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GBT51306-2018 工程振动术语和符号标准.pdf

然后遂渐趋于稳定，这个过程称为“瞬态”。在瞬态过程中进行 的校准称为瞬态校准。例如冲击校准、激波阶跃压力校准等。 7.3.3～7.3.4绝对法校准对校准仪器精度要求较高而相对法 校准对校准仪器充许有一定误差：它是通过标准传感器与被校传 感器的比较而获得被校传感器性能的校准方法。互易校准法也是 种绝对校准方法，它是利用传感器（例如压电式、磁电式传感 器、动圈式速度计、电动式振动台的动圈等）的机一电可逆性 （也称双向性）、线性和无源性，对振动传感器进行校准的方法。 它除了质量测量是机械量测量外，其余参量采用电子测量，其精 度主要取决于电测精度，避免了直接测量加速度、速度、位移等 振动计量中大的直接误差源，校准测量准确度高。振动比较法校 推是通过标准传感器与被校传感器的比较而获得被校传感器的特 性，校准时通常在标准振动台上司时背靠背”地安装标准传感 器和被校传感器。最常用的比较法为： （1）正弦比较法：振动台产生一定频率和幅值的正弦激励 对两个传感器的输出进行比较。 （2）随机比较法：由标准传感器套组、标准振动台、动态信 号分析仪、随机振动控制器组成校准系统，其中随机振动控制器 羽环控制振动台，并产生所需的各种加速度谱密度的谱型激励振 动台，然后对标准传感器和被校传感器的输出采用一定的方法进 行比较。

7.3.5测量不确定度一般由多个分量组成。其中一些分量可

根据一系列测量值的统计分布进行测量不确定度的A类评定 用实验标准偏差表征。而另一些分量则可以根据经验或其他信息 假设的概率分布进行测量不确定度的B类评定，用标准偏差 表征。

GB/T 42254-2022 渤海和黄海北部冰情等级7.3.6真实值或称真值是客观存在的、是在一定时间及

件下体现事物的真实数值，但很难确切表达。测得值是测量所行 的结果。这两者之间总是或多或少存在一定的差异，就是测量 误差。

测量误差要分为一天类：系统误差、随机误差 误差。

7.3.7系统误差是在对同一被测量进行多次测量过程中

系统误差又叫作规律误差。它是在一定的测量条件下．对同 一个被测尺寸进行多次重复测量时，误差值的大小和符号（正值 或负值）保持不变；或者在条件变化时，按一定规律变化的误 差。前者称为定值系统误差，后者称为变值系统误差。 系统误差是与分析过程中某些固定的原因弓引起的一类误差 它具有重复性、单向性、川测性。即在相同的条件下，重复测定 时会重复出现，使测定结果系统偏高或系统偏低，其数值大小也 有一定的规律。例如，测定的结果虽然精密度不错，但由于系统 误差的存在，导致测定数据的平均值显著偏离其真值。如果能找 出产生误差的原因，并设法测定其大小，那么系统误差可以通 过校准的方法予以减少或者消除，系统误差是定量分析中误差主 要来源。

程中一系列有关因素微小的随机波动瓶形成的具有相互抵偿性的 误差。其产生的原因是分析过程中种种不稳定随机因素的影响， 如室温、相对滤度和气压等环境条件的不稳定，分析人员操作的 微小差异以及仪器的不稳定等。随机误差的大小利正负都不固 定，但多次测量就会发现·绝对值相同的正负随机误差出现的概 率大致相等，因此它们之间常能互相抵消：所以可以通过增加平 行测定的次数取平均值的办法减小随机误差。

7.3.9一般来说，给定一个显著性的水平，按一定条件分布确 定一个临界值，凡是超出临界值范围的值：就是粗大误差，它又 叫做粗误差或寄生误差

粗天误差不其有抵偿性：它存在于一切科学实验中，不能被 彻底消除，只能在一定程度上减弱。它是异常值，严重歪曲了实 际情况，所以在处理数据时应将其剔除，否则将对标准差、平均

7.3.10最大允计误差是由测量仪器相应的规范或规程所充计 的，相对于已知参考量值的测量误差的极限值，是测量仪器所规 定误差的两个极值。也称误差限。英文简写mpe。 这是指在规定的参考条件下，测量仪器在技术标准、计量检 定规程等技术规范上所规定的充许误差的极限值。这里规定的是 误差极限值，所以实际上就是测量仪器各计量性能所要求的最大 充许误差值。可简称为最大充许误差，也可称为测量仪器的充许 误差限。最大允许误差可用绝对误差、相对误差或引用误差等来 表述。

定极限以内的测量仪器的等别、级别。 准确度等级是对测量仪器仪表的分级，通常用约定的数学或 符号表示。各级准确度等级的测量仪器应符合相应不确定度的计 量要求。

7.4.7平滑处理一般采用线性平滑公式，例如一个数据点用 下式来做平滑：

7.4.8平均可分为：

（1）线性平均：对新、旧数据作相同的加权，通常用于 机数据，其公式为：

式中：B;一一第个测试数据。 （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一·第k个测试数据； N. 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：

Z yv= (x;)2 N

式中：1；一一各测试数据有效值。 7.4.9对信号不同成分所乘的比例因子称为计权函数，根据计 权函数设计的电网络，用以达到对信号进行预期变换的目的，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。

口你安汉口 音王威长色 / 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，缺点是旁瓣较高，并有负旁瓣， 手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．主瓣加宽并降低，旁瓣相互抵消而显著减小。从减小泄漏 观点出发．汉宇窗优于矩形窗。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：二阶开余弦窗，主瓣宽、劳瓣较低，但等 效噪南带宽比汉宁窗大，波动却小一些。频率识别精度低，幅 直识别精度高，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。

（6）巴特利特窗：一种逐渐过渡的一角窗，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，无负劳瓣 其表达式为：

（7）凯瑟窗：由定义的一组川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 释它们的比重。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.（β）是第1类变形零阶贝塞尔函数·3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。 窗函数频谱的旁瓣慎就越小，而其主瓣宽度就越觉。 （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。常被册来截短些非周 期号，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71 cOs(2元 :AF)+ 1 n) = R,cos N MX arccos cos(2元 : AE) ±1

7.5振动试验及激励

7.5.6模态试验通常先由激励和响应关系得出频率

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美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扫描止弦激励有一种形态：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于测量数据的周期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

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。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，常称单 次的为冲击激励，多次的为碰撞。 7.5.17例如大地脉动、路面凹凸、海浪、噪卢、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

人力的设备。常用的激振器根据产生激振力的原理不同分为心磁 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 回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俞、电动振动台、电磁 派动台、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 度、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，门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 效质量着关：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 位置和方向上激励。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，前文 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：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

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处够小， 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 威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

8.1.4主动隔振的原理如图7所示。主动隔 振的自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陷

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（1）为输 人。被动隔振的自的是为广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 相间，

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：

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干扰激励，在

8.3.1主动控制需要实时测量控制对象的响应或于扰激 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

施控制力的作动器需要少量的能量调节，而且期的控制 要依靠控制装置的相对变形或相对速度来实现，因此，控制 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

8.3.19遗传算法可分为初始化、选择、交叉和突然变异四个部

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 左传递，并利用阻尼减少隔振对象的振动幅值，

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

8.4.2阻尼器本身是一种减小振动和御击的控制装置：过可作

8.4.3调谐质量阻尼器也称之为调谐质量减振器或动力吸

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，

当既需增大承载能力又要降低刚度时，可采用正叠合

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。

8.4.10 利用钢丝之间的十摩擦提供阻尼，利用钢丝的弹性提供 刚度。 8.4.15电涡流阻尼器不需要外部电源，并且无摩擦、无附加 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。

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.+.2+其减振原理主要有两类：一是由材料的儿何

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。

9噪声控制术语9.1噪声基础9.1.1噪声可以从三个层面上进行解释：（1）系乱断续或统计上随机的声振荡：（2）不需要的声音，可引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9.1.2无规噪声通常在很宽频率范围内其有连续的频谱，但不一定是均匀的，即不一定是白噪声，但白噪声是一种无规噪声。9.1.4空气声的声源发生振动：引起周围空气质点的振动，并以蔬密相间的纵波形式向四周传播。与声源相接触的传播介质为空气。9.1.5与结构声的声源相接触的传播介质为建筑结构。二次辐射噪声和撞击声都属于结构声。结构声也指着建筑结构传播的声音，建筑结构为声音传播的介质。9.1.6行业标准《城市轨道交通引起建筑物振动与二次辐射噪声限值及其测量方法标准》J/T170中规定，二次辐射噪声指考感16Hz～200Hz频率的噪声：二次辐射噪声的逆价指标为等效A声级。二次辐射噪声属于结构而。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。9.1.9粉红噪声是自然界最常见的噪声。当频率轴为对数标度时，粉红噪声的频谱图为一条水平线。粉红噪的频率分量功率133

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 存在而弓起的声场的变化。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

2.4等效连续声压级的公式

GB／T 26655-2022 蠕墨铸铁件.pdfPa(t) dt t2 tiJt D.

pa（t）一噪声瞬时A［计权」声压，Pa; po一基准声压（20uPa）。 9.2.5计权有效连续感觉噪声级用于评价飞机噪声，其最天特 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《建筑隔声评位

9.2.10 根据不同计权特性可记为LA、L、、1等。 9. 2. 13 累积百分声级LN，常用的有Lu、l、I等。 9.2.15 可定义为TNVI=L十4（L一L）一30

9.3.1降噪系数与平均吸声系数的区别是，前者是250Hz～ 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插人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。 9.3.3整体结构隔振主要应用于轨道交通对建（构）筑物的于

扰问题。虽然处理方式为隔振，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 嘉要进一步阐明其含义时应在主体符号右边上、下部位另加代表 应术语或说明语或专用标记的上标或下标共同表示DB12T 3021-2019 京津冀旅游直通车服务规范，其中特殊 专业下标之间也可用逗号分开表达。当在工程振动设计巾中使用数 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。

10.2.3表10.2.3列出了T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，可参考《建筑振动荷