GB 50463-2019:工程隔振设计标准(无水印,带书签)

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标准类别:建筑工业标准
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GB 50**3-2019:工程隔振设计标准(无水印,带书签)

与入射波场十分相似。随看频率的增加,即波长变短时,α》 入。(。=5,入。为剪切波长),按角度的分布变得越来越复杂,向前 产生很大的散射,这时散射场与入射波干扰形成“影子区”。波长 非常短时,即,》1,散射波的一半集中到正前方,而另一半或多 或少均匀地散布在所有其余方向,这时在圆柱体的后面,可得到相 对未扰*区,即隔振区。 波阻板与其他隔振方式组合后用于隔振主要包括两种情形 一种是在隔振对象(如精密仪器)基础下方一定深度处放置水平有 限尺寸波阻板,并配合其他隔振器(如阻尼弹簧)组合隔振;另一种 是波阻板置于土面,自身作为基础板或厚地坪工作,同时在波阻板 周边布置排桩组合隔振。波阻板屏障隔振传递率根据容许振*值 与隔振前环境振*测试数据确定。通过传递率可判断单一波阻板 能否达到设计要求,是否需要组合隔振。 国内的工程设计人员已成功地将波阻板与其他隔振方式组合 后用于隔振。杨先健(199*)及白玲、李兴磊(2012)将砂垫层上钢 筋混凝土波阻板与排桩屏障组合隔振的方式分别应用于某大型消 声室和某大型超精密实验室的被*隔振,比原弹簧隔振方案节省 造价93%~95%,并缩短了建造周期。杨先健、万叶青、杨俭等 (2002)将波阻板屏障与阻尼弹簧组合,对不良振*环境中设置高 精密设备进行隔振,节省了**%的投资并缩短了工期,获得了较 好的技术经济效益。

表1土的类型划分和剪切波速范围

经济性等选取波阻板主*隔振的设计参数。 根据工程经验,波阻板被*隔振尺寸设计,置于土面上进行被 *隔振的波阻板厚度越大,被*隔振效果越好。波阻板的厚度要 求大于0.125倍剪切波波长,厚度过小,隔振效率差,也不宜大于 0.33倍剪切波波长,若大于此值,投资增加很多,而隔振效率增加 甚微。

*.*.3本条对波阻板设计过程中需考虑的问,

传递率,波阻板的平面设计尺寸和厚度设计尺寸可能较大,为保证 地基稳定性,故需要按照现行国家标准《建筑地基基础设计规范》 GB50007进行地基承载力和沉降验算。 为避免由于波阻板的设置导致产生不均匀沉降GB/T *2209-2022 液晶显示屏用点对点(P2P)信号接口 传输协议,影响*力机 器的正常生产,当波阻板下方为软弱土层时,先进行地基处理,使 其能承受波阻板和*力机器的基础静力及*力荷载要求。

7.1.3本标准中规定的主*隔振、被*隔振不考虑外界能源的输 入,不依赖其他自*控制体系,也称为无控隔振。该体系设计完成 后,其结构参数固定,阻尼和刚度等不可调,不能完全适应较宽的 工作频带,存在一定的局限性,如不利于低频激励下的隔振设计 不具备对外界干扰变化(如振幅变化、频率变化或者激励形式的变 化等)进行自适应调节的能力等,此时需要考虑控制能源输入的智 能隔振设计。智能隔振设计的隔振器、阻尼器可以根据隔振对象 的*力反应或干扰激励进行参数调节。 智能隔振主要包括主*控制、半主*控制。主*控制策略 中,致*器出力较大,控制效果好,但也存在一些端,如传感 器/致*器体系设计复杂,振*数据采集和处理过程麻烦,需要 消耗较大的控制能源;此外,主*控制体系往往不可避免地存在 时滞现象,当时滞很大时可能会降低振*控制效果,甚至造成体 系响应发散等。半主*控制是一种介于无控隔振和主*控制之 间的一类方法,该方法仅需少量的能源来维持有关电子和电器 元件的正常工作,不需要外部能源直接提供控制力,从而省去了 施加控制力的装置和支持主*控制工作的能源装置,主要有半 主*变刚度控制和半主*变阻尼控制。半主*变刚度控制即是 根据事先设定的控制律进行计算,输出控制指令,并发送给机械 装置从而最终实现对被控对象的控制。半主*变阻尼控制一般 是在液压阻尼器或者粘流体阻尼器的基础上,设置可控伺服阀 以构成具有控制流体流量、连续改变阻尼力、控制宽频带多种激 励振*能力的阻尼器

7.1.*主*控制的核心模块是主*控制装置,依据传感响厂

。1.5本条是强制性条文,必须严格执行。稳定性体现在控制系

统对外界摄*的恢复能力,鲁棒性是控制系统在异常和危险情况 下生存的关键,如果不进行控制系统的鲁棒性检验,在异常状态下 会发生控制系统不正常工作、作*器无法正常出力甚至造成因控 制系统破坏造成被控对象破坏,因此,智能控制系统要进行稳定性 和鲁棒性检验

7.1.*时滞会导致控制系统性能降低,甚至导致响应发散。因 此,需要根据实际控制情况,设置时滞补偿 7.1.7对于高于20Hz的高频或者卓越频带较宽的振源,可通过 设计主*或者被*隔振装置,先对该高频段进行有效滤除,并在此 基础上设计智能隔振,效果更佳

7.2智能隔振系统计算

7.2.3*力设备进行智能隔振设计时,其刚度单元一般可考虑刚 质弹簧隔振器或空气弹簧、橡胶等,阻尼单元可根据需要设置粘流 体阻尼器等,制*器可考虑压电陶瓷产品、空气压伺服型或线性电 机制*器等。

式中:g,g 地面振*输入位移和速度; m一一精密设备及台座质量。 在*力设备隔振系统中,当设备与连接基础共同振*时,可按 两级隔振体系进行计算,次级体系的振*参数可取地基的等效冈 度和阻尼。在精密设备隔振系统中,当单级体系的减振频带等性

能无法满足要求时,可采用两级或多级隔振体系。面向*力设备、 振敏设备的两级智能隔振体系如图13、图1*所示

图13两级隔振主*控制体系

图1*两级隔振半主*控制体系

7.2.5对e(t)进行比例P、积分I和微分D*算,并将三类

比例环节P:成比例的调节控制过程中的偏差e(t),只要偏差 生,就会立即产生控制作用,以减小误差。 积分环节1:主要的用途即是消除静差,以提高控制体系的无 差度;积分作用的大小取决于T;,T,越小,积分作用越强,反之则 越弱。 微分环节D:反映偏差的变化速率,用于调节误差的微分输 出,当误差突变时,可以及时进行控制,并且能够在偏差信号变得 很大之前,在控制系统中引人一个早期的修正信号,从而加快控制 系统的*作,减少调节的时间。 以上三者,在PID控制过程中,通过组合各自优势,可以得到 良好的控制性能,具体如图15所示,其中,r(t)在振*控制体系中 指外界干扰力,位移、速度或者加速度等输入,y(t)指经过PID控 制后的控制系统输出响应,可以是力,也可以是位移、速度或者加 速度。

图15PID主*控制 数字控制系统多是采样控制,一般依据采样时刻的偏差来计

t~kT(k=0,1,2...)

简便起见,将e(kT)简化表示成e(k),则可得离散的PID表 达式如下:

其中,K.为比例系数,K为积分系数,K.为微分系数;u(k)为 第k采样时刻控制器的输出值;e(k)为第k采样时刻控制系统的 偏差值;e(k一1)为第k一1采样时刻控制系统的偏差值;T为采样 周期。

7.2.7在开展半主*控制设计时,先通过理论主*控告

(a)三点气浮隔振系统

图1*气浮隔振系统示意 AS一空气弹簧隔振器:AC一主*控制器

鉴于目前工程隔振设计多是选用定型产品,或提出参数要求 由生产厂家制作。本章修订时,取消了《隔振设计规范》GB 50**3一2008中对圆柱螺旋弹簧隔振器、碟形弹簧与迭板弹簧隔 振器、橡胶隔振器、空气弹簧隔振器、粘流体阻尼器产品设计的 规定。

8.1.1本条规定了隔振器和阻尼器的基本性能要求。 8.1.2本条规定了隔振器和阻尼器选用时所需要考虑的特性 参数。 8.1.3本条规定了隔振器和阻尼器选用时,需要优先选择定型产 品。一般定型产品经济性能相对较好,生产周期短。

8.2圆柱螺旋弹簧隔振器

8.2.1圆柱螺旋弹簧隔振器是由圆柱螺旋弹簧组成的隔振器,常配 有阻尼装置。本条为圆柱螺旋弹簧隔振器的适用范围及隔振方式。 8.2.2圆柱螺旋弹簧隔振器是一种性能稳定、使用最广泛的隔振 器。由于它自身的阻尼很小,为了保证其隔振性能,需要根据隔振 方向的不同配置阻尼,可以是材料阻尼,也可以是介质阻尼器。材 料阻尼或介质阻尼器适宜配置于隔振器内,这样能节约空间、便于 布置和安装。配置于隔振器外的阻尼器,只有与隔振器组合,且上 部和下部都分别与台座结构和支承结构固定牢靠,才能发挥作用。 为了保证阻尼特性与弹簧的性能相匹配,除符合本标准第8.1节 的要求外,对阻尼器的构造提出了相应要求,以免因阻尼器的**

体与固定体之间的间隙过小影响使用性能;对阻尼器材料使用寿 命提出要求,以免因材料易老化、性能欠稳定等缺陷,影响隔振器 的整体性能和使用寿命。

8.2.3根据不同用途和使用环境选用弹簧材料,有利于充分发挥

材料性能、保证产品质量。弹簧的表面防腐处理可采用静电喷塑 喷环氧漆等,防腐要求较高时,可采取不锈钢丝或圆钢材料。

8.2.*弹簧线材的机械性能相关标准有

*隔振时,可按静负荷容许剪应力(即许用切应力)取值,以避免超 过产生塑性变形的应力极限;除冲击式机器以外的主*隔振时,由 于容许振*值的控制,弹簧的最大应力与最小应力之比也接近 1.0,基本仍为静荷载起控制作用,但毕竟长期处于振*环境中,可 按有限疲劳寿命*负荷容许剪应力取值;用于冲击式机器隔振的 弹簧,剪应力为疲劳控制,容许剪应力值要适当降低,降低的幅度 与变负荷的循环特征等因素有关,因此,可按无限疲劳寿命*负荷 容许剪应力取值或进行疲劳强度验算取值,对于重要的工程,还需 进行试验验证,以解决疲劳强度影响因素过多,验算不精确的问 题。以上剪应力的相关规定在现行国家标准《圆柱螺旋弹簧设计 计算》GB/T23935做了规定。为保证弹簧的弹性、韧性和可靠 性,规定弹簧在试验负荷下压缩或压并3次后,产生的永久变形不 得大于其自由高度的3%

8.2.5本条是隔振器的构造要求。为了保证隔振器的质量,保证

8.2.*本条是强制性条文,必须严格执行。本条是为了保证拉

弹簧制作的隔振器,不要出现因弹簧破坏而使被隔振设备跌落,造 成损失和安全事故。

8.3碟形弹簧与选板弹簧隔振器

本条简述碟形弹簧特点及其适用范围,作为隔振元件一般选用现 行国家标准《碟形弹簧》GB/T1972中规定的定型产品,只在有特 殊要求时才自行设计。因为国家标准中规定的碟簧定型产品覆盖 面比较宽,且定型产品质量稳定、性能可靠;而自行设计的专用碟 簧,不仅计算复杂,而且要经历新产品研发的各种工艺问题,尽量 避免。

8.3.2本条对送板弹簧特性、结构型式和使用范围做了简要

8.3.2本条对迭板弹簧特性、结构型式和使用范围做了简要 说明。

3.3.3碟形弹簧安装时的预压变形量,要大于加载前碟片内锥高

度的0.25倍。因为必要的预压变形量可防止碟形弹簧断面中点1 见本标准图8.3.1)附近产生径向裂纹,以提高碟形弹簧的疲劳 寿命;而且也可防止在冲击激励或较大变荷载激励下,碟簧上部隔 振对象等跳离碟形弹簧。

8.3.*通过碟形弹簧的不同组合,可以提高碟形弹簧组

3.3.*通过碟形弹簧的不同组合,可以提高碟形弹簧组的承载能 力、刚度或弹性。

8.3.*本条是隔振器的构造要求。为了保证隔振器的质量,保证

弹簧位置稳定、受力均匀,便于安装调平,能适应使用环境的要求 保证其正常使用寿命,做出了这些规定

3.*.1橡胶隔振器是由橡胶材料为主制成的隔振器。橡胶隔折 器选型的规定,是在长期使用和试验经验总结基础上提出来的,陷 派器选型主要考虑了*力荷载、机器转速和安装空间等因素。

器选型的规定,是在长期使用和试验经验总结基础上提出来的,隔 派器选型主要考虑了*力荷载、机器转速和安装空间等因素。 8.*.2橡胶的容许应力的确定是根据大量试验结果得出极限应 ,考虑一定的安全系数后得出的。容许应变为容许应力除以弹 性模量。

8.*.2橡胶的容许应力的确定是根据大量试验结果得出极

力,考虑一定的安全系数后得出的。容许应变为容许应力除以强 性模量。

附加由质量和弹性元件及阻尼组成的子系统,从而减小原系统振 *幅值的装置。调谐质量减振器既可以是有阻尼的,也可以为无 阻尼的;既可以利用质量块平移**的惯性力减振,也可以利用质 量块旋转**的惯性力矩减振。本标准只涉及质量块平移**的 有阻尼调谐质量减振器

8.5.2弹簧质量振子型式的调谐质量减振器既可以垂向工

fTMD =f/(1+μ) 3μ Sopt= N8(1+μ) =mD/mH

主结构在简谐激励力作用 评价指标为主结构的振*加速 度时,调谐质量减振器的调 可按下列公式计算

式中:fTMD 最佳调谐频率(Hz); 子 主结构所控制振型的频率(Hz); Sopt 最佳阻尼比; 调谐质量减振器的质量比; m 调谐质量(kg);

fTMD =/V1+μ 3μ N8(1+μ/2)

mH 一主结构所控制振型的等效质量(kg)。 下面根据ChristianPetersen,DynamikderBaukonstruk ionen.ViewegVerlagsgesellschaft,2oo0,以高结构为例来说 明主结构等效质量的计算方法:

mH= p(). ()da

式中:h 结构高度(m); o(α)——结构沿高度的质量分布(kg/m); n(α)一—所控制振型的振型向量,需按调谐质量减振器安装点 的振幅为1进行标准化

图17主结构等效质量的计算 对于等截面悬臂梁,各阶模态的等效质量均为总质量的1/* 等截面简支梁,第一阶弯曲模态的等效质量为总质量的1/2

图17主结构等效质量的计算

对于等截面悬臂梁,各阶模态的等效质量均为总质量的 对等截面简支梁,第一阶弯曲模态的等效质量为总质量的1/

8.*空气弹簧隔振器

8.*.1空气弹簧隔振装置是由空气弹簧隔振器、高度控制阀、 控制柜及气路等组成的装置。气浮式隔振系统由台座、空气弹 簧隔振装置及控制系统组成。与其他隔振材料或隔振器相比, 空气弹簧的三种隔振方式具有刚度低、能随着质心变*追踪的 特点,隔振效果良好,已成为精密仪器及设备隔振的主要隔振 元件。

8.*.2本条提出空气弹簧隔振器制造商需要提供的资料。 弹簧气密性参数为当充气气压达0.5MPa后保压(即不充、不 经2*h后气压下降值不大于0.02MPa时,认为气密性是良好

8.*.2本条提出空气弹簧隔振器制造商需要提供的资料。空气

8.*.3在容积不变的条件下,空气弹簧的刚度因胶囊结构形式不 同而变化,常用的胶囊结构有*种,即自由膜式、约束膜式、囊式及 滑膜式。其中自由膜式及约束膜式最为常用;多曲囊式大于3曲 时,不要使用,会因横向刚度过小而产生横向不稳定现象;滑膜式 不常使用。

8.*.*由于空气弹簧隔振器的高度控制阀在调整台座高度

将空气弹簧内的部分压缩空气(或惰性气体)排出,排入室内,当位 于厂房的洁净室内时,要求从高度控制阀排出的压缩气体的洁净 度不低于洁净室内空气的洁净度,如低于该等级,则排出压缩气体 将对洁净室产生污染。洁净厂房空气洁净等级的规定在现行国家 标准《洁净厂房设计规范》GB50073中做了规定

将对洁净室产生污染。洁净厂房空气洁净等级的规定在现行国家 标准《洁净厂房设计规范》GB50073中做了规定。 8.6.5本条提出空气弹簧隔振装置的适用范围以及制造商需要 提供的资料。高度控制阀的灵敏度由2个指标衡量,即被隔振体 由倾斜到调平的时间,一般不大于10s;被隔振体调平的精度一般 不大于0.1mm/m。控制柜是具有对空气弹簧隔振装置的运行实 施人机界面的自动控制功能的一种控制系统,其主要功能包括: ①对空气弹簧隔振装置实施基本操作,如气压设定、稳压快速充 气、自动转换、排气、故障紧急处理等;②自动监测,如对空气弹 簧内压、台座高度、台座面水平度、倾斜度等自动监测;③实时监 测隔振系统的微振动状态(振动位移、振动速度、振动加速度 等),并作数据分析;④所有上述数据均可用可视化界面表示; 5实施数据远程传送。控制柜的安装要求包括进出口管道位 置、供电要求等。

8.6.6气源配置需要根据使用状况不同来选择,小型空

派装置可使用瓶装惰性气体,如氮气、氮气等,大中型空气弹簧障 振装置要由专用气源供气,一般采用空压设备。不使用氢气、氧气

等可燃、易燃气体作为气源。

8.6.7本条提出气浮式隔振系统制造商需要提供的资料。

8.6.8 气源配置需要根据使用状况不同来选择,小型气浮式隔振 系统可使用瓶装惰性气体,如氮气、氮气等,大中型气浮式隔振系 统需要由专用气源供气,一般采用空压设备。不使用氢气、氧气等 可燃、易燃气体作为气源

8.7.1钢丝绳隔振器是由钢丝绳穿绕在上下夹板之间组成,利用 钢丝绳弯曲以及股与股、丝与丝之间的摩擦、滑移实现耗能的隔振 装置。

8.7.1钢丝绳隔振器是由钢丝绳穿绕在上下夹板之间组成,利用

钢丝绳隔振器结构紧凑,安装方便,具有耐油、耐海水、耐臭氧 及耐溶剂侵蚀的特性,能在一100℃370℃温度范围内正常工作 与其他隔振器相比,钢丝绳隔振器的固有频率低、阻尼大、动变形 量大,因此对瞬态冲击引起的振动能够迅速抑制。钢丝绳隔振器 的渐软刚度特性,使得设备在正常工作时隔振器变形小,而遇突发 冲击时可以产生大变形,保证设备的正常工作

8.7.2钢丝绳隔振器由钢丝绳穿绕在上下两块夹板之间组成,

构形式根据钢丝绳的穿绕方式、装夹方式和外形的不同而不同 目前已有多种形式,但是技术相对成熟、产品规格丰富的钢丝绳隔 振器结构形式主要有螺旋形、拱形和灯笼形(图18)。同时,即使 对于同一种结构形式,外形也会稍有差异,对于灯笼形钢丝绳隔振 器,根据夹板形状和穿绕方式的不同,也可分为方灯笼形和圆灯 笼形。

绳隔振器的力学性能相近,但是其尺寸、质量也可能相差非常大。 为了满足安装要求,有必要提供钢丝绳隔振器的尺寸、质量参数, 当受到冲击时,钢丝绳隔振器的动变形比较大,为了满足使用环境 的要求,还要提供钢丝绳隔振器的最大动变形参数

(b)拱形钢丝绳隔振器

c)灯笼形钢丝绳隔振器

图18钢丝绳隔振器的基本结构形式 1一上夹板:2一钢丝绳:3一下夹板

正。钢丝绳隔振器产品出厂前都要依据现行国家标准《振动与冲 击隔离器静、动态性能测试方法》GB/T15168的要求,对性能参 数进行试验测评标定,将性能参数甚至是测试曲线与产品一起提 供给用户,作为用户选型的依据。

正。钢丝绳隔振器产品出厂前都要依据现行国家标准《振动与冲 击隔离器静、动态性能测试方法》GB/T15168的要求,对性能参 数进行试验测评标定,将性能参数甚至是测试曲线与产品一起提 供给用户,作为用户选型的依据。 8.7.5由于满足承载隔振对象质量要求的隔振器额定荷载与数 量的组合方式会有多种,可选择的钢丝绳隔振器型号规格也会有 多种,因此选型时还要考虑安装空间、造价等因素的影响,进行优 化设计。

8.7.5由于满足承载隔振对象质量要求的隔振器额定

的组合方式会有多种,可选择的钢丝绳隔振器型号规格也会有 种,因此选型时还要考虑安装空间、造价等因素的影响,进行优 设计。

8.7.6与其他隔振器相比,由于钢丝绳隔振器可以拉、压、剪

受力,达到三维隔振的效果,因此其安装方式非常多,除了基本安 装方式外,也可采用斜置式、侧挂式等方式(图19)

图19钢丝绳隔振器的安装方式

8.7.7与其他隔振器相比,由于钢丝绳隔振器可以承受

7.7与其他隔振器相比,由于钢丝绳隔振器可以承受一定的拉 ,因此对隔振体系质量中心和刚度中心的一致性要求相对宽松

3.8.1粘滞阻尼器是由缸体、活塞、粘滞材料等部分组成,利用活 塞在粘滞材料中运动产生粘滞阻尼耗散能量的减振装置。 隔振体系中阻尼器结构选型,是按隔振对象的振动性能、振动 幅值(线位移、速度)的控制值选用相应适合型式的阻尼器,例如冲 击式设备振动较大,采用活塞柱型、多片型阻尼器较好。水平振动 主动隔振,则需要采用锥片型或多片型,其余可按具体情况选型。 试验显示,粘流体材料在20℃时的运动黏度不小于20m/s

8.8.1粘滞阻尼器是由缸体、活塞、粘滞材料等部分组厅

时,采用活塞型阻尼器,其运动稳定性较差,而片型阻尼器稳定性 较好。 8.8.2本条给出阻尼器的设计原则,可以使阻尼器有效发挥其阻 尼功能,保证其使用寿命

时,采用活塞型阻尼器,其运动稳定性较差,而片型阻尼器稳定性 较好。

8.8.2本茶给出阻尼器的设计原则,可以使阻尼器有效发挥其阻 尼功能,保证其使用寿命

GB/T 26332.7-2022 光学和光子学 光学薄膜 第7部分:中性分束膜基本要求.pdf8.9.1电涡流阻尼器是一种基于电磁感应原理的全金属结构阻

8.9.1电涡流阻尼器是一种基于电磁感应原理的全金属结构阻 尼器,可以利用导体在磁场中运动产生电涡流效应的耗能原理形 成非接触式阻尼。

尼器,可以利用导体在磁场中运动产生电涡流效应的耗能原理形 成非接触式阻尼。 在很大的速度范围内,产生的阻尼力随速度增加。电涡流阻 尼器按结构形式可分为两种,其中板型电涡流阻尼器可取代片型 粘滞流体阻尼器,轴向电涡流阻尼器可取代活塞柱型粘滞流体阻 尼器。 两种电涡流阻尼器均可以设计成实际速度型或放大速度型 实际速度型阻尼器中导体切割磁力线的速度与隔振体系实际振动 速度一致。放大速度型阻尼器采用了螺旋等机械措施,使得导体 切割磁力线的速度是隔振体系实际振动速度的数十倍以上,其阻 尼系数也比同重量的实际速度型阻尼器大数十倍以上。 8.9.2稳态振动的主、被动隔振体系和调谐质量减振器,优先选 电

8.9.2稳态振动的主、被动隔振体系和调谐质量减振器,优先选

3.9.2稳态振动的主、被动隔振体系和调谐质量减振器小河清淤疏浚工程招标文件,优先 用板型电涡流阻尼器,特别是在面内两个垂直方向都需要提供险 尼力的场合

固定在隔振体系中发生相对运动的两个部件上,并使两部分之间 的间隙足够小,而且在振动状态下保持此间隙不变。这种安装方 式保持了电涡流阻尼无摩擦损耗、无机械连接的优点。不要将板 型阻尼器设计成一个独立部件,因为这会导致需要额外的机械连 接措施

统一书号:155182·0612 定 价:30.00元

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