《工程振動術語和符號標準+GBT+51306-2018》詳細解讀

《工程振動術語和符號標準GB/T51306-2018》詳細解讀CATALOGUE目錄1總則2通用術語3振動作用術語4振動傳播術語5振動分析術語6振動影響術語7振動測量術語CATALOGUE目錄8振動控制術語9噪聲控制術語10工程振動符號附錄A術語索引本標準用詞說明引用標準名錄編制說明011總則03為相關標準的制定提供依據為其他涉及工程振動的標準、規(guī)范、規(guī)程等提供統(tǒng)一的術語和符號基礎。01統(tǒng)一工程振動領域的術語和符號確保在不同文獻、交流和合作中，各方使用的術語和符號具有一致性，避免歧義和誤解。02促進工程振動學科的發(fā)展通過標準化工作，推動工程振動學科的規(guī)范化、科學化和國際化發(fā)展。1.1標準目的和作用1.2標準的適用范圍如地震、風、波浪、交通荷載等自然和人為因素引起的振動。適用于不同振動源和激勵方式包括機械振動、結構振動、地震工程、振動控制等相關領域。適用于工程振動領域的研究、設計、試驗、分析等方面如建筑、橋梁、道路、隧道、管道、設備等。適用于各類工程結構與國際標準的對應關系本標準在制定過程中，參考了國際標準化組織（ISO）和其他國際組織發(fā)布的相關標準，力求與國際標準保持一致。與國內其他標準的協(xié)調關系本標準與國內其他涉及工程振動的標準、規(guī)范、規(guī)程等進行了協(xié)調和銜接，確保術語和符號的一致性。本標準在工程振動領域的基礎性地位作為工程振動領域的基礎性標準，本標準為其他相關標準的制定提供了統(tǒng)一的術語和符號基礎。1.3與其他標準的關系022通用術語指由質量、彈性和阻尼等元件組成的，在動態(tài)激勵下能夠產生振動響應的系統(tǒng)。振動體系定義根據振動體系的自由度數，可分為單自由度體系、多自由度體系和連續(xù)體系。振動體系分類為了簡化振動分析，常將實際結構簡化為質量-彈簧-阻尼系統(tǒng)模型，包括集中質量模型、分布質量模型和有限元模型等。振動體系模型2.1振動體系指振動體系在動態(tài)激勵下所表現(xiàn)出的固有特性，包括固有頻率、阻尼比和振型等。振動特性定義振動體系在沒有外力作用時，自身所具有的振動頻率，與體系的質量和剛度分布有關。固有頻率振動體系在振動過程中，由于內部摩擦和外部阻力等因素，導致振動能量逐漸衰減的特性，阻尼比越大，振動衰減越快。阻尼比振動體系在某一固有頻率下振動時，各質點相對位置的空間分布形態(tài)，也稱為模態(tài)形狀或振動形態(tài)。振型2.2振動特性033振動作用術語風振由風壓的動態(tài)作用在結構物上產生的振動。地震振動由地震波傳播至地表或建筑物基礎，使結構物產生的振動。水流振動水流對結構物產生的動態(tài)壓力或吸力引起的振動，如水工建筑物受到的水流脈動壓力。3.1自然振動旋轉機械振動由旋轉機械的轉子不平衡、軸承缺陷等因素引起的振動。往復機械振動由往復運動的機械部件，如內燃機的活塞、曲柄連桿機構等產生的振動。沖擊機械振動由沖擊載荷作用在機械上產生的振動，如鍛錘、沖床等工作時產生的振動。3.2機器振動車輛振動由汽車、火車、飛機等交通工具行駛時產生的振動。軌道交通振動由地鐵、輕軌等軌道交通工具運行時對軌道及周圍環(huán)境產生的振動。橋梁振動車輛通過橋梁時，由于橋梁結構的動態(tài)響應而產生的振動。3.3交通振動鉆孔振動鉆孔機械在鉆孔過程中產生的振動。打樁振動打樁機在打樁過程中，由于錘擊或振動沉樁而產生的振動。挖掘振動挖掘機在挖掘過程中，由于鏟斗與土壤相互作用而產生的振動。3.4施工振動在巖石中進行爆破作業(yè)時，由于炸藥爆炸產生的沖擊波和應力波在巖石中傳播而引起的振動。巖石爆破振動拆除爆破振動水下爆破振動在建筑物拆除爆破中，由于炸藥爆炸使建筑物解體并向地面塌落時產生的振動。在水下進行爆破作業(yè)時，由于炸藥爆炸產生的沖擊波和氣泡脈動在水體中傳播而引起的振動。0302013.5爆破振動人行走時產生的振動，主要影響低層建筑和柔性結構。步行振動人跳躍時產生的振動，其頻率和幅度可能較步行振動更高。跳躍振動人跑步時產生的振動，其特點與步行振動相似但頻率更高。跑步振動3.6人行振動044振動傳播術語振動在介質中的傳播形成的波，稱為振動波。根據振動方向和傳播方向的關系，振動波可分為縱波和橫波。定義類型4.1振動波定義描述振動波在介質中傳播的微分方程，稱為波動方程。形式波動方程一般表示為二階偏微分方程，其解描述了波的傳播特性。4.2波動方程振動波在介質中傳播的速度，稱為波速。定義波速與介質的性質、狀態(tài)以及振動的頻率等因素有關。影響因素4.3波速4.4波長定義相鄰兩個同相位點之間的距離，稱為波長。關系波長與波速和振動頻率之間存在固定的數學關系。定義振動波在傳播過程中，由于介質的阻尼作用，其振幅逐漸減小的現(xiàn)象，稱為振動衰減。影響因素振動衰減的程度與介質的阻尼系數、振動頻率以及傳播距離等因素有關。4.5振動衰減055振動分析術語03振動加速度表示振動體在某一時刻的加速度，反映了振動體所受合外力的大小和方向，是振動分析中重要的動態(tài)參數。01振動位移表示振動體在某一時刻相對于其平衡位置的偏移量，是振動分析中最基本的參數之一。02振動速度表示振動體在某一時刻的瞬時速度，常用于描述振動的快慢和方向。5.1振動參數123在時間域內對振動信號進行分析，包括波形分析、相關分析等，可以直觀地了解振動的時變特性。時域分析將振動信號從時間域變換到頻率域，分析振動信號的頻率組成和分布情況，常用于振動故障診斷和識別。頻域分析通過分析系統(tǒng)的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型等參數，了解系統(tǒng)的動態(tài)特性和穩(wěn)定性。模態(tài)分析5.2振動分析自由振動響應系統(tǒng)在沒有外界激勵作用下的振動響應，由系統(tǒng)的初始狀態(tài)決定。受迫振動響應系統(tǒng)在周期性外力作用下的振動響應，其頻率和振幅與外界激勵有關。阻尼振動響應系統(tǒng)在阻尼作用下的振動響應，阻尼會消耗系統(tǒng)的能量，使振動逐漸衰減。5.3振動響應振動烈度01表示振動體在單位時間內通過某一截面的能量大小，常用于評價機器設備的振動強度和能量分布。振動位移級02以振動位移為基礎，通過一定的數學變換得到的振動級，用于比較不同振動體的振動強度。振動速度級03以振動速度為基礎，通過一定的數學變換得到的振動級，也用于比較不同振動體的振動強度。同時，振動速度級還可以反映振動對設備的影響程度和設備的運行狀態(tài)。5.4振動評價066振動影響術語描述振動對人體舒適感影響的程度，通常與振動加速度、頻率和持續(xù)時間有關。振動強度暴露極限振動舒適度人體在特定振動環(huán)境下可以承受的最大振動暴露量，超過該極限可能導致不適或健康問題。評估振動對人體舒適感的影響，通?？紤]振動頻率、振幅和人體姿勢等因素。0302016.1人體舒適影響振敏性描述設備對振動的敏感程度，高振敏性設備在較低振動水平下就可能受到影響。設備性能退化由于振動導致的設備性能下降，可能表現(xiàn)為精度降低、壽命縮短等。功能失效振動引起的設備功能失效，可能導致設備無法正常工作或完全損壞。6.2振敏設備影響03裂縫與變形振動引起的建筑結構裂縫和變形，可能影響建筑的安全性和使用功能。01結構共振當外部振動頻率與建筑結構固有頻率相近時，結構可能產生共振現(xiàn)象，導致振幅顯著增大。02結構疲勞長期振動作用可能導致建筑結構材料疲勞損傷，降低結構強度和穩(wěn)定性。6.3建筑結構影響077振動測量術語加速度計用于測量物體振動的加速度，是振動測量中最常用的儀器之一。測振儀一種綜合性的振動測量儀器，可以同時測量振動的位移、速度和加速度等參數。傳感器將機械振動轉換為電信號輸出的裝置，是振動測量系統(tǒng)中的重要組成部分。7.1測量儀器指儀器輸出信號與被測振動量之間的比值，是評價儀器性能的重要指標之一。靈敏度指儀器能夠準確測量振動的頻率范圍，不同類型的振動測量儀器具有不同的頻率響應范圍。頻率響應范圍指儀器輸出信號與被測振動量之間的線性關系程度，線性度越高，測量誤差越小。線性度7.2儀器性能指標對測量儀器進行全面的性能檢查和測試，以確定其是否符合規(guī)定的技術要求。檢定在檢定合格的基礎上，對測量儀器進行量值傳遞，以保證其測量結果的準確性和一致性。校準按照規(guī)定的周期對測量儀器進行檢定，以確保其長期穩(wěn)定性和可靠性。周期檢定7.3儀器的檢定、校準將振動測量儀器輸出的電信號轉換為數字信號，并進行記錄、存儲和處理的過程。數據采集對采集到的振動數據進行時域、頻域和時頻域等方面的分析，以獲取有關振動特性的信息。數據分析將振動數據以圖表、曲線等形式進行展示，以便于直觀分析和理解。數據可視化7.4數據處理

7.5振動試驗及激勵振動試驗在實驗室條件下模擬實際振動環(huán)境，對試件進行振動測試和性能評估的過程。激勵方式在振動試驗中，通過不同的激勵方式（如正弦激勵、隨機激勵等）來模擬實際振動環(huán)境。試驗參數在振動試驗中需要控制和記錄的參數，如振動頻率、振幅、加速度等。這些參數對于評估試件的振動特性和性能具有重要意義。088振動控制術語定義主動隔振是指通過向系統(tǒng)提供與振動方向相反、大小相等的力來消除或減小振動的技術。工作原理主動隔振系統(tǒng)通過傳感器實時監(jiān)測振動源的振動情況，并將信號傳遞給控制器?？刂破鞲鶕駝有盘栍嬎愠鲂枰┘拥姆聪蛄Γ⑼ㄟ^作動器向系統(tǒng)施加該力，以抵消振動。應用領域主動隔振技術廣泛應用于精密儀器、航空航天、車輛船舶等領域，以提高設備的穩(wěn)定性和精度。8.1主動隔振工作原理被動隔振系統(tǒng)利用隔振器或隔振材料的阻尼和彈性特性，將振動能量轉化為熱能或其他形式的能量耗散掉，從而減小振動的傳遞。定義被動隔振是指通過隔振器或隔振材料來隔離或減小振動的傳遞，從而達到保護設備或結構的目的。應用領域被動隔振技術廣泛應用于建筑、橋梁、機械設備等領域，以減小振動對設備或結構的影響。8.2被動隔振減振技術01減振是指通過各種技術手段來減小或消除振動的過程。常見的減振技術包括阻尼減振、動力減振等。智能控制技術02智能控制是指利用計算機、傳感器、執(zhí)行器等組成的控制系統(tǒng)，對被控對象進行智能調節(jié)和控制的過程。在振動控制中，智能控制技術可以實現(xiàn)自適應調節(jié)、優(yōu)化控制等功能。應用領域03減振與智能控制技術廣泛應用于各種工業(yè)領域，如機械制造、航空航天、交通運輸等，以提高設備的穩(wěn)定性和可靠性。8.3減振與智能控制控制裝置的定義控制裝置是指在振動控制系統(tǒng)中，用于接收、處理和發(fā)送控制信號的裝置。它是實現(xiàn)振動控制功能的核心部件?？刂蒲b置的種類根據不同的控制原理和應用需求，控制裝置可以分為模擬控制裝置和數字控制裝置。模擬控制裝置通過模擬電路實現(xiàn)信號的處理和控制；數字控制裝置則通過數字電路和微處理器實現(xiàn)信號的處理和控制。控制裝置的應用控制裝置廣泛應用于各種振動控制系統(tǒng)，如主動隔振系統(tǒng)、被動隔振系統(tǒng)、減振系統(tǒng)等。它可以根據不同的控制需求，對振動源或被控對象進行精確的控制和調節(jié)。8.4控制裝置099噪聲控制術語03噪聲分類根據噪聲的來源、性質和頻率，噪聲可分為機械噪聲、空氣動力噪聲、電磁噪聲等。01噪聲定義噪聲是指在特定環(huán)境中，對人或動物的生活、工作或學習產生干擾的聲音。02噪聲來源噪聲主要來源于交通、工業(yè)、建筑施工、社會生活等各種活動。9.1噪聲基礎噪聲測量噪聲測量是使用聲級計等儀器對噪聲進行量化和分析的過程。噪聲評價指標常用的噪聲評價指標包括聲壓級、聲強、聲功率等，用于描述噪聲的大小和強度。噪聲評價標準各國和地區(qū)根據實際情況制定了不同的噪聲評價標準，以限制和控制環(huán)境中的噪聲水平。9.2噪聲測量與評價噪聲控制原則噪聲控制方法噪聲控制標準噪聲控制技術應用9.3噪聲控制噪聲控制應遵循源頭控制、傳播途徑控制和接受者保護等原則。各國和地區(qū)制定了相應的噪聲控制標準，規(guī)定了不同環(huán)境和場合下的噪聲限值和控制要求。常用的噪聲控制方法包括消聲、隔聲、吸聲、減振等，可根據實際情況選擇適當的方法。噪聲控制技術在工業(yè)、交通、建筑等領域得到了廣泛應用，有效降低了噪聲對人們生活和工作的影響。1010工程振動符號符號應準確代表其所描述的物理量或概念，避免歧義和混淆。符號的使用應符合國際標準和行業(yè)規(guī)范，便于國際交流和合作。符號的書寫應清晰、易讀，避免使用過于復雜或易混淆的符號。10.1一般規(guī)定加速度（a）表示物體振動的速度，單位通常為m/s。速度（v）位移（s）表示物體相對于平衡位置的位移，單位通常為m。表示物體振動的加速度，單位通常為m/s2。10.2通用符號123表示物體振動的頻率，單位通常為Hz（赫茲）。頻率（f）表示物體振動一個完整循環(huán)所需的時間，單位通常為s（秒）。周期（T）表示振動系統(tǒng)的阻尼程度，是無量綱參數。阻尼比（ζ）10.2通用符號表示物體振動時離開平衡位置的最大距離，單位與位移相同。振幅（A）表示兩個振動信號之間的相位差異，單位通常為度（°）或弧度（rad）。相位差（φ）10.2通用符號11附錄A術語索引指物體在其平衡位置附近所作的周期性或往復性運動。振動指物體在無外力作用下，自身振動所具有的特定頻率。固有頻率振動過程中，能量耗散導致振動幅度逐漸減小的現(xiàn)象。阻尼當外部激勵頻率接近或等于物體固有頻率時，物體振幅急劇增大的現(xiàn)象。共振基礎術語01020304自由振動無外力作用，物體依靠自身慣性進行的振動。受迫振動物體在周期性外力作用下的振動。自激振動由系統(tǒng)自身運動或流動引起的振動，如旋轉機械的振動。隨機振動無規(guī)則、不可預測的振動，如地震、風振等。振動分類振動位移描述物體振動時離開平衡位置的最大距離。振動速度描述物體振動時速度的大小和方向。振動加速度描述物體振動時加速度的大小和方向。頻譜分析將復雜的振動信號分解為不同頻率成分的過程。振動測量與分析采用阻尼器、減振器等裝置，降低物體振動的幅度。減振利用振動原理進行工作，如振動篩、振動壓路機等。振動利用振動控制與應用采用隔振器或隔振溝等措施，減少振動向周圍環(huán)境的傳播。隔振對振動進行測量、分析和評估，為振動控制提供依據。振動測試與評估12本標準用詞說明指在工程結構或構件中產生的振動現(xiàn)象，包括自由振動、受迫振動和自激振動等。工程振動術語定義在本標準中，術語是指用來描述工程振動相關概念、現(xiàn)象、原理等的專業(yè)詞匯。在本標準中，定義是指對術語所描述的概念、現(xiàn)象、原理等進行的準確、簡明的解釋或說明。030201術語和定義在本標準中，符號是指用來表示工程振動相關物理量、參數、指標等的字母或組合字母。在本標準中，單位是指用來衡量或表示工程振動相關物理量、參數、指標等的量綱或標準量。所有單位均采用國際單位制（SI）單位，部分常用非SI單位也列出供參考。符號單位符號和單位本標準用詞準確，避免使用含義不明或有多種解釋的詞匯。準確性本標準用詞簡明扼要，盡量使用短句和簡單的語法結構。簡明性本標準用詞專業(yè)，符合工程振動領域的用語習慣和規(guī)范。專業(yè)性本標準用詞盡量通用，避免使用過于專業(yè)或生僻的詞匯，以便于廣大讀者理解和使用。通用性用詞原則13引用標準名錄GB/T3100國際單位制及其應用GB/T3101有關量、單位和符號的一般原則GB/T15275振動與沖擊術語基礎標準03GB/T168