GB T 22159.2-2012 声学与振动 弹性元件振动-声传递特性实验室测量方法 第2部分:弹性支撑件平动动刚度的直接测量方法.pdf

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1、ICS 17. 140 A 59 :.巳:.:.Jt8I1;,:.飞.飞.、/.;.,. i_R 二二r:. . L、区气:_,:飞:.:.飞口._、祖监il_.:.:儿.法IE:j哇.:-:-:-:;:罢王三温唱唱_Ii-一一一一一一一一一中华人民共和国国家标准GB/T 22159.2-2012月SO10846-2: 2008 声学与振动弹性元件振动-声传递特性实验室测量方法第2部分:单性支撑件平动动网。度的直接测量方法Acoustics and vibration-Laboratory measurement of vibro-acoustic transfer properties of

2、 resilient elements-Part 2: Direct method for determination of the dynamic stiffness of resilient supports for translatory motion (ISO 10846-2: 2008 , IDT) 2012-12-31发布2013-06-01实施乱,叫:叫:问咄咄町帆/阳山币而F、刷咽叫川-J在山叫呵,中华人民共和国国家质量监督检验检接总局峪舍中国国家标准化管理委员会a叩GB/T 22159.2-2012/ISO 10846-2:2008 目次前言.1 引言. . 11 1 范围-

3、2 规范性引用文件.2 3 术语和定义.2 4 原理.55 对仪器设备的要求.5 6 测试装置的适用性准则.10 7 测试步骤.13 8 测试结果计算.15 9 记录内容.17 10 测试报告四附录A(资料性附录)静态负载变形曲线.19 附录B(资料性附录测量不确定度.20 参考文献.23 GB/T 22159.2-2012/ISO 10846-2: 2008 目。昌GB/T 22159在声学与振动弹性元件振动-声传递特性实验室测量方法分为以下5个部分=一一第1部分z原理与指南;-第2部分z弹性支撑件平动动刚度的直接测量方法;二一第3部分z弹性支撑件平动动刚度的间接测量方法;第4部分z弹性支撑

4、件之外的元件平动动刚度;第5部分z测定弹性支撑件低频平动动刚度的驱动点法。本部分为GB/T22159的第2部分。本部分按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本部分等同采用IS010846-2: 2008(声学与振动弹性元件振动-声传递特性实验室测量方法第2部分z弹性支撑件平动动刚度的直接测量方法。与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:一-GB/T3240 声学测量中的常用频率(lSO226: 1975 ,NEQ) 本部分由中国科学院提出。本部分由全国声学标准化技术委员会(SAC/TC17)归口。本部分主要起草单位z中国科学院声学研究所、合肥工业大学、南京大学、北

5、京市劳动保护科学研究所、西北工业大学、同济大学、长沙奥邦环保实业有限公司。本部分主要起草人z吕亚东、李志远、邱小军、杨军、程明昆、张斌、任文堂、陈克安、俞悟周、毛东兴、莫建炎、徐欣、尹姚。I GB/T 22159.2-2012月SO10846-2: 2008 51 各种被动弹性支撑元件被用于降低振动的传递,例如汽车发动机悬置、建筑物的弹性支撑、船用机器的弹性基座和柔性联轴器以及家用电器中的小型隔振器。本部分规定了线性弹性支撑元件动刚度函数的直接测量方法。只要其在给定的静态预载荷下表现出近似的线性振动特性,则具有非线性静态预载荷-位移特性的弹性支撑件也可以用本方法测量。本部分为弹性元件振动-声传

6、递特性实验室测量方法的系列标准之一,该系列标准还包括测量原理、间接测量方法和驱动点法的有关内容。标准的第1部分提供了选择本系列标准适用部分的指南。本部分所描述的实验室条件包含静态预载荷的使用。本部分介绍方法得到的结果适用于防止低频振动和降低低频结构声的弹性支撑件。然而,该方法没有提供能完整描述弹性元件用于衰减低频振动和冲击偏移的进一步信息,需要附加的资料加以阐述。E GB/T 22159.2-2012月SO10846-2: 2008 1 范围声学与振动弹性元件振动-声传递特性实验室测量方法第2部分=弹性支撑件平动动刚度的直接测量方法GB/T 22159的本部分规定了给定预负载下弹性支撑件平动动

7、刚度的测定方法。该方法涉及输入端振动和阻滞输出力的实验室测量,被称为直接测量方法。本部分的方法适用于具有平行法兰的测试元件见图1)。 cl 注1:若弹性支撑件不具有平行的法兰时,需采用一个具有平行法兰的辅助固定夹具并将之作为待测元件的一部分,以满足测量所需的条件,注2:图中箭头所示为负载方向。图1具有平行法兰的弹性支撑件示例本部分所针对的弹性元件主要用于降低za) 可昕声低频段(典型值位于20Hz 500 Hz之间)的振动向结构传播,它可导致结构有时辐射不希望有的流体声(如空气声、水声或者其他媒质的声音)。b) 低频振动(典型值位于1Hz 80 Hz间)的传播可作用于人体,或当这种振动非常严重

8、时,可对任何尺寸的构件造成危害。注1:实际上由于测试装置尺寸的限制,该方法不能用于太大或太小的弹性支撑件.注2:该方法也可用于用簧片条和垫子构成的连续支撑件的样品,这些样品能否充分描述复杂系统的特性是本部分使用者的责任。本部分涵盖了与待测元件法兰垂直及平行的平动测量。直接测量法所适用的频率变化范围为1Hz fUL ,fUL通常取决于测试系统。注3:由于测试系统和测试元件的种类繁多,故fUL通常是变化的.在本部分中,没有对测试系统限定一个固定的频率范围,而以实际测试数据为准,如6.1-6.4所述。采用本部分方法所获得的测量数据可用于=-一生产厂商和供销商提供的产品信息z产品研发过程中所需信息p一

9、一产品质量控制z1 GB/T 22159.2-2012/180 10846-2:2008 一一计算通过隔振器的振动能量传递。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 2298机械振动、冲击与状态监测词汇(-2010,ISO2041: 2009 , IDT) GB/T 11349. 1 振动与冲击机械导纳的试验确定第1部分z基本定义与传感器(-2006,ISO 7626-1:1986 ,IDT) GB/T 14412 机械振动与冲击加速度计的机械安装(25

10、,ISO5348: 1998 , IDT) GB/T 22159. 1-2012声学与振动弹性元件振动-声传递特性实验室测量方法第1部分z原理与指南(ISO10846-1 : 2008, IDT) ISO 226 声学测量中的常用频率(Acoustics-preferredfrequencies) ISO 16063-21 振动与冲击传感器的校准方法第21部分=相对基准传感器的振动校准(Methodsfor the calbration Qf vibtation and sjock transducers-Part 21: Vibration calbr.tion by comparison

11、to a reference tran时ucer)ISO/IEC Guide 9-8-3测量的不确定度第3部分:测量中不确定度的描述指南Vncertaintyof measurement- Part 3: Guide to the盯户ressioTtof uncertainty in measurement (GUM 1995) 3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 3.4 3.5 2 下列术语和定义适用于本文件。隔振器vibration isolator 弹性元件resilient element 用于减弱一定顿率Wi.围内的振功传递而专门设计的隔振元件。弹性支撑件r四iUentsuppo

12、rt 可支撑起机器、建筑物或其他类型结构的隔振器。测试元件test element 待测弹性支撑件,包括法兰和必要的辅助国定夹具。阻滞力blocking force Fb 外加于隔振器输出端的动态约束力,可使隔振器产生零位移输出。动态传递刚度dynamic transfer stiffness k21 与频率有关的复数E为弹性元件输出端阻滞力相量FZb与其输人端的位移相量Ul之比zkZ1 = F Zb / Ul 注1:下标1.2分别代表弹性元件的输入端和输出端.注2:kZ1的值可能和静态预载荷、温度、相对湿度及其他条件相关,3.6 3. 7 3.8 3.9 GB/T 22159.2-2012/

13、ISO 10846-2:2008 注3:低频时,kZ1仅取决于弹性力和阻尼力,且k11电kZ1(品1.1表示隔振器输入端的作用力与位移之比。高频时,kZ1还会受到弹性元件内部惯性力的影响,kl.l手kZ1弹性元件损辑因子loss factor of resilient element k21的虚部与实部之比,即k21相位角的正切值。低频条件下,弹性元件惯性力的影响可忽略不计。频率平均动态传递刚度frequency-averaged dynamic transfer stiffness k回动刚度在b.f频带内的平均值,是频率的函数。注:见8.2.点接触point contact 如同一刚性物体

14、表面振动的接触面。法向平动normal translation 与弹性元件法兰方向相垂直的平移振动。3. 10 3. 11 横向平动transverse translation 垂直于法向平动方向的平移振动。续性linearity 满足叠加原理的弹性元件动态特性。注1:叠加原理可表述为z输入为Xl(t)肘,输出为Yl(t);输入为Xz时,输出为Yz。对于任何的a,b值和Xl和Xz(t),若输入为aXl(t) +bxz (t),输出为aYl(t) +byz (t),则系统满足叠加原理。注2:在实践中,采用上述方法进行系统线性特性的检验是不实际的,一种有限度地检验线性特性的方法是通过测量一输入级范

15、围内的动刚度来实现的。对一给定的预负载,如果动刚度基本不变,则可认为该系统是线性的.事实上,该方法检验的是系统响应与激励之间的比例关系(见7.7) 3. 12 直接法direct method 测量隔振器输人端位移(速度或加速度)及输出端阻滞力的方法。3. 13 间接法indir配tmethod 当隔振器输出端载有一质量已知的刚体时,测量弹性元件振动的位移(速度或加速度传递率的方法。注z除了类似质量阻抗的情况,术语间接法可能包括任何巳知其阻抗的负载。然而,GB/T22159中并未涉及此类方法。3. 14 3. 15 驱动点法driving point method 隔振器输出端受阻滞时,测量其

16、输人位移(或者速度或者加速度)及输入端作用力的方法。力组force level L, 采用下式定义z3 GB/T 22159.2-2012月SO10846-2: 2008 3. 16 单位:d,式中=LF=盹F2一一-某一指定频带范围内作用力的均方值zF。基准力(Fo=10-6N)。加速度纽acceleration level L 采用下式定义z单位:d,式中z王佳=吨ao a2一一某一指定频带范围内的加速度均方值zao一一一基准加速度(ao=10-6m/s2)。3. 17 动态传递刚度级level of dynamic transfer stiffness L气、3.18 采用下式定义t单位

17、:dB,式中z轧二lOlg乓巳1 k21 12一某一给定频率处的动刚度幅值的平方(见3.5); ko一-基准刚度(品。二1N/m)。频带平均动态传递刚度级level of frequency band averaged dynamic b:ansf,町stiffnessLav 采用下式定义z单位:d,式中zk.v -频率平均动刚度(见3.7); ko 基准刚度(ko=1 N/m)。L =崎亏3. 19 侧向传递f1anking transmission 隔振器输入端激励产生的振动,经由待测弹性元件以外的其他路径传至输出端,使隔振器输出端产生的力和加速度。3.20 4 频率上限upper lim

18、iting frequency f吼本部分规定的测量结果有效的最大频率。GB/T 22159.2-2012/ISO 10846-2: 2008 注z见6.1-6.4.4 原理在GB/T22159. 1中介绍了直接法测量动刚度的原理。该方法的特点是在弹性支撑件的输出端与基座之间测量输出端阻滞力。与输人端振动相比,基座必须使待测元件输出端的振动远小于输入端的振动。5 对仪器设备的要求5. 1 法向平动5. 1. 1 概述图2为测试装置示意图。图示测试元件受到来自法向负载方向平动的作用。测试时,待测元件的安装方式应能代表实际使用情况。注=图2仅是一个试验装置的示例,实际试验装置的配备可以不局限于此。

19、为了能根据本部分得到合适的测量,在测试装置中应包含如5.1.2至5.1.7中所述的各部件。a l 凡,Q2a) 整体效果固说明=1一一激振器52一一横梁z3一一连杆s4一一动态去藕弹簧,静态预载$5一一激励质量块s6一一待测元件s7一一输出端力与加速度测量z2 3 4 5 6 7 8 12 13 14 b) 输入瑞详图。输出端(详图8一一刚性基座$9一一静态预载荷F10一一动态激励z11一一-输出力均布板F12一一输入加速度测量(al); 13一一输出加速度测量(a2); 14一一法向输出力测量(F2=F +F). 圄2法向平动动刚度实验室测试装置示例2 5 6 6 11 8 5 GB/T 2

20、2159.2-2012/ISO 10846-2: 2008 5.1.2 基座通过力测量系统将待测元件安装在重型的刚性基座上见5.1.4和图2c)J。5.1.3 静态预载荷系统应在测试部件承受典型的特定静态预载荷条件下进行测量。施加静态预载荷方法的示例如下za) 采用液压作动器,它也可作为激振源,与待测元件和基础,一起被安装在同一负载框架上。b) 如图2a),使用框架,它仅提供静态预载荷。若采用此种结构,应在待测元件的输入端使用辅助隔振器,进行待测元件与框架之间的动态去藕。在待测元件顶端(有或没有支撑框架)直接放置质量块作为重力负载。5. 1.4 输出端的力测量系统力测量系统是由一个或多个力传感

21、器(载荷单元安装在测试元件输出端组成E见图2c)。注=可能需要在待测元件与力传感器之间放置一块力均布板.力均布板除了能够起到分配重力负载的作用外,同时提供给力传感器较高的接触刚度。另外,它还能使输出端法兰均匀地振动.5. 1.5 加速度测量系统加速度计应安装在待测元件的输入、输出端和测量装置基座之上见图2b)和图2c)J。当位于待测元件中心的加速度元法直接测量时,需对中心点加速度进行间接测量,并采用适当的信号叠加处理,如对置于对称位置的两个加速度计采集的信号进行线性平均。如果频率范围许可,可以选择用位移传感器或速度传感器来代替加速度传感器。5. 1.6 动态激励系统动态激励系统要满足激励量级要

22、求和测试的频率范围。任何激振器都可以,如zd 一个液压作动器,它也能同时提供静态预载荷z或b) 一个或多个有顶杆的电动激励源(激振器); c) 一个或多个压电式激振器。注:隔振器可用于激振器的动态去藕,以降低因使用静态预载引起通过测试框架的侧向振动传递.然而,在采用液压式作动器同时提供静态和动态载荷的测试装置中,由于这种去藕通常会对低频测量造成不利影响,因此,这种去搞方法在这类测试装置中通常不易实现。5. 1.7 输入端的激励质量块注z待测元件输入端的激励质量块或力均布板主要起到如下一种或两种作用za) 在动态力的作用下,使输入端法兰的振动均匀zb) 增强输入端法兰的单向振动。若待测元件含有能

23、提供上述功能的刚性质量型输入连接件,可不采用专门的激振质量块。5.2 横向平动5.2. 1 概述图3至图5为受到垂直于法向负载方向横向振动的弹性支撑件的测试装置示意图。在图3a)和3c)中,采用滚动轴承来抑制输出力均布板上不希望的输入振动和横向力。关于如何正确使用这种轴承的进一步讨论见5.2.7和6.1。图4和图5则采用对称安装两个标称值相同的弹性元件来抑制不希望的输人振动。GB/T 22159.2-2012/ISO 10846-2: 2008 该测试装置应包括5.2.2至5.2.7中所述的各部件。5.2.2 基座待测元件通过力测量系统安装在重型的刚性工作台上(见图3和图4),或安装在两个刚性

24、立柱之间(见图5)。5.2.3 静态预载荷系统测试应在待测元件承受典型的和指定的静态预载荷条件下进行,如图3至图5所示。5.2.4 输出端的力测量系统力测量系统由一个或多个安装在测试元件输出端的力传感器(载荷单元)组成。它有两种基本形式=a) 一个或多个用于测量剪切力的力传感器,见图3d),图4和图5。有时需在待测元件与力传感器之间安装力均布板(见5.1.4注)。b) 一个或多个用于测量法向力的力传感器,见图3c),有时需在待测元件与力传感器之间安装力均布板,见5.1.4注。说明21一一激振器;2一一顶杆z3一一横梁5a) 整体效果图4一一一低摩擦轴承z5一一防止晃动的辅助弹簧F6 待副元件z

25、7一一输出力与加速度测量z3 11 9 b) 输入揣(详图6 3 13 4 12 5 6 7 8 10 8 。带有低摩擦轴承的输出端详图14 8 d) 安装有剪切力传感榻的输出端(详图8一一刚性基座59一一输入力均布板(激励质量块); 10-一一输出力均布板F11一一输入加速度测量(al); 12一一输出加速度测量(a2); 13一一输出横向力测量(F2)I 14一一输出剪切力测量(F2=F+F;)o圄3横向平动动刚度实验室副试装置示倒17 GB/T 22159.2-2012月SO10846-2: 2008 说明=1一一激振器z2 顶杆z3一一横梁F4一一弹性元件F5一一输入力均布板p3 4

26、6 5 4 7 自9 6一一输入加速度测量问); 7一一输出加速度测量z8一一输出剪切力测量(F2= F + F:) ; 9一一刚性基础.图4横向平动动刚度实验室测试装置示倒2(下方弹性元件是被测元件8 说明=1一一激振器z2一一预载荷装置F3一一顶杆E4一一输入力均布板F5一一标称相同的待测元件s6一一刚性立柱57一一输入加速度测量(al); 8一一输出剪切力测量F2= (F + F:)/2; 9一一输出加速度测量(a2) 固5横向平动动刚度实验室测试装置示例3(测试结果为两个相同弹性元件刚度的平均值G/T 22159.2-2012月SO10846-2: 2008 5.2.5 输入、输出端的

27、加速度测量系统加速度计应安装在待测元件的输人、输出两端。在待测元件端面上或力均布板上安装的加速度计应位于它们的水平对称轴上,当这个位置不便安装时,可采用适当的信号叠加方法在对称轴两侧间接测量加速度。例如,取两对称位置加速度的线性平均。如果位移传感器或速度传感器具有相应的频率响应,它们可以用来代替加速度计。5.2.6 动态激励系统动态激励系统既要满足激励量级要求又要求能覆盖待测的频率范围。在5.1.6中给出了不同类型的激振器。5.2.7 输入端的激励质量块输入力均布板(质量块),具有下列作用za) 在动态力的作用下,能向输入端法兰提供均匀的振动;b) 增强输入法兰的单向振动。若待测元件带有能提供

28、上述功能的刚性质量型输人端法兰,则可不用专门的激振质量块。根据本部分(见6.4),测量待测元件动刚度的基本要求是,元件输入端应以单一方向的平动为主。对输入的平移振动而言,所要求的单向平动会受到下列因素影响2a) 激振器的对称性和激振质量块的边界条件(见图4和图5); b) 激励质量块的惯性。某些情况下,有必要采取一些外部约束,如使用低摩擦轴承或其他导向系统,以阻止其他非期望方向上的振动,见图3a)和3b)。注2在图3a)和3b)示例中,当在测试框架与待测元件之间加装滚动轴承提供静态预载荷时,必须选用合适的轴承,轴承的任何弹性变形都会导致轴承系统产生不希望的横向力。这种现象应避免。否则,会产生通

29、过框架结构传递的侧向振动,从而因频率范围限制而导致测量元效。5.3 非期望振动的抑制5.3. 1 概述本部分的测量方法涵盖了法向和横向逐次单向激振时动刚度的测量。然而,由于激励装置、边界条件以及测试部件都存在着不对称性,在某些特定频率处,非输入方向之外的振动分量会引发强烈的非期望的响应。5.3. 2和5.3. 3将讨论输入端非期望振动抑制的定性方法。一种特殊的测试安装方法是将两个标称值相同的弹性元件按对称配置方式进行测试,见图4和图5。这会有助于抑制非期望的输入振动。6.4对测试过程提出了明确的定量要求。5.3.2 法向对于法向激振,一个或一对激振器的对称安装,将有利于输入端横向振动和旋转振动

30、的抑制。然而,测试元件本身特性可能会引起法向与其他振动方向的搞合。使用对称布置的2个或4个参数完全相同的测试元件,或在激励质量块上采用导向系统,如滚动轴承,可以抑制非期望的输人振动。这些测试系统未用图给出。5.3.3横向对横向激振,横向振动与旋转振动的藕合总会发生。9 GB/T 22159.2-2012/ISO 10846-2: 2008 图3至图5给出了增强输入端单向振动措施的示例。图3显示的是如何利用导向系统来抑制输入旋转振动,图4和图5则是采用两个标称值相同的测试元件进行对称安装。图4所示的测试系统中,下方的弹性元件是待测元件。图5所示的测试装置中,两弹性元件的平均动刚度是由平均阻滞力F

31、b=(F十月)/2的测量来确定的。本部分使用者需要保证所使用的两个测试元件标称值相同。使用有源振动控制可以替代传统方法的应用。采用多个作动器与传感器组合的控制系统,能够改善期望的与非期望的输入振动级之间的比值句。6 测试装置的适用性准则6. 1 频率范围每台测试装置都有其有限的工作频率范围,只有在这一范围内才能进行有效测试。其中一个限制是激振器的工作频带宽度,另个限制来源于阻滞输出力测量的要求。圈2、图3和图4给出了以下各动态测量量zFb:阻滞输出力zal:输入端法兰和输入端力均布板的加速度;a2 :输出端法兰和输出端力均布板的加速度。按本部分测量的动刚度仅对满足以下条件的频率有效zb.L12

32、 = La1 - La2 二三20 单位:dB。. ( 1 ) 注2级差值AL12太小的原因可以用测试元件和基础之闯刚度失配不够,或者通过横梁和立柱或空气在IJ测试元件输出端的1WJ向传递来解释。使用隔振器对负载框架(Jq!.图Z)与测试元件顶端之间以及框架与激振稽之间进行去稿,可有效降低侧向传递。5.2. 7的注指出了在测民元件输入端不恰当使用滚动轴承所带来的风险.6.2 阻滞力的测量处于隔振器与输出端力传感器之间的质量块,会引起阻滞力测量中的系统误差用图6中的符号表示,阻滞力的近似值巧与测量值Fb之差等于惯性力m2a2o注1:在ISO原文的式妇和图6都没出现巧和凡,出现的是97版的符号吃相

33、F2所以下面式(2)和图6都按原意进行了修改F质量mz是输出力均布板质量与所有力传感器质量一半的和,盹应满足s单位2峙。注2:式(2)等价于L气LFb主运0.5.单位:dBo1(fT(21J 2 O. 06 X一一二巳一10Laz/20 .( 2 ) 注3:若式(却不满足,则需要减小m2或增加力传感器的刚度。后者意味着在测量时会使用数量更多或更大的传感器.注4:如图3c)中的示例,当待测元件的输出端使用滚动轴承时,滚动轴承应能承受所施加的静态预载荷.需要避免轴承弹性变形导致不必要的横向力.10 说明21一一-待测元件z2一一输出力均布板53一一刚性基座 6.3 侧向传递(F) a z f b

34、GB/T 22159.2-2012月SO10846-2: 2008 3 图6隔振器输出端的力与加速度的测量在许多测试装置中,侧向振动传递可能会限制测试方法的运用性和准确性。空气声和结构声都能引起侧向传递。可选择的测量装置很多,卒部分使用者关注的是所用装置对撞免侧向传递而造成的元效测量的鲁棒性。然而,即使出现侧向传递,只要遵循式(白,就足以保证测量结果有效。6.4 非期望的输入振动根据5.3中的要求,除了沿激励方向,其他方向的输人加速度都应该被押制。本部分进行的测量只有在激励方向上的输入加速度级至少超过与之相垂直的其他方向上的值15dB时,测量才有效。即zLa (激励) La2.1(/)。.(

35、4 ) 在与振动传输率k2j的测量精确度有相同的限制和附加要求范围内,根据3.6定义,待测元件的损耗因子q可由下式求得z1J(j) =tan件.1= 1m k21 (j) /Re k2J (j) . . . . . . . ( 5 ) 注1:损耗因子的计算是可选择的.高频时,待测元件不再是元质量弹簧,此时就不能再使用公式(5)来描述弹性元件阻尼特性见GB/T22159.2) 注2:如果损耗因子非常小,公式(5)的计算结果对误差非常敏感。如某损耗因子11=0.01,与其对应的相位角但.1=arctao1l=0. 57为此,建议采用半功率带宽的方法测试损耗因子。8.2 动刚度1/3倍频带平均值k2

36、1的1/3倍频带平均值,可由下式计算zk. = 远1k2112 t . ( 6 ) 式中,n的最小值为5,即在每个1/3倍频程带宽范围内至少要有5个谱线值。注1:选择对幅值的平方求平均是为了强调所有刚度值中的最大值。该值通常最重要。注2:当输入位移向的功率谱密度函数为平直时,采用等式(6)的计算结果与采用实时1/3倍频程分析仪直接测得GB/T 22159.2-2012月SO10846-2: 2008 的频率平均值结果一致.注3:显然,用1/3倍频带形式表达刚度实际上可减少数据量,但会丢失相位信息。计算结果按3.18定义的频带平均动刚度级表示。所用的1/3倍频带中心频率1m应符合GB/T3240

37、的定义。8.3 1/3倍频带结果的表示可采用表格和(或)图形表示1/3倍频带动刚度级。表格应包含1/3倍频带中心频率、以分贝形式表示的动刚度级和规定的参考值(即:1N/m)。图形表示时的格式要求如下z一一纵坐标尺度z每20mm代表刚度级10dB,相当于幅值系数1OMF横坐标尺度z每5mm代表一个1/3倍频程带。打印时,在保证固定比例的条件下,可适当放大或缩小图形尺寸。为能更加清晰地表示,可采用网格线。注z图8是一种作图格式示例。除了分贝标度(左侧纵轴).右侧纵轴给出了以N/m为刻度单位的对数标度.图形应对有关的刚度信息,即法向或哪一个横向,给予清楚的描述,并且对温度、静态预载荷以及其他有关特定

38、测试条件也要加以描述。Y, 120 110 100 90 80 16 31.5 F曾态=N.T= X 频率,Hz 4 63 Y, L是av.dB (参考值:1N/m) Y2 kav. N/m _L 125 止250 一L500 _l_ 1 000 4 2 000 Y2 10. 寸1()51()4 4000 X 固8某指定测试条件下测得的1/3倍频带动刚度级图形表示格式及刻度值示例8.4 窄带数据的表示作为选项,可报告动态传递刚度的振幅谱、相位谱及损耗因子谱。此时,应使用窄带频谱分析的频率分辨率。16 GB/T 22159.2-2012月SO10846-2: 2008 以图形表示动刚度幅度级,应

39、规定基准值(即1N/m)。建议采用下面格式作图z一一纵坐标尺度z每20mm代表刚度级10dB,相当于刚度幅值系数1OME一横坐标尺度z每15mm代表一个倍频程。相位数据应以图形表示。建议采用下面格式作图z一一纵坐标尺度:40mm代表-1800180。角度范围;一一横坐标尺度z每15mm代表一个倍频程。损耗因子应以图形表示。建议采用下面格式作图z一一纵坐标尺度z每20mm代表损耗因子?变化10倍z一一横坐标尺度z每15mm代表一个倍频程。对oHz到20Hz范围内的窄带数据,允许采用频率和副度线性标度。注g详细内容见8.3。9 记录内容记录如下所有相关信息内容zu 测试机构名称zb) 与待测元件有

40、关的信息,包括:一一制造商,型号,序列号;十一对待测元件的描述;应明确区分待测元件和各种非测试元件(各辅助元件不在测试对象范回之内); 一一由制造商提供的,与待测元料工作为隔振器应用时有关的数据资料zc) 弹性元件与测试装置的照片或图片;用于提快静态预载的辅助结构的描述zd) 如采用了激振块,激振块(尺寸、材料、质量)和待测元件之间的接触方式ze) 用来检验不等式。)和不等式。)的加速度频谱的差(见6.1和6.4); f) 使不等式(1)、(幻、(3)成立的频率上限!UL;g) 静态预载荷,以N或Pa表示;h) 测试期间的环境温度及其变化情况,以表示50 其他测试条件z一一相对湿度,以百分比表

41、示s一一待测元件的预调节z一一其他相关的特殊条件如静态偏差和超强的低频振动z振幅、频率); j) 测试信号的描述zk)待测元件输入端的加速度级谱La1(若测量的是位移,则采用位移级); 1) 所采用的测量和分析仪器,包括其型号,布置位置、序号、校准方法和制造商zm) 1/3倍频带频率平均动刚度级的结果(上限频率到!UL); n)对线性测试过程的描述(见7.7),包括认为测试数据有效的加速度al或位移向的级值或幅值变化范围50)背景噪声对测量可能造成影响的描述;p)侧向传递对测量可能造成影响的描述(见6.3); q)对于那些已知或能合理预测其传递刚度对环境条件非常敏感的弹性元件,认为测量数据有效

42、的环境温度和湿度的公差范围s可根据需要选择记录下列各项zr) 动刚度窄带幅度谱;17 GB/T 22159.2-2012/ISO 10846-2: 2008 s)动刚度窄带相位谱zt) 损耗因子窄带谱,包括一个说明(参见GBjT22159.口,即q仅直接代表低频时的耗散损失,此时,测试元件内的惯性力可忽略不计Eu)动用j度的实部和虚部Fv)测试数据有效时,输入级上限的简要信息(如z位移均方根的最大值hw)静态负载-变形曲线(见附录A)。10 测试报告应参考本部分内容编写测试报告,报告中至少应包含第9章中的叫,b) , g) , h) , 1)和m)项。测试报告还应包括不确定度的估计见7.6.3

43、)。18 附录A(资料性附录)静态负载变形曲线GB/T 22159.2-2012/ISO 10846-2 :2008 如果需要,在测试报告中可以加入变化范围从0%到100%最大允许负载的静态负载变形曲线,包括对测试过程的描述或者参考。示例见参考文献6J与7J。19 GB/T 22159.2-2012月SO10846-2: 2008 B.1 概述附录B资料性附录测量不确定度本部分平动动刚度的不确定度有几个来源,每个来源都对总的不确定度有贡献。有些贡献是可以预测的,而有些则是不可预测的,尤其是对偶尔使用本部分的使用者来说。平动动刚度测量是由输入加速度(或速度、位移与输出阻滞力的比值决定的,可定义为

44、频率响应画数,由此不确定度和频率相关的。众所周知,频率响应函数测量的不确定度源于测试设备,尤其是加速度计、力传感器、信号分析仪和信号处理参数。这些不确定度的来源可以得到很好的控制,因为对于所关心的测量量和频率范围而言,有广为应用的高质量的传感器以及信号分析仪。此外,有关传感器、分析仪校准和相关信号处理的知识已有大量的文献论述。不确定度中了解不充分或难以控制的分量来源于各种允许的试验设备和依本部分待测的种类繁多的弹性元件。由于缺乏系统研究和实验室的相互对比,致使有关不确定度的信息十分缺乏。然而,一般来说,不确定度由弹性元件和试验设备组合决定。因此,对于本部分的众多使用者来说,不可能得到不确定度的准确值。尤其是对大刚度和大尺寸的测试元件,这些不确定度的影响要比传感器、分析仪和信号处理大得多。由于本部分中的多项要求限制了特定不确定度的贡献,因此对多种不确定度的有用估计仍然是可行的。本附录将逐一对不确定度的来源进行讨论,并提出一种估计部分不确定度和总的不确定度的框架。B.2 频带平均动刚度级1/3倍频程频带平均动刚度级L.的计算见下式zL. =L矗+Oin. + Orep + Orig + Olin . (且1) 式中zL.一一根据测得的频率平均动刚度的1/3倍频带值按3.18确定的输入量(见8.2);Oins 考虑由于加速度计、力传感器(测压元件和

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