工作环境噪声及振动.pptx

工作环境工作环境工作环境工作环境 （噪声及振动）（噪声及振动）（噪声及振动）（噪声及振动）主主要要内内容容 三、噪声测量及评价标准三、噪声测量及评价标准四、噪声控制四、噪声控制二、噪声及其对人的影响二、噪声及其对人的影响一、声音及其度量一、声音及其度量五、振动环境五、振动环境一、声音的性质及度量一、声音的性质及度量 物体的振动产生声音，振动发声的物体被称为声源。声音的形成是由振动的发生与传播振动的发生与传播这两个环节组成。没有振动就没有声音,没有介质来传播振动也听不到声音.声音的频率频率、声音的波长波长、声音传播的速度速度是描述声波的三个重要的物理量。个重要的物理量。1、声音的基本概念、声音的基本概念（1）频）频 率率声源每秒钟振动的次数称为频率，以f表示，单位为赫兹（Hz）。人耳能感受到的频率是2020000HZ。在声频范围内，声波的频率愈高，声音显得愈尖锐；反之，显得低沉。（2）波长）波长声波在媒介中一个波动的周期内传播的距离称为波长，记作,单位为m。（3）声速）声速声波在媒介中传播的速度称为声速，用c表示，单位为m/s。频率、波长和声速之间的关系频率、波长和声速之间的关系2、声音的度量、声音的度量（1）声压和声压级 声压声压指媒介中有声波存在时的压力与没有声波存在时的静压之差。它是表示声音强弱声音强弱的物理量。声压的物理单位是Pa。一个健康的人可以感知到的最微弱的声音是210-5Pa。210-5Pa的压力波很低，只能引起内耳耳膜的不足一个原子直径的偏移。耳朵同样可以忍受最高至20Pa的声压。为了适用如此广泛的声压范围，人们引入了一个对数来衡量声压声压级声压级（SPL），其单位为分贝（dB）。声压级声压级指声压与该基准声压之比的以10为底的对数乘以20。声压级用听力的最低极限210-5Pa为基准声压。其表达式为：式中，SPL dB 代表声压级，单位为分贝（dB）；P为声压，单位为Pa；P0为基准声压，即210-5Pa。正常人耳刚能听到的最低声压称为听阈声压，使人耳产生正常人耳刚能听到的最低声压称为听阈声压，使人耳产生疼痛感觉的声压称痛阈声压。疼痛感觉的声压称痛阈声压。（三）频谱分析 什么是频谱？各种声源发出的声音大多是由许多不同强度，不同频率的声音复合而成。具有不同频率(或频段)成分的声波具有不同的能量，这种频率成分与能量分布的关系称为声的频谱。什么是频谱分析？将声源发出的声音强度按频率顺序展开，使其成为频率的函数，并考察变化规律，称为频谱分析。什么是频程？为了便于实际测量和分析，人为地把声频范围划分为几个小的频段，在每一个频段中，上限频率与下限频率之间的距离称为频程，它以上限频率和下限频率之比的对数表示，此对数通常以2为底。o 或 o式中 为倍频程数。o 为上限频率，为下限频率 on=1 为1个倍频程；n=1/3为1/3倍频程表表6-3 6-3 倍频程的频率范围倍频程的频率范围中心频率/Hz31.563125250500频率范围/Hz22.545459090180180354354707中心频率/Hz100020004000800016000频率范围/Hz7071414141428282828565656561121211212 22424倍频程通常用它的几何中心频率f0代表，中心频率与上、下限频率之间的关系为：f0是一个频率，代表一个倍频程的频率范围。o频谱图o各频率成分与能量分布关系的图形称为频谱图 o以频率为横坐标，以声压级(或声功率级)为纵坐标进行绘图，如图所示。（2）人耳对声音的主观感觉）人耳对声音的主观感觉 人耳对声音大小的主观感觉不仅与声压有关，人耳对声音大小的主观感觉不仅与声压有关，而且与声音频率有关。人耳对高频声音感觉比较灵而且与声音频率有关。人耳对高频声音感觉比较灵敏，对低频声音感觉比较迟钝。声压或声压级只能敏，对低频声音感觉比较迟钝。声压或声压级只能表示声音在物理上的强弱，不能表征人对声音的主表示声音在物理上的强弱，不能表征人对声音的主观感觉，即对于不同频率的声音，尽管声压级相同，观感觉，即对于不同频率的声音，尽管声压级相同，但人耳的主观感觉是不一样的但人耳的主观感觉是不一样的。因此，必须建立评。因此，必须建立评价人耳对声音的主观量度的物理量。价人耳对声音的主观量度的物理量。声音的响度级与响度声音的响度级与响度 响度级是人们对噪声进行主观评价的一个基本量，响度级是人们对噪声进行主观评价的一个基本量，用用LN表示，单位为方表示，单位为方(phon)。选取。选取1000Hz的的纯音作基准音，凡是听起来和该纯音一样响的声纯音作基准音，凡是听起来和该纯音一样响的声音，不论其声压级和频率是多少，它的响度级音，不论其声压级和频率是多少，它的响度级(方方值值)就等于该纯音的声压级数，即与该声音同样响就等于该纯音的声压级数，即与该声音同样响度的度的1000赫兹纯音的声压级。赫兹纯音的声压级。等响度曲线 声音的响度 声音的响度是人耳对声音强度所产生的主观感觉声音的响度是人耳对声音强度所产生的主观感觉量量，它与人对声音响亮程度的主观感觉成正比，它与人对声音响亮程度的主观感觉成正比.响度以N表示，单位为宋(song）响度与响度级的关系式为响度与响度级的关系式为 响度与声音的频率和强度有关，当声压级一定时，响度与声音的频率和强度有关，当声压级一定时，频率越高，人耳感觉越响；而当频率一定时，声频率越高，人耳感觉越响；而当频率一定时，声压级越高，人耳感觉越响。压级越高，人耳感觉越响。计 权 声 级 声级声级通过计权网络测得的声压级称为计权声级，简称通过计权网络测得的声压级称为计权声级，简称声级。声级。为为使使噪噪声声测测量量结结果果与与人人对对噪噪声声的的主主观观感感觉觉量量一一致致，通通常常在在声声学学测测量量仪仪器器中中，引引入入一一种种模模拟拟人人耳耳听听觉觉在在不不同同频频率率上上的的不不同同感感受受特特性性的的计计权权网网络络，对对被被测测噪噪声声进进行行测测量量。通通过过计计权权网网络络测测得得的的声声压压级级称称为为计计权权声声级级，简简称称声声级级。它它是是在在人人耳耳可可听听范范围围内内按特定频率计权而合成的声压级。按特定频率计权而合成的声压级。n频率计权电网络频率计权电网络在声学测量仪器中，通常根据等响度曲线，设置一定在声学测量仪器中，通常根据等响度曲线，设置一定的频率计权电网络，使接收的声音按不同程度进行频的频率计权电网络，使接收的声音按不同程度进行频率滤波，以模拟人耳的响度感觉特性。一般设置率滤波，以模拟人耳的响度感觉特性。一般设置A、B 和和C 三种计权网络，三种计权网络，其中其中 A 计权网络是对强度在计权网络是对强度在55dB55dB以下噪音的频率特性的模以下噪音的频率特性的模拟（相当于模拟人耳对拟（相当于模拟人耳对40 方纯音的响度方纯音的响度)B 计权网络是对计权网络是对555585dB85dB中等强度中等强度噪音的频率特性的噪音的频率特性的模拟（相当于模拟（相当于模拟模拟人耳对人耳对70 方方纯音的响度纯音的响度)C 计权网络是计权网络是对对85dB以上噪音的频率特性的模拟以上噪音的频率特性的模拟（相当于模拟（相当于模拟人耳对人耳对100 方方纯音的响度纯音的响度）三者的主要差别是对噪声低频成分的衰减三者的主要差别是对噪声低频成分的衰减程度，程度，A衰减最多，衰减最多，B次之，次之，C最少。最少。A计权声计权声级由于其特性曲线接近于人耳的听感特性，因级由于其特性曲线接近于人耳的听感特性，因此是目前世界上噪声测量中应用最广泛的一种，此是目前世界上噪声测量中应用最广泛的一种，B、C已逐渐不用。已逐渐不用。A A、B B、C C声级声级不同计权网络测量的结果，分别标以不同计权网络测量的结果，分别标以dB（A）、）、dB（B）或）或dB（C），称为），称为A 声级、声级、B声级、声级、C C声级。声级。近年来研究表明，无论声强多大，近年来研究表明，无论声强多大，A声级都能较好地声级都能较好地反映人耳的响应特征，所以，如无特殊说明，基本反映人耳的响应特征，所以，如无特殊说明，基本都用都用A声级表示噪声评价指标。声级表示噪声评价指标。当人们遇到的噪音是起伏的不连续的噪音时，用等当人们遇到的噪音是起伏的不连续的噪音时，用等效连续声级评价。效连续声级评价。n等效连续声级等效连续声级是指某一段时间内的是指某一段时间内的A声级能量平均声级能量平均值，简称等效声级或平均声级，用符号值，简称等效声级或平均声级，用符号Leq表示，表示，单位是单位是dB(A)A A声级声级/dB/dB声声 源源20203030404060606060707080809090100100110110轻声耳语轻声耳语普通办公室内普通办公室内普通交谈声，小型空调机普通交谈声，小型空调机大声交谈，收音机，较吵的街道大声交谈，收音机，较吵的街道空压机站，泵房，嘈杂的街道空压机站，泵房，嘈杂的街道 织布机，电锯，砂轮机，大鼓风机织布机，电锯，砂轮机，大鼓风机几种常见声源的几种常见声源的A A 声级声级二、噪声及其对人的影响二、噪声及其对人的影响噪声：最简单的定义就是人们不想听到的让人噪声：最简单的定义就是人们不想听到的让人烦躁的一切声音烦躁的一切声音1、噪声的来源、噪声的来源（1）工业噪声）工业噪声 工业噪声主要包括空气动力噪声、机械噪声和工业噪声主要包括空气动力噪声、机械噪声和电磁噪声电磁噪声（2）交通噪声）交通噪声 交通噪声主要指的是机动车辆、火车、飞机和交通噪声主要指的是机动车辆、火车、飞机和船舶噪声。船舶噪声。3）建筑施工噪声）建筑施工噪声 建筑施工噪声声音强度很高又属于露天作业，因建筑施工噪声声音强度很高又属于露天作业，因此污染也十分严重此污染也十分严重4）社会噪声）社会噪声 社会噪声主要指社会活动和家庭生活所引起的噪社会噪声主要指社会活动和家庭生活所引起的噪声声 工业噪声的峰值，以工业噪声的峰值，以 dB（A）表示）表示来源来源噪声级，SPL，dB（A）来福枪射击、引擎测试椅来福枪射击、引擎测试椅130气动钻孔锤气动钻孔锤120气动凿子气动凿子115-120振动筛、手锯、压缩空气铆钉机、电振动筛、手锯、压缩空气铆钉机、电锯、压缩空气锤锯、压缩空气锤105-115磨粉机和纺织机、横剖锯、压印机、磨粉机和纺织机、横剖锯、压印机、锅炉房、纺织间锅炉房、纺织间100-105电动马达、旋转压榨机、绕线机、锯电动马达、旋转压榨机、绕线机、锯木机、排字房、灌瓶机木机、排字房、灌瓶机90-95工具维修机工具维修机80喷气发动机喷气发动机120或以下在各种工作场所的噪声级在各种工作场所的噪声级场所或机器等效噪声级Leq，以dB（A）表示在软质纤维制造厂在软质纤维制造厂纺纱机旁纺纱间织机旁纺织间95909595在软饮料制造厂在软饮料制造厂在混合车间在清洗检查点在自动封铅机旁在罐装机旁9510010095 办公场所常用的噪声级办公场所常用的噪声级办公室类型平均等效噪声级Leq，以dB（A）表示非常安静的小办公室和制图室40-45大而安静的办公室46-52大而嘈杂的办公室53-60办公室设备的噪声水平办公室设备的噪声水平设备噪声释放，以dB（A）表示点阵轮式打印机基本噪声峰值噪声73-7580-82加罩点阵打印机峰值噪声61-62喷墨打印机基本噪声峰值噪声57-5960-62镭射打印机基本测不出噪声显示器的冷却扇30-60老式打字机大约70现代电子打字机大约60相对放置的两个电子打字机68-73复印机55-702、噪声的影响、噪声的影响(1)对听力的影响暂时性听力损伤：暂时性听力损伤：（或者叫听觉疲劳）。当遭受强烈的声音刺激之后，人们常常会感觉听力暂时下降了，在停止接触噪音声后，听觉的恢复可从几分钟延长到几小时甚至几十小时。这种现象特征是暂时的听域漂移或听觉疲劳。强烈而重复的剧烈的声音刺激可以导致听力下降听力损伤的类型：爆发性耳聋爆发性耳聋：当声压很大时（如爆炸、炮击），鼓膜内外产生较大压差，导致鼓膜破裂，双耳完全失聪，这种情况的耳聋称为爆发性耳聋。永久性听力损伤永久性听力损伤：永久的听阈漂移成为永久性听力损伤，即耳聋。根据国际标准化组织（ISO）1964年的规定，500Hz、1Hz、2Hz三个频率的平均听力损失超过25dB称为噪声性耳聋。长期在噪声环境中工作产生的听觉疲劳不能及时恢复导致永久性听阈位移，当听阈位移达25-40dB时为轻度耳聋；当听阈位移达40-55dB时为中度耳聋；当听阈位移达55-70dB是为显著耳聋；当听阈位移为70-90dB时为严重耳聋；当听阈位移为90dB以上为极端耳聋。年龄平均听力损失50岁10db60岁25 db70岁35 db不同年龄的人的平均听力损失情况不同年龄的人的平均听力损失情况与年龄有关的听力损失与年龄有关的听力损失（2）噪声对生理和心理影响噪声会导致如下生理影响：噪声会导致如下生理影响：血压升高、心跳加快、血压升高、心跳加快、使皮肤血管收缩、新陈代谢加快、降低消化能力和使皮肤血管收缩、新陈代谢加快、降低消化能力和加大肌肉张力等。加大肌肉张力等。噪声环境会对睡眠造成如下影响：噪声环境会对睡眠造成如下影响：严重缩减睡眠的严重缩减睡眠的整体时间、减少深度睡眠时间、增加醒着或者轻度整体时间、减少深度睡眠时间、增加醒着或者轻度睡眠的时间、增加被唤醒的次数、延长进入睡眠的睡眠的时间、增加被唤醒的次数、延长进入睡眠的时间。时间。导致烦躁：导致烦躁：经验告诉我们，许多噪声会影响人们的经验告诉我们，许多噪声会影响人们的情绪。情绪。(3)对工作绩效的影响 噪声对体力劳动的影响很小，但对那些需要集噪声对体力劳动的影响很小，但对那些需要集中精神思考和反应的脑力劳动来说，吵闹的环境比中精神思考和反应的脑力劳动来说，吵闹的环境比安静的环境要艰难得多。安静的环境要艰难得多。归纳起来，噪声对绩效的负面影响包括以下三归纳起来，噪声对绩效的负面影响包括以下三个方面：个方面：第一、打扰复杂的脑力活动，影响需要较高技能和第一、打扰复杂的脑力活动，影响需要较高技能和信息阐述等活动的特定绩效。信息阐述等活动的特定绩效。第二、使得学习某些技巧变得更加困难。第二、使得学习某些技巧变得更加困难。第三、断断续续的或者意外的高强度噪声（第三、断断续续的或者意外的高强度噪声（90 dB以上）会损害脑力劳动的绩效。以上）会损害脑力劳动的绩效。对噪声来源的调查问卷统计对噪声来源的调查问卷统计 交谈交谈办公设备办公设备电话电话来回走动来回走动外部噪音外部噪音(4）办公室的噪声影响）办公室的噪声影响o在工作场所进行语言交流，一个声音由于其他声音的干在工作场所进行语言交流，一个声音由于其他声音的干扰而使听觉发生困难，需要提高声音的强度才能产生听扰而使听觉发生困难，需要提高声音的强度才能产生听觉，这种现象称为声音的掩蔽效应。觉，这种现象称为声音的掩蔽效应。o语言干扰级是评价噪声对语言通讯干扰程度的评价参量，语言干扰级是评价噪声对语言通讯干扰程度的评价参量，国际标准化组织最新规定：国际标准化组织最新规定：500HZ,1000HZ,2000Hz500HZ,1000HZ,2000Hz、4000 Hz4000 Hz为中心频率的为中心频率的4 4个声压级的算数平均值定义为语个声压级的算数平均值定义为语言干扰级。言干扰级。o谈话声压级比语言干扰级低谈话声压级比语言干扰级低10dB,10dB,就完全听不清。就完全听不清。o噪声对信号的掩蔽作用，常给生产带来不良结果。噪声对信号的掩蔽作用，常给生产带来不良结果。（5）噪声对语言交流的影响三、噪声测量及评价标准三、噪声测量及评价标准1、噪声的测量噪声的测量（1）室内噪声的测量）室内噪声的测量 测量噪声用声级计。测量室内噪声时，将声级计传声器放在操作人员耳朵处或放在工作面附近，选择若干个测点，进行测量。若噪声有明显变化或出现间隙，则还应测量等效连续声级。数字式声级计 n1）外形尺寸小于30cm的小型设备，测点距其表面30cm左右。n2）外形尺寸在30100cm的中型设备，测点距其表面50cm左右。n3）外形尺寸大于100cm的较大型设备，测点距其表面100cm左右。n4）大型或特大型设备，测点距其表面100500cm左右。（2 2）机器设备噪声的测量）机器设备噪声的测量 测量机器设备噪声时，将测点均匀地布置在所测机器测量机器设备噪声时，将测点均匀地布置在所测机器周围，一般为周围，一般为48个，测点布置高度一般在所测设备的个，测点布置高度一般在所测设备的中间处。中间处。n交通车辆噪声的测量交通车辆噪声的测量测测量量行行驶驶中中的的车车辆辆的的噪噪声声，应应在在平平坦坦开开阔阔的的区区间间中中进进行行工作。工作。测测量量行行驶驶时时车车内内的的噪噪声声，要要求求车车窗窗紧紧闭闭，测测点点选选择择在在车车内内中中央央且且离离地地1.2m1.2m处处、在在司司机机、乘乘客客的的头头部部附附近近，分分别记录加速、满载、惯性行驶及制动时的情况。别记录加速、满载、惯性行驶及制动时的情况。测量行驶时车外的噪声，测点取距离车体中心线测量行驶时车外的噪声，测点取距离车体中心线7.5米、米、距地面或轨道上方距地面或轨道上方1.2m高处。高处。（3）交通车辆噪声的测量）交通车辆噪声的测量 1971年年ISO噪声暴露听力保护标准噪声暴露听力保护标准连续噪声暴露时间/h84210.5最高限允许等效连续声级/dB（A）859088939196949997102115（1）国外噪声标准）国外噪声标准2、噪声评价标准、噪声评价标准 噪声控制标准分三类：一是基于对作业者的听力保护提出噪声控制标准分三类：一是基于对作业者的听力保护提出的，以等效连续声级为指标；二是基于降低人们对环境噪的，以等效连续声级为指标；二是基于降低人们对环境噪声烦恼度而提出的，以等效连续声级为指标；三是基于改声烦恼度而提出的，以等效连续声级为指标；三是基于改善工作条件、提高效率而提出的，以语言干扰声级为指标。善工作条件、提高效率而提出的，以语言干扰声级为指标。我国工业企业的噪声允许标准我国工业企业的噪声允许标准每个工作日接触噪声的时间/h新建、改建企业的噪声允许标准/dB（A）现有企业暂时达不到标准时，允许放宽的噪声标准/dB（A）84218588919490939699最高不得超过115115 环境噪声标准（建议值）环境噪声标准（建议值）适用范围理想值/dB极大值/dB睡眠3550交谈、思考4560听力保护7590 城市区域环境噪声标准城市区域环境噪声标准地区地区白天（白天（721时）时）夜间夜间特别需要安静的地特别需要安静的地区区4535一般居民、文教区一般居民、文教区5040居民、商业混合区居民、商业混合区5545市中心商业区、街市中心商业区、街道工厂区道工厂区6045工业集中区工业集中区6555交通干线两侧交通干线两侧7055四、噪声的控制措施四、噪声的控制措施减少噪声源：减少噪声源：a.降低机械噪声降低机械噪声 选择发声小的材料（内耗大的高阻尼合金或高分子材料)改变机械传动方式改进设备机械结构（提高箱体或机壳的刚度）b.降低空气动力性噪声降低空气动力性噪声 空气动力性噪音主要由气体涡流、压力急骤变化和高速流动造成的。降低空气动力性噪声的主要措施是：降低气流速度；减少压力脉冲；减少涡流。降低气流速度；减少压力脉冲；减少涡流。控制噪声传播：控制噪声传播：o对工厂各区域合理布局 o调整声源的指向 o充分利用天然地形 o采用吸声、隔声、消声等措施 o采用隔振与减振措施 利用防护装置保护听力利用防护装置保护听力.使用个人防护用具，是使用个人防护用具，是减少噪声对接受者产生不良影响的有效方法。防护减少噪声对接受者产生不良影响的有效方法。防护用具常用的有橡胶或塑料制的耳塞、耳罩、防噪声用具常用的有橡胶或塑料制的耳塞、耳罩、防噪声帽以及塞入耳孔内的防声棉（加上腊或凡士林）等。帽以及塞入耳孔内的防声棉（加上腊或凡士林）等。不同材料的防护用具对不同频率噪声的衰减作用不不同材料的防护用具对不同频率噪声的衰减作用不同，因此，应根据噪声的频率特性，选择适宜的防同，因此，应根据噪声的频率特性，选择适宜的防护用具。护用具。个人听力保护个人听力保护：案例案例:高架道路交通噪音和防噪屏设置高架道路交通噪音和防噪屏设置o交通噪声一直是城市坏境噪声中的主要来源。交通噪声一直是城市坏境噪声中的主要来源。o在噪声传播途径中把声音隔绝起来是噪声控在噪声传播途径中把声音隔绝起来是噪声控制最有效的方法之一，防噪屏是最常见的措制最有效的方法之一，防噪屏是最常见的措施。施。高架道路上的防噪屏设计 隔声屏障的作用和应用o隔声屏障能使声能衰减，是利用声波的反射隔声屏障能使声能衰减，是利用声波的反射和衍射原理，在板后形成声影区，在声影区和衍射原理，在板后形成声影区，在声影区中噪声可以得到衰减中噪声可以得到衰减 o在上海、深圳及北京等大城市的高架道路两在上海、深圳及北京等大城市的高架道路两旁先后建起了不同形式和结构的道路隔声屏。旁先后建起了不同形式和结构的道路隔声屏。五、振动环境1、振动的概念与性质（1）振动的概念）振动的概念 振动是物质在一个固定点附近的来回摆动。振动是物质在一个固定点附近的来回摆动。对对于人体来说，振动产生于某种工具、运输设备、其于人体来说，振动产生于某种工具、运输设备、其他与人接触的机械等的规则或不规则的周期移动，他与人接触的机械等的规则或不规则的周期移动，从而引起人体从其静止的位置发生位移。从而引起人体从其静止的位置发生位移。机械振动机械振动由于能够引起人体肢体和重要器官改变位置，因此由于能够引起人体肢体和重要器官改变位置，因此受到关注。受到关注。振振 动动 变变 量量 振动的基本物理量主要包括：位移、频率、速度和加速度。位移表示振动作用的强度，加速度与作用力成正比、频率是寻找振源、分析振动的重要依据。频率和加速度是评价振动对人体健康影响的重要参数。在振动研究中，振动的度量常采用加速度级加速度级，单位为分贝，是振动加速度与基准加速度之比的对数乘以20，基准加速度值为10-5m/s2与振动有关的几个问题：与振动有关的几个问题：a.人体振动的点：从人因工程的角度来看，振动进入人体的3个部位是：臀部、脚部、手部。b.振动方向：对于人的主干，振动方向一般是垂直的，对手和手臂来说，摆动方向通常与手和手臂的连线垂直。c.振动频率：人体对低频反应的主要现象是身体共振，使人产生不适。而对于高频，振动能量在人体内的传递率逐渐衰减，其生物效应也相应减弱。d.振动的加速度：在对生理影响很重要的频率范围内，振动的加速度通常用来衡量振动量。d.持续期的影响：振动持续时间越长，病理的影响越大。e.阻尼：任何系统的振动都会受到阻尼的影响，阻尼会导致振幅变小。（2）人体对振动频率的反应）人体对振动频率的反应2Hz以上的频率的以上的频率的诱导振动诱导振动不会使人体以一个不会使人体以一个整体以相同的自然频率振动，身体的不同部位对不整体以相同的自然频率振动，身体的不同部位对不同频率的同频率的诱导振动诱导振动的反应各不相同。的反应各不相同。由于人体不同部位和系统有各自的固有频率，由于人体不同部位和系统有各自的固有频率，所以当人体承受的振动频率接近或等于某一部位所以当人体承受的振动频率接近或等于某一部位的固有频率时，就会产生共振，共振使得生理效的固有频率时，就会产生共振，共振使得生理效应增大。如果是重要器官发生共振，则人体的反应增大。如果是重要器官发生共振，则人体的反应最强烈。应最强烈。振动频率与人体振动特性振动频率与人体振动特性振动频率人体振动特性3-4Hz颈椎骨强烈共振3-6 Hz：胃部共振4Hz腰椎部共振最大4-5Hz手部共振（难以作瞄准动作）4-6 Hz心脏共振5 Hz肩胛部位共振强烈（位移会发生高达两倍的增加）5-20 Hz 喉部共振（声音改变）5-30 Hz 头部共振10-18 Hz 膀胱共振（引发尿急）20-70 Hz 眼球共振（难以睁眼）100-200 Hz 下颌骨共振操作振动频率在操作振动频率在30Hz以上的机器会引起手指、以上的机器会引起手指、手和手臂的共振，可引起局部或全身振动病。电动手和手臂的共振，可引起局部或全身振动病。电动工具的振动频率一般在工具的振动频率一般在40300Hz，振幅为，振幅为0.25mm，当人们使用这类电动工具时，其局，当人们使用这类电动工具时，其局部振动对手造成很大的损害，其典型表现为白指病。部振动对手造成很大的损害，其典型表现为白指病。局部振动对人体的影响局部振动对人体的影响机动化手持工具的振动机动化手持工具的振动工具类型工具类型有效加速度有效加速度地面（地面（m/s2）手部手部腕部腕部地面地面电动锯电动锯土壤钻孔机土壤钻孔机气动锯气动锯两轮耕田机两轮耕田机17.521.0-31.13.59.92.8120110-82（3）工作场所振动的测量）工作场所振动的测量、振动的影响、振动的影响（）振动对生理的影响（）振动对生理的影响振动会严重影响人的视觉感知、精神运动的绩振动会严重影响人的视觉感知、精神运动的绩效以及肌肉组织，同时循环系统、呼吸系统和神经效以及肌肉组织，同时循环系统、呼吸系统和神经系统等也会有反应，只是程度会轻点。系统等也会有反应，只是程度会轻点。振动可能会引起肌肉反应振动可能会引起肌肉反应-拉伸的肌肉会拉伸的肌肉会收缩，这是人体的自我保护功能。收缩，这是人体的自我保护功能。当某人处于强烈的振动中的时候，常常会发当某人处于强烈的振动中的时候，常常会发现的能量消耗增大，心跳和呼吸加快。现的能量消耗增大，心跳和呼吸加快。振动对新陈代谢、循环系统和呼吸系统的影振动对新陈代谢、循环系统和呼吸系统的影响较小，不显著。但是，血管周围的括约肌的响较小，不显著。但是，血管周围的括约肌的收缩反应会严重阻碍相应部位的血液循环，从收缩反应会严重阻碍相应部位的血液循环，从而导致各种诸如关节炎、脊椎疾病、萎缩症、而导致各种诸如关节炎、脊椎疾病、萎缩症、重复性紧张损伤等疾病。重复性紧张损伤等疾病。（）振动对心理的影响（）振动对心理的影响人对振动的主观感觉是被动接受和负担，人对振动的主观感觉是被动接受和负担，人们对此的表述从稍微不安到令人无法忍受的人们对此的表述从稍微不安到令人无法忍受的厌恶差异较大。厌恶差异较大。下面曲线表示了人们对不同的频率和振动加速度的相同下面曲线表示了人们对不同的频率和振动加速度的相同强度的主观感受强度的主观感受从研究的结果来看，可以将垂直振动对坐姿的人的从研究的结果来看，可以将垂直振动对坐姿的人的影响作如下的总结：影响作如下的总结：1）人的主观振动感觉最强的频率范围为）人的主观振动感觉最强的频率范围为48Hz.2)人体振感为人体振感为“非常强烈非常强烈”的平均域值为的平均域值为1g加速加速度。度。3）当加速度为）当加速度为1.5g时，振动就会变得非常危险且时，振动就会变得非常危险且无法忍受。无法忍受。4)对站立人体的类似测试表明，与坐姿相比，当对站立人体的类似测试表明，与坐姿相比，当振动要稍强一些时，人们才会有相同的主观振动感振动要稍强一些时，人们才会有相同的主观振动感受。受。（3）振动对绩效的影响）振动对绩效的影响 振动对视力的不利影响非常重要，因为它会损振动对视力的不利影响非常重要，因为它会损伤拖拉机、卡车、建筑机械以及其他运输机械的伤拖拉机、卡车、建筑机械以及其他运输机械的司机的工作效率，增大事故风险。振动会使视觉司机的工作效率，增大事故风险。振动会使视觉敏锐度降低，视野会变得模糊且不稳定。通常来敏锐度降低，视野会变得模糊且不稳定。通常来说，说，2Hz以下的振动对视觉能力没有影响，只有以下的振动对视觉能力没有影响，只有在在4Hz以上的振动，才会造成可测量的视力失常，以上的振动，才会造成可测量的视力失常，其中其中10-30Hz的对视力的损伤最大。当振动频率的对视力的损伤最大。当振动频率为为50Hz、摆动加速度为、摆动加速度为2m/s2时，视觉敏锐度时，视觉敏锐度会降低一半。会降低一半。振动对操作的影响主要表现为视觉作业效率的振动对操作的影响主要表现为视觉作业效率的下降和操作动作精确性差。下降和操作动作精确性差。振动引起操纵界面的运动可使手控工效降低，这是由于手、脚和人 机界面的振动，使人们的动作不协调、操纵误差大大增加。操作绩效的减少,从频率来看3-5时追踪成绩下降最大。（2）对操作动作的影响图6-5垂直振动时人的手眼协调的平均动作时问 研究表明,人的主动控制动作被振动引起的手脚非随意动作干扰着:在45Hz左右的垂直振动,操作误差最大12Hz的侧向振动，跟踪能力最差由于强烈振动，使脑中枢机能水平降低、注意力分散、容易疲劳，导致工作效率降低。下面列举一些在各种模拟驾驶测试下，振动的生下面列举一些在各种模拟驾驶测试下，振动的生理心理影响，这些数据都有充分的依据。理心理影响，这些数据都有充分的依据。频率范围为频率范围为2-16Hz时（特别是时（特别是4Hz左右）左右），驾驶效率会受到损害，随着振动加速度的增大，驾驶效率会受到损害，随着振动加速度的增大影响增强；影响增强；当座椅遭受的加速度大于当座椅遭受的加速度大于0.5m/s2的时的时候，驾驶失误增加；候，驾驶失误增加；当加速度达到当加速度达到2.5 m/s2，失误会变得非，失误会变得非常多，这种振动就应该被评估为危险。常多，这种振动就应该被评估为危险。振动对绩效的影响：机械振动可以降低效率，在振动对绩效的影响：机械振动可以降低效率，在很多情况下，可能导致失误和事故风险增大很多情况下，可能导致失误和事故风险增大。、振动的控制标准与措施、振动的控制标准与措施一般说来，以下情况下的振动是可以忍受的：一般说来，以下情况下的振动是可以忍受的：（1）小于）小于2Hz，加速度为，加速度为3-4g（2）4-14Hz，加速度为，加速度为1.2-3.2g（3）大于）大于14Hz，加速度为，加速度为5-9g（1）控制标准）控制标准国际标准化组织提出的国际标准化组织提出的“人承受全身振动的评价人承受全身振动的评价指南指南”IS02631-1989（E）该标准该标准根据根据加速度有效值加速度有效值（0.120m/s2）、）、振动频率振动频率（180 Hz）、）、振动方向振动方向（Z轴向，轴向，X、Y轴向）、轴向）、接触振动持续时间接触振动持续时间（1分钟到分钟到24小时）小时）这四个这四个振动参数振动参数制定了全身振动评价的界限曲线，制定了全身振动评价的界限曲线，并依据参数并依据参数之间的关系来评价全身振动对人体的之间的关系来评价全身振动对人体的影响。如下图所示：影响。如下图所示：全身振动允许界限(1)(1)疲疲劳劳一一工工作作效效率率降降低低界界限限。疲疲劳劳工工作作效效率率降降低低界界限限是是从从振振动动引引起起人人体体疲疲劳劳，从从而而影影响响其其工工作作效效率率的的角角度度而而确确立立的的。超超过过这这个个界界限限，人人会会产产生生疲疲劳劳，降降低低工工效效。图中粗粗线线所所示示的的界界限限正正是是疲疲劳劳一一工工作作效效率率降降低低界界限限。该该界界限限主主要要用用于劳动环境振动评价。于劳动环境振动评价。出于对舒服程度、任务精通程度和生理安全出于对舒服程度、任务精通程度和生理安全方面的考虑，它将方面的考虑，它将180HZ频率范围内人体承频率范围内人体承受的全身振动划分为受的全身振动划分为3种不同的感受界限。种不同的感受界限。(2)(2)舒舒适适性性降降低低界界限限。舒舒适适性性降降低低界界限限以以不不影影响响人人的的日日常常活活动动或或工工作作中中的的基基本本动动作作(如如饮饮食食、阅阅读读或或书书写写等等)为为基基础础，此此界界限限与与保保持持在在振振动动环环境境下下人人体体的的舒舒适适感感有有关关。疲疲劳劳工工作作效效率率降降低低界界限限的的加加速速度度是是它它的的加加速速度度的的3.15倍倍，即即它它比比疲疲劳劳一一工工作作效效率率降降低低界界限限的的振振动动级级低低10dB10dB，超超过过这这个个界界限限，人可能不舒适。该界限较多用于交通工具振动评价。人可能不舒适。该界限较多用于交通工具振动评价。(3)(3)受受振振极极限限(或或健健康康界界限限)。受受振振极极限限是是区区分分振振动动强强度度对对人人体体健健康康与与安安全全是是否否有有损损害害的的界界限限。它它的的加加速速度度是是疲疲劳劳工工作作效效率率降降低低界界限限加加速速度度的的2倍倍，即即是是比比疲疲劳劳工工作作效效率率降降低低界界限限的的振振动动级级高高6dB6dB，超超过过这这个个界界限限，会会影影响响人人体体健健康康与与安安全全。该标准主要用于健康保护。该标准主要用于健康保护。1）减少和消除振源。这是减少振动最根本的措施。减少和消除振源。这是减少振动最根本的措施。通常采取以下方法：通常采取以下方法：隔离振源。隔离振源。改进生产工艺，如用液压、焊接代替铆接可消除或改进生产工艺，如用液压、焊接代替铆接可消除或减少振动。减少振动。增加设备的阻尼，如采用吸振材料、安装阻尼器或增加设备的阻尼，如采用吸振材料、安装阻尼器或阻尼环、附加弹性阻尼材料等，以减轻设备的振动。阻尼环、附加弹性阻尼材料等，以减轻设备的振动。对于可能引起机械振动的陈旧设备，应定期检查、维对于可能引起机械振动的陈旧设备，应定期检查、维修或改造。修或改造。（2）振动控制的措施）振动控制的措施 采取隔振、吸振、阻尼等措施来消除或减小振动，采取隔振、吸振、阻尼等措施来消除或减小振动，阻止振动的传播，最大限度地减少振动对人体的不阻止振动的传播，最大限度地减少振动对人体的不良影响。例如良影响。例如设计减振座椅、弹性垫，以缓冲振动设计减振座椅、弹性垫，以缓冲振动对人的影响对人的影响 采用钢丝弹簧类、橡胶类、软木类、毡板、空气采用钢丝弹簧类、橡胶类、软木类、毡板、空气弹簧和油压减振器等多种形式的减振器。弹簧和油压减振器等多种形式的减振器。降低设备减振系统的共振频率。可通过减少系统降低设备减振系统的共振频率。可通过减少系统刚性系数或增加质量来降低共振频率。例如，风扇、刚性系数或增加质量来降低共振频率。例如，风扇、吹风机、泵、空气压缩机等，常用增加质量的方法吹风机、泵、空气压缩机等，常用增加质量的方法来降低共振频率。来降低共振频率。（2）个体防护。使用防振手套，在全身振动时）个体防护。使用防振手套，在全身振动时使用防振鞋等。使用防振鞋等。由于防振鞋内有由微孔橡胶做由于防振鞋内有由微孔橡胶做成鞋垫，利用其弹性使全身减振。对于坐姿作成鞋垫，利用其弹性使全身减振。对于坐姿作业人员，可使用减振座椅、弹性垫，以缓冲振业人员，可使用减振座椅、弹性垫，以缓冲振动对人的影响。动对人的影响。（3）限制接触振动时间。）限制接触振动时间。从人因工程的角度出发，牵引机车、重型车辆和建筑机械等，振动频率一从人因工程的角度出发，牵引机车、重型车辆和建筑机械等，振动频率一般在般在2-5Hz之间。假定每天操作之间。假定每天操作8小时，需要限制振动加速度在小时，需要限制振动加速度在0.3-0.45m/s2之间。之间。4）振动）振动“擦除擦除”给计算机和振动源安装高速传感器，某些高频给计算机和振动源安装高速传感器，某些高频但低振幅的振动可以被迅速施加的相反振动方但低振幅的振动可以被迅速施加的相反振动方向的振动抵销掉，这种方法实际上向的振动抵销掉，这种方法实际上“擦除擦除”了了原来的噪音影响。原来的噪音影响。本章思考题本章思考题:1、照明条件与作业效率和视疲劳有何种关系？是否照度越高，作业效率越高？2、按光源与被照物的关系，光源分为几种？3、什么是眩光?如何产生的？有何危害？怎样防止和控制眩光？4、简述声波的频率、波长和声速这三个重要物理量，并说明其具体含义？5、简述声压级、响度级与声级的关系？6、噪音对人体生理机能和心理有哪些影响？7、如何控制噪音？如何进行听力保护？8、简述振动对人体的生理和心理影响？9、如何进行振动控制？