GB 51306-2018-T标准规范下载简介

GB 51306-2018-T：工程振动术语和符号标准(无水印 带标签）

7.4.4奈奎斯特频率fN=s/2，其中fs为采样频率 7.4.6测试信号中的趋势项一般是指信号中周期大于记录长度 的成分。提取、消除测试信号中的趋势项是数据处理中的一个重 要环节。趋势项的存在，会使时域中的相关分析或频域中的功率 普分析产生很大的误差。

7.4.7平滑处理一般采用线性平滑公式，例如，三个数据点用 下式来做平滑：

（1）线性平均：对新、旧数据作相同的加权TB 10418-2018 铁路通信工程施工质量验收标准，通常用于 机数据，其公式为：

式中：B,一一第i个测试数据。 （2）指数平均：对新数据的加权大于旧数据，通常用于非平 稳随机数据，其公式为：

式中：B 第个测试数据； N一总加权数。 （3）有效值平均：对各测试数据的有效值进行平均处理：也 称功率平均或RMS平均，其公式为：

式中: 各测试数据有效

1 YN= (x,)2 N

7.4.9对信号不同成分所乘的比例因子称为计权函数

权函数设计的电网络，用以达到对信号进行预期变换的自的，称 为计权网络。例如，声级计的A计权是频率计权，时间窗和滞 后窗是时域计权，谱窗则是频域计权。计权函数又称为加权函 数，简称权函数。

11理想的窗函数的傅里叶谱的主瓣应很窄（分辨率高

7.4.11理想的窗函数的傅里叶谱的主瓣应很窄（分

旁瓣应很低（泄露少），实际窗函数不可能同时兼顾这两项指标。 窗分为时域窗和频域窗，常使用时域窗，将其与数据块相乘以改 善频率的某些特性，减小数据点的误差。常用的时域窗有： （1）矩形窗：在窗内对所有的样值都给以等计权的窗函数： 这种窗的优点是主瓣比较集中，缺点是旁瓣较高，并有负旁瓣， 导致变换中带进了高频十扰和泄漏，甚至出现负谱现象。其表达 式为：

（2）汉宁窗：又称升余弦窗，可以看作是3个矩形窗的频谱

之和，主瓣加觉并降低，旁瓣互抵消而显著减小，从减小泄漏 观点出发，汉宁窗优于矩形窗。但汉宁窗主瓣加宽，相当于分析 带宽加宽，频率分辨力下降。其表达式为

（3）海明窗：余弦窗函数的一种，又称改进的升余弦窗，其 加权的系数能使旁瓣达到更小。其表达式为：

（4）布拉克曼窗：二阶升余弦窗，主瓣宽，旁瓣较低，但等 效噪声带宽比汉宁窗大，波动却小一些。频率识别精度低，但幅 值识别精度高，有更好的选择性，常用于检测两个频率相近幅度 不同的信号

（5）平顶窗：主瓣平坦，“栅栏效应”最小，其表达式为： w（n）=0.21170—0.40565cos（2元n/N）

+0.27808cos（4元n/N）0.09435cos 6元m/M±0.01022c0s(8m/)

（6）巴特利特窗：一种逐渐过渡的三角窗，可消除由于矩形 窗突变的过渡带造成的吉布斯现象。它是两个矩形窗的卷积，与 矩形窗相比，主瓣宽约为其宽度的两倍，但旁瓣小，无负旁瓣。 其表达式为：

（7）凯瑟窗：由定义的一组可调的由零阶贝塞尔函数构成的 窗函数，通过调整参数β可以在主瓣宽度和旁瓣衰减之间自由选 择它们的比重。对于某一长度的凯瑟窗，给定β，则旁瓣高度也 就固定了。凯瑟窗函数的时域形式可表示为：

其中：1.（3）是第1类变形零阶贝塞尔函数，β是窗函数的形 状参数，由下式确定：

其中，α为凯瑟窗函数的主瓣值和旁瓣值之间的差值。改变β的 取值，可以对主瓣宽度和旁瓣衰减进行自由选择。β的值越大， 窗函数频谱的劳瓣值就越小，而其主瓣觉度就越觉。 （8）高斯窗：一种指数窗，主瓣较宽：故而频率分辨力低 无负的旁瓣，第一旁瓣衰减达一55dB。常被用来截短一些非周 期信号，如指数衰减信号等。指数窗可使小阻尼系数采样结束 时，尚未衰减完的响应变为零，以避免泄露，对响应大处加大 权，响应小处加小权，以提高信噪比。其表达式为：

式中：。为函数的标准差。 （9）切比雪夫窗：一种局部优化的时窗函数，它满足窗函数 的最大振幅比准则，也称为最大振幅比时窗函数。其表达式为：

2cos 2元m cos(2元·△F)+1 n)=Rpcos MXarccos N cos(2元 : AE) ± 1

7.5.6模态试验通常先由激励和响应关系得出频率可

7.5.6模态试验通常先由激励和响应关系得出频率响应

7.5.6模态试验通常先由激励和响应关系得出频率响应矩阵， 再由曲线拟合等方法识别出各阶模态参数。模态试验是动态特性 测定试验的一种。

7.5.8 例如对试验对象同时进行振动、压力、温度、湿度的 试验。

7.5.11扫描正弦激励有三种形态：在扫描过程中，可以

7.5.扫描正弦激励有三种形态：在扫描过程中，可以停留在 某个或几个频率上做定频振动，则称为正弦驻留；扫描的周期以 及结构的脉冲响应衰减时间小手测量数据的周期T：则称为快速 正弦扫描激励，它也是一种瞬态随机激励：否则，称为慢速正弦 扫描激励，适用于稳态响应的获得

7.5.12纯随机激励可同时激起该段频率范围内的所有模

机激励产生的振动根据信号的频率范围分为窄带随机振动和宽带 随机振动。窄带随机振动的频率分量仅仅分布在某一窄频带内： 其带宽与所研究的问题有关，但通常等于或小于1/3倍频程。窄 带随机振动的波形类似于正弦振动，但其振幅和相位是随机变化 的；宽带随机振动的频率分量分布在较宽频带内，通常等于或大 于一个倍频程，

7.5.14周期随机激励具有伪随机和纯随机的优点。

均处理可以消除非线性影响。因此，这种激励方法兼有瞬 机双重优点

7.5.16冲击激励可以是单次的，也可以是多次重复的，

7.5.171 例如大地脉动、路面凹凸、海浪、噪声、风动以及瑞 流等。

7.5.18激振器是通常附加在设备或结构上的以提供所要

入力的设备。常用的激振器根据产生激振力的原理不同分为电磁 式、电液式、磁致伸缩式、压电式等

7.5.19振动试验台简称振动台，也称振动发生器。振动

从广义上分为可产生直线振动的振动台、可在某一频率范围内绕 可转轴做某种摆动的角振动台以及产生碰撞的冲击台。直线振动 台根据激励源的工作原理可分为机械振动台、电动振动台、电磁 振动台、压电振动台、磁致伸缩振动台、液压（伺服）振动台以 及标准振动台。其中标准振动台是产生标准振动激励用来对振动 传感器和测量仪进行检定校准的振动台。振动试验台的主要性能

参数包括最大推力、额定负载、额定频率范围、额定加速度（速 蔓、位移）、总谐波失真度、台面横向振动比、台面加速度幅值 均匀度、台面加速度信噪比、漏磁等。

的，可以用减小锤头刚度或增加力锤的质量来减小力锤的频率范 围。但实际获得的频率范围还与试验结构在冲击点有效刚度和有 效质量有关，对刚度低的结构难以用增加锤头刚度的办法来增加 领率范围，此时用减小力锤质量的方法更加有效。使用力锤获得 的精度取决于操作者保持冲击正确位置和方向的技巧。对小试验 结构，可能需要一个合适的机械装置保持力锤在结构的某一指定 应置和方向上激励。对需要较高能量的大试验结构，可以把大质 量的锤用缆绳吊起来，靠质量的自由下落或摆动进行冲击激励 也可以用弹簧、电磁吸铁或其他方法将较小的质量块加速到较高 的撞击速度。锤头的表面积应足以承受施加的最大冲击力，而义 不使锤头和试验结构产生永久变形。另外，如果冲击位置要精确 定位，则锤头的面积要小。力锤在冲击瞬间，速度失量应该与力 传感器的灵敏轴在同一条线上，并垂直于试验结构表面，其偏差 应小于10度，细长的力锤容易保持合适的冲击方位

7.5.21阻抗头中应避免加速度传感器对作用力的交叉

时阻抗头与被测试结构连接时应当满足：阻抗头内部加速度传感 器与被试结构之间的总柔度应当很小，因为大的柔度将会引起加 速度测量误差：阻抗头的有效端部质量（即传感器的力敏感元件 与结构之间的质量）相对于被试结构的自由有效质量（加速度阻 抗）应当很小；阻抗头相对于连接平面内的轴惯性矩应足够小， 使其绕该轴的转动引起的结构附加载荷最小

8.1.1隔振分两种：一种是对动力机器的振动进行主动隔振 减少振动向周围环境传递；一种是对精密设备等进行被动隔振 减少环境振动从基础向设备传递

振的目的是为了减少设备振动荷载向基码 传递。

8.1.5隔振系统在简谐扰力作用下的主动隔

振传递率的计算公式为：

1.8采用双层隔振，可降低隔振系统的固有频率，提高具其 效率。

8.2.1被动隔振的原理如图8所示，其中地面的振动u（t）为输 入。被动隔振的目的是为了减小周围环境的振动对隔振对象的 影响。

8.2.2假设地基做简谐振动，隔振系统被动隔振传递率的计算

8.2.2假设地基做简谐振动，隔振系统被动隔振传递率的计算

当振源为简谐激励时，主动隔振的力 传递率和被动隔振的位移传递率表达式 相同。

8.2.3隔振效率以百分比计算，简谐激励

下振动位移的隔振效率计算公式为：

若不计阻尼可简化为：

若不计阻尼可简化为：

主动隔振时参考点位于隔振元件下方的基础表面或隔振对象 周围地表面，被动隔振时参考点位于隔振元件上方的台座结构或 隔振对象上，从振动传递路径（振源至响应）看是隔振元件之后 的部位。

8.3.1主动控制需要实时测量控制对象的响应或十扰激励，在

8.3.1主动控制需要实时测量控制对象的响应或十扰激 控制对象反应观测基础上实现的主动控制称为反馈控制， 激励观测基础上实现的主动控制称为前馈控制

8.3.2半主动控制与主动控制的原理基本相同，只是半主动控

制实施控制力的作动器需要少量的能量调节，而且期望的 需要依靠控制装置的相对变形或相对速度来实现，因此， 实现方式和方向受到限制

方式和控制原理与主动控制相同，实施控制力的作动器是智能驱 动器或阻尼器

8.3.11可变刚度系统通过变刚度控制装置中的刚度元件

收和存储部分振动能量，然后释放其吸收的弹性变形能（实际转

换为伺服系统的热能）

8.3.12 可变阻尼装置可在液压流体阻尼器或黏滞流体阻尼器的 基础上，设置可控伺服阀或装置以构成具有控制流体流量的变阻 尼装置。

8.3.17模糊逻辑系统由四部分组成：模糊化、模糊

8.4.1其原理是利用弹性改变系统的固有频率以减少振动或冲 击传递，并利用阻尼减少隔振对象的振动幅值。 作

8.4.1其原理是利用弹性改变系统的固有频率以减少振动或冲

击传递，“开利用阻尼减少隔振对象的振动幅值

8.4.3调谐质量阻尼器也称之为调谐质量减振器或

调谐质量阻尼器可以是有阻尼的或无阻尼的，其减振作用主 要通过调整其固有频率使质量相对于原系统的反向振动来实现。 调谐质量阻尼器可分为无动力源和有动力源两种类型。

既需增大承载能力又要降低刚度时，可采用正叠合和反叠合

切，分别称为压缩式或剪切式橡胶隔振器。压缩式隔振器 较大的承载能力，剪切式隔振器可具有较小的刚度。

8.4.15电涡流阻尼器不需要外部电源，并且无摩擦、 刚度。

8.4.18智能材料的特点是能感知外界信息，并通过自身

的某种反馈机制适时地改变材料本身的某些性质，从而对外界信 息作出人们所期望的响应

8.4.33ATMD系统实施控制时，传感器子系统测量结构的干 扰或/和反应，并反馈至控制器；控制器按照某种主动控制算法： 实时计算主动控制力，并驱动ATMD系统的作动器；然后作动 器推动ATMD的惯性质量运动，对结构施加控制力。

噪声可以从三个层面上进行角

（1）系乱断续或统计上随机的声振荡； （2）不需要的声音，可引申为在一定频段中任何不需要的 干扰； （3）超过国家法规或业界标准限值的声音。

以疏密相间的纵波形式向四周传播。与声源相接触的传摧 空气。

9.1.5与结构声的声源相接触的传播介质为建筑结构。

射噪声和撞击声都属于结构声。结构声也指沿着建筑结构 声音，建筑结构为声音传播的介质

限值及其测量方法标准》JGJ/T170中规定，二次辐射噪声 患16Hz～200Hz频率的噪声，二次辐射噪声的评价指标为 A声级。二次辐射噪声属于结构声

9.1.7撞击声属于结构声。

9.1.8白噪声是一种无规噪声。当频率轴为线性标度时，白噪

1.8日噪声是一种无规噪声。当频率轴为线性标度时，白噪 声的频谱图为一条水平线：频率轴为对数标度时，则为一条上升 的斜线，斜率为每倍频程3dB。白噪声广泛用于环境声学测 量中。

时，粉红噪声的频谱图为一条水平线。粉红噪声的频率分

主要分布在中低频段，常用于进行声学测试的声源。 9.1.10可听纯音及窄带噪声均属于有调声。可听纯音的带宽为 1Hz，窄带噪声的带宽不定，但非1Hz

9.2.1由于所用换能原理或元件不同，传声器可分为碳粒、电 容（静电驻极体）、电磁、电动（动圈）、铝带、热线、压电 晶体、陶瓷）、磁致伸缩、电子、半导体等多种类型 9.2.2全指向传声器通常为自由场传声器。自由场传声器所测 得的声压是消除了传声器对声场影响后的声压，其自由场灵敏度 平直。主要用于消声室等自由场测试，它能比较真实地测量出传 声器放入前，该测点的自由场声压。 与自由场传声器相对应的称为压力场传感器。压力场传感器 所测得的传声器振膜表面上的声压级，包括了由于传声器本身的 存在而引起的声场的变化。常应用于测量边界或壁面上的声压 级，在这种场合，传声器构成壁面的一部分，因此测量得到的是 壁面自身上的声压级。 9.2.4等效连续声压级的公式是

容（静电驻极体）、电磁、电动（动圈）、铝带、热线、压电 （晶体、陶瓷）、磁致伸缩、电子、半导体等多种类型

2.4等效连续声压级的公式

PA(t) Leq.T = 10lg dt t2 D

9.2.5计权有效连续感觉噪声级用于评价飞机噪声，其最大特 点是与飞机昼夜飞行的次数有关。计权有效连续感觉噪声级的计 算方法详见现行国家标准《机场周围飞机噪声测量方法》 GB9661。

9.2.7撞击声参考曲线引用自国家标准《建筑隔声评价

9.2.8对测量得到的楼板表观隔声量进行修正时，利用接受房 间的混响时间进行修正。常应用在现场测量楼板撞击声的情况。

9.3.1降噪系数与平均吸声系数的区别是，前者是2 2000Hz共4个倍频带的吸声系数平均值，后者为100Hz~ 4000Hz1/3倍频带或倍频带的吸声系数平均值。 9.3.2插入损失是针对某一测点或一个噪声敏感区域测量采取 降噪措施前后的差值，前后两次测量的测点位置不变。而隔声量 是测量墙体或楼板两侧，测点布置在墙体或楼板的两边。

3.1降噪系效与平均吸声系数的区别是，前者是 2000Hz共4个倍频带的吸声系数平均值，后者为100Hz~ 4000Hz1/3倍频带或倍频带的吸声系数平均值。

降噪措施前后的差值，前后两次测量的测点位置不变。而 是测量墙体或楼板两侧，测点布置在墙体或楼板的两边

扰问题。虽然处理方式为隔振《国家电网公司输变电工程通用设计 110(66)～750kV变电站分册110kV变电站A3方案》2011，但是可同时改善轨道交通对建 （构）筑物内的振动及二次辐射噪声影响。

10.1.1工程振动符号一般由单个主体符号表示，或当主体符号 需要进一步闸明其含义时应在主体符号右边上、下部位另加代表 相应术语或说明语或专用标记的上标或下标共同表示，其中特殊 专业下标之间也可用逗号分开表达。当在工程振动设计中使用数 学符号或计量单位符号时，则应分别按照表示数学符号的国家标 准，或表示法定计量单位的国家法令规定执行，不受本标准的 约束。

10.2.2表10.2.2列出了工程振动中与振动作用有

10.2.3表10.2.3列出了工程振动中与振动效应有

振动作用效应指结构构件在振动荷载作用下，构件内部所产生的 内力矩和各种内力。振动荷载效应的计算DB34／T 2915-2017 公路水运工程三阶段安全风险分析与预防管理规程，可参考《建筑振动荷

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