Ljud och Vibrationer LP3

Vad är Trafikverkets riktvärden för vibrationer från väg och järnväg för permanentbostäder, fritidsbostäder och vårdlokaler?

0.4 mm/s

1. Hur påverkas vågutbredningshastigheten om styvheten ökas? 2. Hur påverkas vågutbredningshastigheten om massan eller densiteten ökas?

1. Den ökar 2. Den minskar

Vad behövs för att härleda vågekvationen?

1. Newton's Andra lag 2. Hookes lag 3. Material lag

1. Vad är skillnaden på en isotermisk- och en adiabatisk gas? 2. Vid vilka frekvenser antas det att luften kan beaktas som isotermisk respektive adiabatisk?

1. Under adiabatisk förhållanden så antar man att det inte sker någon värmetransport mellan olika områden på vågen med olika temperatur. Vilket medför att trycket kan antas vara proportionellt mot temperaturen för en onstant volym. Under isotermiska förhållanden så antar man att hela mediumet har samma temperatur och att värme tranporteras omedelbart från varmare områden till kallare. 2. Luften kan antas vara adiabatisk vid frekvenser under 20kHz.

Vad beskriver vågimpedansen?

Den beskriver förhållandet mellan tryck och partikelhastighet i ett ljudfält. Impedansen för en given partikelhastighet ökar med trycket.

Vad fyller exponentialtermen för funktion i det svagt dämpade massa-fjäder systemet?

Den beskriver hur mycket amplituden ska avta vid varje svängning.

När erhålls hög respons vid ett visst frekvensområde? Hur påverkar dämpning detta område? Ange också den generaliserade formeln för detta fallet.

Det erhålls då w=w0 och ökad dämpning medför att responsen reduceras, det är dock endast responstoppen som reduceras.

Vad får det för konsekvenser att böjvågors vågutbreningshastighet är frekvensberoende?

Det får till följd att plattor och balkar vid vissa frekvenser hamnar i precis samma vågutbredningshastighet som den omgivande luften vilket medför bland annat hög ljudutstrålning. Denna frekvens brukar kallas den kritiska frekvensen.

Om egenfrekvensen höjs, vad får det för följd på massa-fjädersystemet?

Det leder till snabbare svängningar

Förklara hur ljudtrycket för en inkoherent linjekälla beräknas.

Det man gör är att man antar att varje bil på en motorväg till exempel är en egen monopol ljudkälla med ett givet avstånd d mellan varandra och sedan summerar man helt enkelt ihop alla dessa monopoler.

Påverkas ljudtrycket från en monopol ljudkälla av avståndet ? Om ja, hur?

Det påverkas av avståndet. En fördubbling av avståndet kommer att halvera trycket.

Vad innebär begreppet kritisk hastighet?

Det är den hastighet som till exempel ett tåg har då det kör ikapp vågen och bygger på dess vågamplitud.

Vad är det som avgör om ett system är svagt, kritsikt eller starkt dämpat?

Dämpningsförhållandet Om wd=0, då är systemet kritiskt dämpat Om wd är imaginärt är systemet svagt dämpat Om wd är reellt är systemet starkt dämpat

Vilka riktvärden gäller för en bostad på högst 35 kvm?

Då gäller att den ekvivalenta ljudnivån vid bostadsbyggnaden inte får överskrida 60 dBA

Beskriv ett isotropt homogent medium.

Ett isotropt homogent medium är ett medium där det inte finns några föremål eller konstruktioner (isotropt) och att mediumet ser likadant ut oavsett vilken riktning och placering vi kollar på.

I vilken ordning störs människor generellt mest av väg-, flyg- och tågbuller?

Flyg, väg och tåg

Vilka vågor förekommer främst i strukturer i frekvensomfånget 0-20 000Hz?

Främst longitudinalvågor och böjvågor.

Hur påverkas ljudtrycksnivån för en monopol ljudkälla av avståndet?

Ljudtrycksnivån kommer att minska med 6 dB vid en fördubbling av avståndet.

Vad kallas vågor som går i till exempel luften? Har den olika namn i olika medium? Isåfall vilka? I vilken riktning sker vågrörelsen?

Longitudnella eller kompressionsvågor i luften P-våg i marken, (P=primary eller pressure) Vågrörelsen sker i vågutbredningens riktning

Om egenfrekvensen sänks, vad får det för följd på massa-fjädersystemet?

Långsammare svängningar

Redogör för de olika vågorna (Rayleigh, s och p-våg) hastigheter i följande material: lösa jordarter, medelstyva jordarter, styva jordarter, hårt berg.

Lösa Jordarter : P-våg 350 m/s S-våg 50 m/s Rayleigh-våg 45 m/s Medelstyva Jordarter: P-våg 300 m/s S-våg 150 m/s Rayleigh-våg 140 m/s Styva Jordarter: P-våg 800 m/s S-våg 400 m/s Rayleigh- våg 370 m/s Hårt berg: P-våg 4500 m/s S-våg 2250 m/s Rayleigh-våg 2000 m/s Generellt kan man säga att S-vågen är 50 % så snabb som P-vågen och att Rayleigh-vågen är 90-95 % så snabb som S-vågen.

Vad i regel behövs för att en våg ska kunna uppstå?

Massa och styvhet

Vilka är de nationellt relevanta direktiv och lagar som finns att beakta då frågor om buller och vibrationer hanteras?

Miljöbalken Plan och Bygglagen Byggnadsverkslagen Väglagen Lag om byggande av järnväg Arbetsmiljölagen

Vad är Mobilitet? Ange också formeln för mobiliteten. (Tvunget dämpat system)

Mobilitet är när hastighetsamplituden relateras till kraften FRF.

Vilka myndigheter är relevanta då frågor rörarande buller och vibrationer beaktas?

Naturvårdsverket Hälsomyndigheten Boverket Trafikverket Transportstyrelsen Luftfartsverket Sjöfartsverket Konsumentverket Arbetsmiljöverket osv

Ge ett exempel på ett tvunget-dämpat system.

Om du med en kraft drar och trycker ihop en fjäder är detta ett tvunget-dämpat system.

Vad är skillnaden på en koherent och inkoherent linjekälla?

Om en koherent linjekälla antas innebär det att hela källan (linjen/cylindern) antas pulsera med samma fas över hela ytan. En inkoherent linjekälla är när till exempel varje bil på en motorväg antas vara en egen källa och avge ett eget ljud.

Beskriv lätt en love-våg

Ovanlig, den finns endast i det översta jordlagret om är mjukare än underliggande lager.

Vilka är de grundläggande egenskaperna för böjvågor i strukturer?

Plattan eller balken böjs => - De har lätt att excitera höga amplituder -kopplar bra till omgivande luft -vågutbredningshastigheten är frekvensberoende

Vad är Receptans? Ange också formeln för receptansen. (Tvunget dämpat system)

Receptans är när förskjutningens amplitud relateras till en utomstående kraft FRF.

Vem har ansvaret för buller och vibrationer? Svara i hierarkisk ordning.

Stat, Länsstyrelse Kommun Myndigheter Verksamhetsutövare Byggherre Hyresvärd Hyresgäst

Vad är stomljud?

Stomljud är när markvibrationer tranmitteras upp i byggnaders stommar och får diverse byggdelar att vibrera på ett sådant sett att det sätter luften i rörelse => ljud.

Det finns tre olika dämningar av ett massa-fjäder system, vilka? Vad beror dessa tre olika system av?

Svagt dämpat Starkt dämpat kritiskt dämpat Det beror av dämpningskoefficienten c, styvheten och massan.

Hur påverkas taluppfattbarheten av ljudnivån?

Taluppfattbarheten minskar när LAmax överskrider 45 dB, betydligt sämre vid 55 dB och dålig vid 70 dB.

Ge fem exempel på typiska källor till stomljud.

Trafik (framförallt spårbunden pga deras tyngd) Pålning, Spontning Tunnelborrning Sprängning

Vad kallas vågor som går i till exempel vatten? Har den olika namn i olika medium? Isåfall vilka? I vilken riktning sker vågrörelsen?

Transversalvågor eller skjuvvågor I markvibrationer kallas de S-våg där S betecknar skjuv eller secondary Vinkelrätt mot vågutbredningshastigheten

Vad beror fördelning av energi mellan vågorna (P,S,R) främst på?

Vibrationskällans riktning vibrationskällans yta - liten area i förhållande till skjuvvågens längd => Rayleigh-vågen dominerar (≈låga frekvenser) - stor area i förhållande till skjuvvågens längd => volymvågorna dominerar (≈höga frekvenser)

Hur påverkas responsen vid höga frekvenser? Vad får det för inverkan på formeln för responsen?

Vid höga frekvenser så är det massan och egenfrekvensen som ger inverkan på responsen.

Hur påverkas responsen vid låga frekvenser? Vad får det för inverkan på formeln för responsen?

Vid låga frekvenser så är det fjäderns styvhet som ger någon märkbar inverkan på responsen.

Hur påverkar buller vår insomning, sovkvalitet? Ger detta några eventuella eftereffekter?

Vår insomning kan bli "försenad"/"fördröjd" och våra sömncykler ändras samt att vi kan få högre hjärtfrekvens/vi rör oss mer => sämre sömnkvalitet. Vanliga eftereffekter är stress och på längre sikt även tinnitus, hjärt- och kärlsjukdomar osv.

Rayleigh-vågor, Love-vågor, S-vågor och P-vågor kan delas in i olika typer av vågor. Vilka kategorier och vart hör respektive våg?

Ytvågor: Rayleigh-vågor, Love-vågor Volymvågor: S-vågor, P-vågor

1. Hur stora är insatsvärdena (krav på insats från arbetsgivaren om de överskrids) för hand- respektive kroppsvibrationer? 2. Hur stora är gränsvärdena (olagliga att överskrida) för hand- respektive kroppsvibrationer?

1. insatsvärdena är: 2.5m/s^2 resp. 0.5 m/s^2 2. Gränsvärdena är: 5.0 m/s^2 resp. 1.1 m/s^2

Vilket frekvensområde är mest intressant när man kollar på stomljud?

16-250 Hz

Nämn fem av trafikverkets riktvärden.

30 dBA ekvivalent ljudnivå inomhus 45 dBA maximal ljudnivå inomhus nattetid 55 dBA ekvivalent ljudnivå vid bostadsbyggnadens fasad 70 dBA maximal ljudnivå vid uteplats i anslutning till bostadsbyggnad 55 dBA flygbuller

Vad för riktvärden gäller för en bostadsbyggnads fasad?

55 dBA ekvivalent ljudnivå

Vad anger amplituden C i ett massa-fjäder system?

Amplituden

Beskriv en Rayliegh-våg.

En Rayleigh-våg uppkommer vid elastiskt materials fria (mark-)yta. Den avtar med djupet och materialet roterar mot vågutbredningens riktning. Bild

(Vad för riktvärden gäller för en uteplats som placeras i anslutning till en bostadsbyggnad? ) lite osäker

En ekvivalent ljudnivå på 50 dBA samt en maximal ljudnivå på 70 dBA

Hur påverkas ljudtrycksnivån hos en koherent linjekälla av avståndet?

En fördubbling av avståndet svarar mot en minskning med 3 dB för ljudtrycksnivån.

Beskriv en linjeljudkälla.

En linjekälla kan beskrivas som en pulserande cylinder med samma egenskaper som en monopol ljudkälla. Linjen antas ofta vara oändligt lång.

Beskriv ljudkällan "monopol".

En monopol är en ljudkälla som är oändligt liten och ger ifrån sig en viss volymhastighet (area gånger hastighet) som strålar ut ljud. Källan är omni-riktad vilket betyder att den strålar ut samma ljudstyrka i alla riktningar. Det skapas då ett sfäriskt vågmönster vilket kan liknas vid vågmönstret från en pulserande sfär.

Varför är det ofta problem med markvibrationer i lösare jordarter (tåg)?

För att tågen då lyckas köra ikapp vågen och bygga på dess vågamplitud.

Vilka frekvensområden är mest intressant vid järnvägstrafik respektive sprängning?

För järnvägstrafik är det 1-80 Hz För Sprängning upp till 100 Hz men främst 30-40 Hz.

Vad är Inertans? Ange också formeln för inertansen.

Inertans är när accelerationsamplituden relateras till kraften FRF.