《工程振动术语和符号标准+GBT+51306-2018》详细解读

《工程振动术语和符号标准GB/T51306-2018》详细解读CATALOGUE目录1总则2通用术语3振动作用术语4振动传播术语5振动分析术语6振动影响术语7振动测量术语CATALOGUE目录8振动控制术语9噪声控制术语10工程振动符号附录A术语索引本标准用词说明引用标准名录编制说明011总则03为相关标准的制定提供依据为其他涉及工程振动的标准、规范、规程等提供统一的术语和符号基础。01统一工程振动领域的术语和符号确保在不同文献、交流和合作中，各方使用的术语和符号具有一致性，避免歧义和误解。02促进工程振动学科的发展通过标准化工作，推动工程振动学科的规范化、科学化和国际化发展。1.1标准目的和作用1.2标准的适用范围如地震、风、波浪、交通荷载等自然和人为因素引起的振动。适用于不同振动源和激励方式包括机械振动、结构振动、地震工程、振动控制等相关领域。适用于工程振动领域的研究、设计、试验、分析等方面如建筑、桥梁、道路、隧道、管道、设备等。适用于各类工程结构与国际标准的对应关系本标准在制定过程中，参考了国际标准化组织（ISO）和其他国际组织发布的相关标准，力求与国际标准保持一致。与国内其他标准的协调关系本标准与国内其他涉及工程振动的标准、规范、规程等进行了协调和衔接，确保术语和符号的一致性。本标准在工程振动领域的基础性地位作为工程振动领域的基础性标准，本标准为其他相关标准的制定提供了统一的术语和符号基础。1.3与其他标准的关系022通用术语指由质量、弹性和阻尼等元件组成的，在动态激励下能够产生振动响应的系统。振动体系定义根据振动体系的自由度数，可分为单自由度体系、多自由度体系和连续体系。振动体系分类为了简化振动分析，常将实际结构简化为质量-弹簧-阻尼系统模型，包括集中质量模型、分布质量模型和有限元模型等。振动体系模型2.1振动体系指振动体系在动态激励下所表现出的固有特性，包括固有频率、阻尼比和振型等。振动特性定义振动体系在没有外力作用时，自身所具有的振动频率，与体系的质量和刚度分布有关。固有频率振动体系在振动过程中，由于内部摩擦和外部阻力等因素，导致振动能量逐渐衰减的特性，阻尼比越大，振动衰减越快。阻尼比振动体系在某一固有频率下振动时，各质点相对位置的空间分布形态，也称为模态形状或振动形态。振型2.2振动特性033振动作用术语风振由风压的动态作用在结构物上产生的振动。地震振动由地震波传播至地表或建筑物基础，使结构物产生的振动。水流振动水流对结构物产生的动态压力或吸力引起的振动，如水工建筑物受到的水流脉动压力。3.1自然振动旋转机械振动由旋转机械的转子不平衡、轴承缺陷等因素引起的振动。往复机械振动由往复运动的机械部件，如内燃机的活塞、曲柄连杆机构等产生的振动。冲击机械振动由冲击载荷作用在机械上产生的振动，如锻锤、冲床等工作时产生的振动。3.2机器振动车辆振动由汽车、火车、飞机等交通工具行驶时产生的振动。轨道交通振动由地铁、轻轨等轨道交通工具运行时对轨道及周围环境产生的振动。桥梁振动车辆通过桥梁时，由于桥梁结构的动态响应而产生的振动。3.3交通振动钻孔振动钻孔机械在钻孔过程中产生的振动。打桩振动打桩机在打桩过程中，由于锤击或振动沉桩而产生的振动。挖掘振动挖掘机在挖掘过程中，由于铲斗与土壤相互作用而产生的振动。3.4施工振动在岩石中进行爆破作业时，由于炸药爆炸产生的冲击波和应力波在岩石中传播而引起的振动。岩石爆破振动拆除爆破振动水下爆破振动在建筑物拆除爆破中，由于炸药爆炸使建筑物解体并向地面塌落时产生的振动。在水下进行爆破作业时，由于炸药爆炸产生的冲击波和气泡脉动在水体中传播而引起的振动。0302013.5爆破振动人行走时产生的振动，主要影响低层建筑和柔性结构。步行振动人跳跃时产生的振动，其频率和幅度可能较步行振动更高。跳跃振动人跑步时产生的振动，其特点与步行振动相似但频率更高。跑步振动3.6人行振动044振动传播术语振动在介质中的传播形成的波，称为振动波。根据振动方向和传播方向的关系，振动波可分为纵波和横波。定义类型4.1振动波定义描述振动波在介质中传播的微分方程，称为波动方程。形式波动方程一般表示为二阶偏微分方程，其解描述了波的传播特性。4.2波动方程振动波在介质中传播的速度，称为波速。定义波速与介质的性质、状态以及振动的频率等因素有关。影响因素4.3波速4.4波长定义相邻两个同相位点之间的距离，称为波长。关系波长与波速和振动频率之间存在固定的数学关系。定义振动波在传播过程中，由于介质的阻尼作用，其振幅逐渐减小的现象，称为振动衰减。影响因素振动衰减的程度与介质的阻尼系数、振动频率以及传播距离等因素有关。4.5振动衰减055振动分析术语03振动加速度表示振动体在某一时刻的加速度，反映了振动体所受合外力的大小和方向，是振动分析中重要的动态参数。01振动位移表示振动体在某一时刻相对于其平衡位置的偏移量，是振动分析中最基本的参数之一。02振动速度表示振动体在某一时刻的瞬时速度，常用于描述振动的快慢和方向。5.1振动参数123在时间域内对振动信号进行分析，包括波形分析、相关分析等，可以直观地了解振动的时变特性。时域分析将振动信号从时间域变换到频率域，分析振动信号的频率组成和分布情况，常用于振动故障诊断和识别。频域分析通过分析系统的固有频率、阻尼比和模态振型等参数，了解系统的动态特性和稳定性。模态分析5.2振动分析自由振动响应系统在没有外界激励作用下的振动响应，由系统的初始状态决定。受迫振动响应系统在周期性外力作用下的振动响应，其频率和振幅与外界激励有关。阻尼振动响应系统在阻尼作用下的振动响应，阻尼会消耗系统的能量，使振动逐渐衰减。5.3振动响应振动烈度01表示振动体在单位时间内通过某一截面的能量大小，常用于评价机器设备的振动强度和能量分布。振动位移级02以振动位移为基础，通过一定的数学变换得到的振动级，用于比较不同振动体的振动强度。振动速度级03以振动速度为基础，通过一定的数学变换得到的振动级，也用于比较不同振动体的振动强度。同时，振动速度级还可以反映振动对设备的影响程度和设备的运行状态。5.4振动评价066振动影响术语描述振动对人体舒适感影响的程度，通常与振动加速度、频率和持续时间有关。振动强度暴露极限振动舒适度人体在特定振动环境下可以承受的最大振动暴露量，超过该极限可能导致不适或健康问题。评估振动对人体舒适感的影响，通常考虑振动频率、振幅和人体姿势等因素。0302016.1人体舒适影响振敏性描述设备对振动的敏感程度，高振敏性设备在较低振动水平下就可能受到影响。设备性能退化由于振动导致的设备性能下降，可能表现为精度降低、寿命缩短等。功能失效振动引起的设备功能失效，可能导致设备无法正常工作或完全损坏。6.2振敏设备影响03裂缝与变形振动引起的建筑结构裂缝和变形，可能影响建筑的安全性和使用功能。01结构共振当外部振动频率与建筑结构固有频率相近时，结构可能产生共振现象，导致振幅显著增大。02结构疲劳长期振动作用可能导致建筑结构材料疲劳损伤，降低结构强度和稳定性。6.3建筑结构影响077振动测量术语加速度计用于测量物体振动的加速度，是振动测量中最常用的仪器之一。测振仪一种综合性的振动测量仪器，可以同时测量振动的位移、速度和加速度等参数。传感器将机械振动转换为电信号输出的装置，是振动测量系统中的重要组成部分。7.1测量仪器指仪器输出信号与被测振动量之间的比值，是评价仪器性能的重要指标之一。灵敏度指仪器能够准确测量振动的频率范围，不同类型的振动测量仪器具有不同的频率响应范围。频率响应范围指仪器输出信号与被测振动量之间的线性关系程度，线性度越高，测量误差越小。线性度7.2仪器性能指标对测量仪器进行全面的性能检查和测试，以确定其是否符合规定的技术要求。检定在检定合格的基础上，对测量仪器进行量值传递，以保证其测量结果的准确性和一致性。校准按照规定的周期对测量仪器进行检定，以确保其长期稳定性和可靠性。周期检定7.3仪器的检定、校准将振动测量仪器输出的电信号转换为数字信号，并进行记录、存储和处理的过程。数据采集对采集到的振动数据进行时域、频域和时频域等方面的分析，以获取有关振动特性的信息。数据分析将振动数据以图表、曲线等形式进行展示，以便于直观分析和理解。数据可视化7.4数据处理

7.5振动试验及激励振动试验在实验室条件下模拟实际振动环境，对试件进行振动测试和性能评估的过程。激励方式在振动试验中，通过不同的激励方式（如正弦激励、随机激励等）来模拟实际振动环境。试验参数在振动试验中需要控制和记录的参数，如振动频率、振幅、加速度等。这些参数对于评估试件的振动特性和性能具有重要意义。088振动控制术语定义主动隔振是指通过向系统提供与振动方向相反、大小相等的力来消除或减小振动的技术。工作原理主动隔振系统通过传感器实时监测振动源的振动情况，并将信号传递给控制器。控制器根据振动信号计算出需要施加的反向力，并通过作动器向系统施加该力，以抵消振动。应用领域主动隔振技术广泛应用于精密仪器、航空航天、车辆船舶等领域，以提高设备的稳定性和精度。8.1主动隔振工作原理被动隔振系统利用隔振器或隔振材料的阻尼和弹性特性，将振动能量转化为热能或其他形式的能量耗散掉，从而减小振动的传递。定义被动隔振是指通过隔振器或隔振材料来隔离或减小振动的传递，从而达到保护设备或结构的目的。应用领域被动隔振技术广泛应用于建筑、桥梁、机械设备等领域，以减小振动对设备或结构的影响。8.2被动隔振减振技术01减振是指通过各种技术手段来减小或消除振动的过程。常见的减振技术包括阻尼减振、动力减振等。智能控制技术02智能控制是指利用计算机、传感器、执行器等组成的控制系统，对被控对象进行智能调节和控制的过程。在振动控制中，智能控制技术可以实现自适应调节、优化控制等功能。应用领域03减振与智能控制技术广泛应用于各种工业领域，如机械制造、航空航天、交通运输等，以提高设备的稳定性和可靠性。8.3减振与智能控制控制装置的定义控制装置是指在振动控制系统中，用于接收、处理和发送控制信号的装置。它是实现振动控制功能的核心部件。控制装置的种类根据不同的控制原理和应用需求，控制装置可以分为模拟控制装置和数字控制装置。模拟控制装置通过模拟电路实现信号的处理和控制；数字控制装置则通过数字电路和微处理器实现信号的处理和控制。控制装置的应用控制装置广泛应用于各种振动控制系统，如主动隔振系统、被动隔振系统、减振系统等。它可以根据不同的控制需求，对振动源或被控对象进行精确的控制和调节。8.4控制装置099噪声控制术语03噪声分类根据噪声的来源、性质和频率，噪声可分为机械噪声、空气动力噪声、电磁噪声等。01噪声定义噪声是指在特定环境中，对人或动物的生活、工作或学习产生干扰的声音。02噪声来源噪声主要来源于交通、工业、建筑施工、社会生活等各种活动。9.1噪声基础噪声测量噪声测量是使用声级计等仪器对噪声进行量化和分析的过程。噪声评价指标常用的噪声评价指标包括声压级、声强、声功率等，用于描述噪声的大小和强度。噪声评价标准各国和地区根据实际情况制定了不同的噪声评价标准，以限制和控制环境中的噪声水平。9.2噪声测量与评价噪声控制原则噪声控制方法噪声控制标准噪声控制技术应用9.3噪声控制噪声控制应遵循源头控制、传播途径控制和接受者保护等原则。各国和地区制定了相应的噪声控制标准，规定了不同环境和场合下的噪声限值和控制要求。常用的噪声控制方法包括消声、隔声、吸声、减振等，可根据实际情况选择适当的方法。噪声控制技术在工业、交通、建筑等领域得到了广泛应用，有效降低了噪声对人们生活和工作的影响。1010工程振动符号符号应准确代表其所描述的物理量或概念，避免歧义和混淆。符号的使用应符合国际标准和行业规范，便于国际交流和合作。符号的书写应清晰、易读，避免使用过于复杂或易混淆的符号。10.1一般规定加速度（a）表示物体振动的速度，单位通常为m/s。速度（v）位移（s）表示物体相对于平衡位置的位移，单位通常为m。表示物体振动的加速度，单位通常为m/s²。10.2通用符号123表示物体振动的频率，单位通常为Hz（赫兹）。频率（f）表示物体振动一个完整循环所需的时间，单位通常为s（秒）。周期（T）表示振动系统的阻尼程度，是无量纲参数。阻尼比（ζ）10.2通用符号表示物体振动时离开平衡位置的最大距离，单位与位移相同。振幅（A）表示两个振动信号之间的相位差异，单位通常为度（°）或弧度（rad）。相位差（φ）10.2通用符号11附录A术语索引指物体在其平衡位置附近所作的周期性或往复性运动。振动指物体在无外力作用下，自身振动所具有的特定频率。固有频率振动过程中，能量耗散导致振动幅度逐渐减小的现象。阻尼当外部激励频率接近或等于物体固有频率时，物体振幅急剧增大的现象。共振基础术语01020304自由振动无外力作用，物体依靠自身惯性进行的振动。受迫振动物体在周期性外力作用下的振动。自激振动由系统自身运动或流动引起的振动，如旋转机械的振动。随机振动无规则、不可预测的振动，如地震、风振等。振动分类振动位移描述物体振动时离开平衡位置的最大距离。振动速度描述物体振动时速度的大小和方向。振动加速度描述物体振动时加速度的大小和方向。频谱分析将复杂的振动信号分解为不同频率成分的过程。振动测量与分析采用阻尼器、减振器等装置，降低物体振动的幅度。减振利用振动原理进行工作，如振动筛、振动压路机等。振动利用振动控制与应用采用隔振器或隔振沟等措施，减少振动向周围环境的传播。隔振对振动进行测量、分析和评估，为振动控制提供依据。振动测试与评估12本标准用词说明指在工程结构或构件中产生的振动现象，包括自由振动、受迫振动和自激振动等。工程振动术语定义在本标准中，术语是指用来描述工程振动相关概念、现象、原理等的专业词汇。在本标准中，定义是指对术语所描述的概念、现象、原理等进行的准确、简明的解释或说明。030201术语和定义在本标准中，符号是指用来表示工程振动相关物理量、参数、指标等的字母或组合字母。在本标准中，单位是指用来衡量或表示工程振动相关物理量、参数、指标等的量纲或标准量。所有单位均采用国际单位制（SI）单位，部分常用非SI单位也列出供参考。符号单位符号和单位本标准用词准确，避免使用含义不明或有多种解释的词汇。准确性本标准用词简明扼要，尽量使用短句和简单的语法结构。简明性本标准用词专业，符合工程振动领域的用语习惯和规范。专业性本标准用词尽量通用，避免使用过于专业或生僻的词汇，以便于广大读者理解和使用。通用性用词原则13引用标准名录GB/T3100国际单位制及其应用GB/T3101有关量、单位和符号的一般原则GB/T15275振动与冲击术语基础标准03GB/T168