲功率。課堂作業(yè)解：空氣中c＝344m/s，ρ0＝1.2kg/m3，pe＝2Pa振動(dòng)速度有效值：聲功率：課堂作業(yè)2在一臺(tái)機(jī)器半球輻射面上的5個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)得聲壓級(jí)如下表所示，計(jì)算第5測(cè)點(diǎn)的指向性指數(shù)和指向性因數(shù)。測(cè)點(diǎn)12345聲壓/dB8587868489解：1某風(fēng)機(jī)口測(cè)得倍頻帶聲壓級(jí)如下，求出該風(fēng)機(jī)的A聲級(jí)是多少？中心頻率/Hz631252505001000200040008000聲壓級(jí)/dB12011111011210810810895A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)修正值/dB-26.2-16.1-8.6-3.201.21.0-1.1解：2某工人一天工作8h，8h內(nèi)有2h接觸噪聲為82dB，

3h接觸噪聲為86dB，2h接觸噪聲為94dB，1h接觸

噪聲為102dB。試計(jì)算一天8h內(nèi)的等效連續(xù)A聲級(jí)

是多少？解：82dB的段數(shù)n＝1，又t1＝2×60min＝120min86dB的段數(shù)n＝2，又t2＝3×60min＝180min

94dB的段數(shù)n＝3，又t3＝2×60min＝120min102dB的段數(shù)n＝5，又t5＝1×60min＝60min課堂作業(yè)1某一車(chē)間內(nèi)，要求吸聲系數(shù)最大的中心頻率出現(xiàn)在400Hz附近，選用5mm厚〔ρ＝1000kg/m3〕共振吸聲薄板，試問(wèn)板后的空氣層取多大距離為適宜？解：f0＝400Hz，ρ＝1000kg/m3，薄板厚度h＝0.005m那么薄板的面密度M＝ρh＝1000×0.005＝5kg/m2，2一組穿孔薄板的厚度為4mm，板后空氣層厚為10cm

，假設(shè)穿孔的孔徑為8mm，孔心距為20cm作方形排

列，試求：〔1〕上述構(gòu)造穿孔板的共振頻率為多少？

〔2〕將題中的空氣層增大至20cm，那么共振頻率有何變化？解:(1)d＝8mm＝0.8cm，B＝20cm，h＝10cm＝0.1m，

lk＝4mm＝0.004m。(2)h＝20cm＝0.2m，那么：共振頻率降低。課堂作業(yè)1兩剛性平面交線上有一聲源，800Hz的聲功率級(jí)為84dB，同頻帶下的房間常數(shù)為100m2，求臨界半徑和距聲源20m處的聲壓級(jí)Lp。解：(1)由聲源位置可得Q＝4；(2)由圖2-22，Q＝4與r＝20m的交點(diǎn)A，由A做垂線，與Rr＝50m2交于B點(diǎn)，由B點(diǎn)向左方作水平線與縱軸交于-14dB，那么有：課堂作業(yè)1兩剛性平面交線上有一聲源，800Hz的聲功率級(jí)為84dB，同頻帶下的房間常數(shù)為100m2，求臨界半徑和距聲源20m處的聲壓級(jí)Lp。解：(2)(3)20m處的聲壓級(jí)為：課堂作業(yè)某房間尺寸為6m×7m×3m，墻壁、天花板和地板在1000Hz時(shí)的吸聲系數(shù)分別為0.06、0.07和0.07。假設(shè)安裝一個(gè)在1000Hz倍頻帶內(nèi)，吸聲系數(shù)為0.8的吸聲貼面天花板，求該頻帶在吸聲處理前后的混響時(shí)間及處理后的吸聲降噪量。解：(1)處理前的平均吸聲系數(shù)為：課堂作業(yè)解：(1)處理前的平均吸聲系數(shù)為：(2)處理后的平均吸聲系數(shù)為：(3)處理后的吸聲降噪量為：課堂作業(yè)1計(jì)算以下構(gòu)件的平均隔聲量與臨界吻合頻率：〔1〕20mm厚的混凝土墻；〔2〕1mm厚的鋼板。解:(1)l＝20mm＝0.02m，ρ＝2.6×103kg/m3，E＝2.45×1010N/m2，那么有：m＝ρl＝2.6×103×0.02＝52kg/m2<200kg/m2,課堂作業(yè)1計(jì)算以下構(gòu)件的平均隔聲量與臨界吻合頻率：〔1〕20mm厚的混凝土墻；〔2〕1mm厚的鋼板。解:(2)l＝1mm＝0.001m，ρ＝7.8×103kg/m3，E＝19.6×1010N/m2，那么有：m＝ρl＝7.8×103×0.001＝7.8kg/m2<200kg/m2,課堂作業(yè)2某一隔聲墻面積12m2,其中門(mén)、窗所占的面積分別為2m2

，3m2。設(shè)墻體、門(mén)、窗的隔聲量分別為50、20和15dB，求該隔墻的平均隔聲量。解：R1＝20dB，R2＝15dB，S1＝2m2，S2＝3m2，那么有門(mén)和窗組合隔聲量為：課堂作業(yè)2某一隔聲墻面積12m2,其中門(mén)、窗所占的面積分別為2m2

，3m2。設(shè)墻體、門(mén)、窗的隔聲量分別為50、20和15dB，求該隔墻的平均隔聲量。解：R1＝50dB，R2＝16.4dB，S1＝12-5＝7m2，S2＝5m2，那么有該墻的平均隔聲量為：課堂作業(yè)3某尺寸為4.6×4.6×4.6的隔聲罩，在2kHz倍頻程的插入損失為30dB，罩項(xiàng)、底部和壁面的平均吸聲系數(shù)為0.9、0.1和0.5，問(wèn)罩殼的平均隔聲量為假設(shè)干。解：IL＝30dB，該隔聲罩的平均吸聲系數(shù)為：課堂作業(yè)1單擴(kuò)張室消聲器尺寸如下圖，試求;〔1〕最大消聲量為多少?〔2〕相應(yīng)于最大消聲量的聲波頻率為多少？〔3〕當(dāng)聲波頻率為時(shí)，消聲量為多少？〔4〕當(dāng)擴(kuò)張室的長(zhǎng)度增加至800mm時(shí)，可獲得最大消聲量的聲波頻率為多少？課堂作業(yè)解:l＝0.50m，d2＝0.40m，d1＝0.10m，(1)擴(kuò)張比m＝S2/S1＝d22/d12＝0.402/0.102＝16(2)kl＝(2n+1)π/2時(shí),消聲量最大，取n＝0，有：課堂作業(yè)解:l＝0.50m，d2＝0.40m，d1＝0.10m，(3)頻率ν＝200Hz，那么角波數(shù)k為：

課堂作業(yè)解:l＝0.50m，d2＝0.40m，d1＝0.10m，(3)頻率ν＝200Hz，那么角波數(shù)k為：

(4)L＝0.80m，那么獲得最大消聲量的頻率為：

課堂作業(yè)2某常溫氣流管道直徑為100mm，試設(shè)計(jì)一單腔共振消聲器，要求在中心頻率63Hz的1/3倍頻帶上有13dB的消聲量。解：(1)流通面積為：對(duì)于1/3倍頻帶有：(2)由(2-182)和(2-184)式有：課堂作業(yè)(3)確定設(shè)計(jì)方案為與原管道同軸的圓筒形共振腔，其內(nèi)徑為100mm，外徑為400mm，那么共振腔長(zhǎng)度為：選用l＝2mm厚的鋼板，孔徑為d＝0.5cm，開(kāi)孔數(shù)為：(4)驗(yàn)算：課堂作業(yè)解：系統(tǒng)固有頻率f0＝5Hz，f＝600rpm＝10Hz，那么傳遞系數(shù)：(2)假設(shè)機(jī)械本身的重量為785N，轉(zhuǎn)速為600rpm，不平衡力為每轉(zhuǎn)58.8N，作用于垂直方向。此時(shí)，假設(shè)使支承支架之下為彈性支承，系統(tǒng)的固有頻率為5Hz，機(jī)械的最大位移振幅控制在0.2mm以下時(shí)，那么支承臺(tái)的重量不低于何值時(shí)，可起到減振作用。系統(tǒng)總質(zhì)量為

：水泥臺(tái)的質(zhì)量為：99.40-785/9.8＝19.30kg課堂作業(yè)(3)一臺(tái)質(zhì)量為1000kg的機(jī)械，以900rpm的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)，在上下方向產(chǎn)生200N的不平衡力，假設(shè)采用四個(gè)彈簧，當(dāng)一個(gè)彈簧的勁度系數(shù)為何值時(shí)，可使τ≤0.25。課堂作業(yè)

1人體受到能量為0.1MeV的γ射線照射，測(cè)得體表處γ照射量率為3.0×10-2μC/(kg·s)，試求在這種條件下可連續(xù)工作幾小時(shí)。課堂作業(yè)

2有放射性廢水5m3，其總放射性活度為2.5Ci，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)處理后，二次冷凝液比活度為3.7×102Bq/L，試計(jì)算蒸發(fā)處理的凈化系數(shù)是多少？殘留總放射性活度有多少μCi。課堂作業(yè)

3一件工具被β放射性沾污，測(cè)量