冲击和振动
机械系统中的冲击与振动响应分析
机械系统中的冲击与振动响应分析在机械工程领域中，冲击与振动是一个非常重要的研究课题。
机械系统在运行过程中，常常会受到外界的冲击力或振动力的作用，这些力的存在会对机械系统的性能产生重要影响。
因此，对于机械系统中的冲击与振动响应进行分析和研究，对于提高机械系统的性能和可靠性具有重要意义。
冲击是指突然作用在物体上的力，它的作用时间很短，力的大小和方向也可能会发生突变。
冲击力的作用会导致机械系统发生瞬时的变形和应力集中，从而对系统的工作性能产生不利影响。
为了分析机械系统中的冲击响应，可以采用冲击响应分析方法。
这种方法通过建立机械系统的冲击力与响应之间的数学模型，来预测系统在冲击力作用下的响应情况。
振动是指物体在固有频率下的周期性运动。
机械系统中的振动通常是由于不平衡、不对称、摩擦等原因引起的。
振动力的作用会导致机械系统发生振动响应，从而对系统的工作稳定性和寿命产生不利影响。
为了分析机械系统中的振动响应，可以采用振动响应分析方法。
这种方法通过建立机械系统的振动力与响应之间的数学模型，来预测系统在振动力作用下的响应情况。
冲击与振动响应分析是机械工程中的一个复杂课题，涉及到多学科的知识和方法。
在进行冲击与振动响应分析时，需要考虑到材料的力学性能、结构的刚度和阻尼特性、系统的边界条件等因素。
此外，还需要借助于计算机仿真和实验测试等手段，来验证分析结果的准确性和可靠性。
在冲击与振动响应分析中，常常会遇到一些挑战和困难。
例如，冲击力和振动力的作用时间很短，很难通过传统的测量手段来获取准确的力信号。
此外，机械系统的结构复杂，存在着多种模态的振动，如何正确地对系统进行建模和分析也是一个难题。
针对这些挑战和困难，研究人员提出了一系列的解决方案和方法，如使用高速摄像技术来获取冲击力的时间历程，采用有限元分析方法来建立机械系统的数学模型等。
冲击与振动响应分析在实际工程中有着广泛的应用。
例如，在汽车工程中，需要对汽车底盘的冲击与振动响应进行分析，以提高汽车的行驶舒适性和安全性。
振动与冲击
振动与冲击振动与冲击是物理学中的两个重要概念，它们在我们的日常生活中无处不在，影响着我们周围的一切。
从最简单的机械振动到地震的冲击波，振动与冲击的研究既有理论性的探索，也有实践性的应用。
振动是物体围绕平衡位置做周期性的来回运动。
这种运动可以是机械振动，也可以是电磁振动。
机械振动包括弹簧振子、摆动、杆振动等，而电磁振动则包括光波的传播和电子在电路中的运动等。
无论是什么形式的振动，都遵循着特定的物理规律，如简谐振动和受迫振动等。
简谐振动是最简单的一种振动形式，它的运动规律可以用正弦函数来描述。
简谐振动具有固有频率和周期，当外力作用于振动体时，振动的频率和振幅都会发生改变。
而受迫振动则是在外力作用下，振动体受到迫使而做非简谐振动。
受迫振动有着复杂的动态行为，其中包括共振现象。
冲击是一种短暂的、非周期性的作用力。
它具有较大的力量和较短的作用时间，从而使被作用物体发生瞬时的突变。
常见的冲击包括物体撞击、爆炸和地震等。
发生冲击时，物体会受到巨大的变形和力量的作用，有时会导致破坏性的后果。
振动与冲击不仅仅是物理学的领域，它们也在许多其他学科中有着广泛的应用。
在工程领域中，我们可以利用振动和冲击现象来设计和改进机械结构，提高其性能和稳定性。
在建筑工程中，地震波的冲击力对建筑物的稳定性有着重大影响，需要进行合理的结构设计和抗震措施。
在交通运输领域，汽车和飞机的振动和冲击对乘坐舒适度和安全性都有着显著影响，需要通过设计和改进减震系统来达到良好的效果。
此外，振动与冲击的研究还可以应用于医疗领域。
例如，医学中的超声波成像技术就是利用声波的振动特性来观察人体内部的结构和疾病情况。
此外，推拿按摩等疗法也是利用振动和冲击来促进血液循环和缓解肌肉疼痛。
总之，振动与冲击是自然界中普遍存在的现象，对我们的生活和工作都具有重要意义。
通过对振动与冲击的深入研究和应用，我们可以更好地理解和掌握自然界的规律，并将其用于改善人类的生活条件和推动科技进步。
机械工程中的振动与冲击分析
机械工程中的振动与冲击分析振动与冲击是机械工程中常见且重要的现象，对于机械系统的性能和稳定性有着重要的影响。
在机械设计与制造过程中，对振动与冲击进行全面的分析是必要的，可以提高机械系统的可靠性和寿命。
本文将介绍机械工程中振动与冲击的基本概念、分析方法以及它们对机械系统的影响。
首先，让我们来了解振动与冲击的区别。
振动是指物体在固定点或固定坐标系中周期性地来回摆动，而冲击是指物体突然与其他物体发生强烈碰撞所产生的瞬时力或瞬时速度变化。
振动与冲击的分析是通过测量或计算物体在不同时间点的位置、速度、加速度等物理量，来描述和评估它们对机械系统的影响。
对于振动的分析，我们可以从几个方面入手。
首先是振动的原因与来源，可以是外界激励或机械系统内部的自激振动。
外界激励包括机械系统与外界环境的相互作用，如电机的震动、风或水流的冲击等。
自激振动是机械系统在一定条件下由内部因素引起的振动，例如机械传动系统中的齿轮共振、液压冲击等。
其次是振动的传递路径与方式。
振动可以通过机械结构的传导、介质传播以及耦合效应进行传递。
当机械系统中的一个部件振动时，其振动能量会通过与之相连的其他部件传递，形成整个系统的振动响应。
介质传播是指振动通过液体或气体介质进行传递，如声波传播等。
耦合效应是指不同振动模态之间的相互影响，可能导致共振现象的发生。
振动对机械系统的影响是多方面的。
一方面，振动可能会引起机械系统的疲劳破坏，尤其是对于重复加载条件下的机械部件，如弹簧、轴承等。
另一方面，振动还会导致机械系统的动态失稳，使得系统无法工作在设计要求的稳定状态下。
此外，振动还可能产生噪声污染，影响机械系统的使用环境和人员的健康。
与振动相比，冲击的分析更加复杂。
冲击是突然施加到物体上的高能量载荷，会使物体产生较大的应力和应变。
因此，冲击分析需要考虑材料的动力学特性、载荷的变化率、能量的传递方式等因素。
在实际工程中，冲击分析主要应用于设计韧性结构、保护装备及零件、高速冲击试验等领域。
振动与冲击相关计算公式
振动与冲击相关计算公式一、振动的计算公式：1.阻尼振动的计算公式：对于阻尼振动，当物体受到阻尼力的作用时，振动的形式将发生变化。
阻尼振动的位移方程可以表示为：mx'' + bx' + kx = 0其中，m为物体的质量，b为阻尼系数，k为弹性系数，x为物体的位移，x'和x''分别为位移的一阶和二阶导数。
2.简谐振动的计算公式：对于没有阻尼的简谐振动，可以使用如下的计算公式：x = A*sin(ωt + φ)其中，A为振幅，ω为角频率，t为时间，φ为初相位。
3.动能和势能的计算公式：动能和势能是振动系统中重要的物理量，它们的计算公式分别为：动能(K) = 1/2mv^2势能(U) = 1/2kx^2其中，m为物体的质量，v为物体的速度，k为弹性系数，x为物体的位移。
4.振动频率和周期的计算公式：振动频率和周期之间的关系可以表示为：f=1/T其中，f为频率，T为周期。
5.振动的物理量之间的关系：在振动中，位移、速度和加速度之间有如下关系：x(t) = A*sin(ωt + φ)v(t) = A*ω*cos(ωt + φ)a(t) = -A*ω^2*sin(ωt +φ)其中，x(t)为位移关于时间的函数，v(t)为速度关于时间的函数，a(t)为加速度关于时间的函数。
二、冲击的计算公式：1.冲量的计算公式：冲量是衡量冲击力大小和方向的物理量，可以表示为：I=FΔt其中，I为冲量，F为冲击力，Δt为冲击时间。
2.傅里叶变换在冲击计算中的应用：傅里叶变换是一种将时间域信号转换为频域信号的数学工具，可以将非周期性的冲击信号分解成一系列频率成分。
傅里叶变换在冲击计算中的应用主要体现在频谱分析和滤波设计等方面。
3.能量守恒定律在冲击计算中的应用：在冲击发生时，由于能量守恒定律的存在，冲击前后的能量总和保持不变。
能量守恒定律在冲击计算中的应用可以用于计算冲击力、速度和位移等物理量。
机械振动与冲击分析技术研究
机械振动与冲击分析技术研究引言：机械振动与冲击分析技术是工程领域中重要的研究方向之一。
在机械设计和维修中，振动与冲击是设计不合理、工艺不良或操作不当等问题的常见原因之一。
因此，了解和研究该技术对于提高机械设备的可靠性、预测其寿命和进行合理的维护至关重要。
一、振动与冲击的基础知识1. 振动：振动是物体在其平衡位置附近做往复运动的现象。
振动可以分为自由振动和强迫振动。
自由振动是物体在没有外界干扰的情况下做振动，而强迫振动是受到外力影响的振动。
2. 冲击：冲击是指物体在极短时间内受到一个瞬时冲力而产生的反应。
冲击可以带来巨大的应力和变形，对机械系统造成严重的损坏。
二、振动分析技术1. 振动传感器：振动传感器是用来测量物体振动的传感器。
常见的振动传感器有加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
通过安装振动传感器，可以收集振动信号，用于后续的分析和研究。
2. 频谱分析：频谱分析是将时域信号转换为频域信号的过程。
在振动分析中，通过将振动信号进行频谱分析，可以得到不同频率的振动成分，从而对机械系统的运行状态进行评估。
3. 振动信号处理：振动信号处理是对采集到的振动信号进行处理和分析的过程。
常用的振动信号处理方法有时域分析、频域分析、小波分析等。
这些方法可以帮助研究人员进一步分析振动信号的特征，如频率、能量等，并识别出振动异常。
4. 振动监测系统：振动监测系统是应用振动分析技术实现对机械设备进行实时监测和故障诊断的系统。
通过安装振动传感器和信号处理装置，可以实时监测机械设备的振动情况，并及时预警并采取相应的维修措施。
三、冲击分析技术1. 冲击响应分析：冲击响应分析是研究物体在受到冲击时的响应规律。
通过对物体在冲击下产生的应力、位移等进行分析，可以评估物体的耐冲击性能，为设计合理的防护措施提供依据。
2. 冲击模拟与仿真：冲击模拟与仿真是通过计算机软件模拟和重现冲击过程的技术。
通过对物体受到冲击后的动力学响应进行仿真，可以预测和评估冲击对机械设备的影响，提前采取相应的预防和改进措施。
振动与冲击对建筑物施工的影响及措施
振动与冲击对建筑物施工的影响及措施第一节：引言建筑物的施工过程中，振动和冲击是不可避免的。
有时候，振动和冲击会给建筑物带来一定的危害，特别是对于高层建筑和敏感设备来说。
因此，需要采取有效的措施来减小这些影响。
第二节：振动对建筑物的影响振动会对建筑物的结构造成一定的影响。
在施工过程中，常见的振动源包括振动锤、爆破、震动器等。
振动会导致建筑物的结构松动，从而影响其稳定性，甚至造成裂缝和倒塌。
另外，振动还会对建筑物内部的设备和配不停产设进行影响，造成设备的故障和损坏。
第三节：冲击对建筑物的影响冲击是指瞬时产生的高压力或者高动能力作用于建筑物上的力。
在施工过程中，常见的冲击源包括钻孔、爆破、起重机的吊重物等。
冲击会导致建筑物产生振动，并造成结构的破坏。
尤其对于高层建筑来说，冲击会引起横向摇晃，进而影响整体的稳定性。
第四节：减小振动和冲击的措施为了减小振动和冲击对建筑物的影响，需要采取一系列的措施。
首先，在施工之前，需要进行详细的工程勘查和结构计算，以确保设计合理和施工安全。
其次，对于振动源，可以采用减振装置来减小振动的传播。
例如，在机械设备的基础上添加弹性垫板或减振脚，可以有效减小振动的传递。
此外，还可以通过调整施工方法和施工顺序，尽量减小振动和冲击的产生。
例如，可以选择静止爆破来代替常规爆破，以减少振动的程度。
第五节：技术手段的应用除了上述的措施，还可以利用一些技术手段来减小振动和冲击对建筑物的影响。
例如，可以利用振动监测设备对施工现场进行实时监测，及时发现问题并采取措施进行调整。
此外，还可以采用结构加固的方法来提高建筑物的抗冲击能力。
通过增强结构的耐震性能，可以减小振动和冲击的影响。
第六节：人员培训与意识提升除了技术手段，提升人员的培训和意识也非常重要。
施工现场的工人应该接受相关的振动和冲击安全培训，了解振动和冲击对建筑物及人员的潜在危害，并掌握相应的应对措施。
同时，监理人员和管理层也应该及时关注振动和冲击的问题，加强施工现场的管理和监督，确保施工过程的安全性。
机械制造中的机械冲击与振动
机械制造中的机械冲击与振动机械冲击和振动是机械制造过程中普遍存在的问题。
它们会对机械设备的正常运行、工作效率和安全性产生负面影响。
因此，如何有效地控制机械冲击与振动是机械制造领域亟待解决的难题。
本文将从机械冲击与振动的定义、引发因素以及控制方法三个方面进行探讨。
一、机械冲击与振动的定义机械冲击是指在机械设备运行过程中突然产生的瞬间力或瞬间功率，其幅度和时间极短，通常以冲击载荷来描述。
机械振动则是指机械设备在正常运行过程中产生的连续振动现象，它是机械冲击的延续和累积效应。
二、机械冲击与振动的引发因素1. 机械结构因素：机械设备的结构刚度、质量分布和自然频率等因素会影响机械冲击与振动的发生程度。
结构刚度较小或质量分布不均匀的设备更容易受到冲击和振动的影响。
2. 工艺因素：机械加工的工艺参数和方法对机械冲击与振动的产生起到重要作用。
例如，切削深度、切削速度和进给速度等参数的选择会直接影响机械设备的振动情况。
3. 外界环境因素：温度、湿度、空气流动和外界震动等环境因素也会对机械设备的振动产生干扰作用。
三、机械冲击与振动的控制方法1. 优化机械结构：通过改善机械设备的结构刚度和质量分布等因素，可以减少机械冲击与振动的产生。
合理选择材料、增加结构支撑点和减小零件间的间隙等方法可以有效提升机械设备的抗冲击和抗振动能力。
2. 调整工艺参数：合理选择加工工艺参数，如切削深度、切削速度和进给速度等，可以降低机械设备的振动幅度。
另外，使用合适的刀具和冷却液等工艺管理手段也可以有效减少机械冲击与振动的发生。
3. 环境控制：通过对生产环境温湿度、空气流动和外界震动等因素的合理控制，可以减小机械设备受到的外界干扰。
例如，设立隔音罩、增加机器与地面的减震垫等手段可以有效降低机械冲击与振动的影响。
结语在机械制造过程中，机械冲击与振动对机械设备的性能和寿命都有着重要影响。
因此，我们应该注重机械设备的结构设计和加工工艺的优化，以及对外界环境的合理控制，从而有效降低机械冲击与振动的发生。
振动和冲击
什么是振动：
1.1、正旋定频
在选定的频率上（可以是共振频率，特定频率， 或危险频率）按规定的量值进行正弦振动试验，并 达到规定要求的时间。
1.2、正旋扫频
在规定的频率范围内，按规定的量值以一定的扫描 速率由低频到高频，再由高频到低频作为一次扫频， 直到达到规定的总次数为止。
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振动和冲击测试
冲击原理：
冲击加速度：A=△V/t
△V代表实际冲击过程中的速度变化量； t代表冲击的 脉冲时间
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振动和冲击测试
冲击的分类：
冲击波形（脉冲波形）： 半正旋波，矩形波，梯形波，后峰/后峰 锯齿波
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振动和冲击测试
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振动和冲击测试
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振动和冲击测试
实验室再现随机振动过程的办法： 1、实际采集运输振动 2、对采集的振动数据进行处理 3、对处理后的振动数据使用振动试验机进行运 输振动的再现模拟
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振动和冲击测试
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振动和冲击测试
振动和冲击测试
随机振动的测试能力评估：
振动台参数: 最大推力、最大加速度、最大速度、最大位 移、振动台面尺寸和重量、台面共振频率、 振动台频率范围 样品参数：样品尺寸、样品重量、测试参数
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振动和冲击测试
冲击的来源：
来源：工作环境中的冲击、搬运中的跌落等 机械冲击和机械碰撞的区别： 1、测试次数； 2、测试量级； 3、测试时的发生频率。
振动和冲击测试
本课程主要讨论的问题： 1、什么是振动和冲击以及振动和冲击试验的 分类 2、振动和冲击试验的参数以及设备能力评估
冲击与振动的内在区别
5
设备在线网络化诊断中心
冲 击 脉 冲
不平衡
轴承故障
振 动
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6
设备在线网络化诊断中心
第二大特点
冲击脉冲可以解决振动解决不了的轴承问题------润滑问题 LR/HR = 8/-3 dB, LUB =0，冲击脉冲指示润滑不良， 油枪加油 前后状态比较
LR, 损坏区
HR, 润滑不良区
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为更好地获取冲击脉冲信号， ABB（包括上海ABB）在风 扇侧轴承位上安装专用传感 螺栓。
ABB规定：电机出厂前，必须使用冲击脉冲技术，进行轴承的内在 品质、安装状况、润滑状况的评定！
SPM Spectrum
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2
设备在线网络化诊断中心
1、弹性波形（冲击脉冲）与 振动的来源不同
弹性波形 – 冲击脉冲
材料压缩 / 释放压缩
振动
”平行” 移动
SPM Spectrum
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振动和冲击测试介绍
振动和冲击测试介绍振动和冲击测试是一种广泛应用于各行各业的工程测试方法，用于评估产品或系统在正常使用或运输过程中所能承受的振动和冲击力量。
该测试方法的目的是检测产品的耐久性、可靠性和安全性，并确保其在各种工作环境下正常运行。
振动测试是通过对产品或系统施加振动力量，以评估其结构的稳定性和阻尼效果。
振动测试可分为三种类型：自由振动测试、迫振测试和强制振动测试。
自由振动测试是将产品或系统放在一个自由振动状态下，观察其振动频率、振动幅度等参数；迫振测试是通过施加外力使产品或系统振动；强制振动测试是在特定工况下，将产品或系统暴露于模拟环境中，观察其振动性能。
冲击测试是通过对产品或系统施加冲击力量，以评估其结构的强度和抗冲击性能。
冲击测试通常分为两种类型：半正弦冲击和锤击冲击。
半正弦冲击是通过给定一个速度和方向的冲击脉冲，观察产品的响应；锤击冲击是通过使用一个冲击锤来施加冲击力量，以测定产品的结构稳定性和抗冲击性。
在进行振动和冲击测试之前，需要做好测试计划和准备工作。
首先，确定测试的目的和要求，包括测试的环境条件、测试的频次和持续时间等。
然后，选择合适的测试设备和工具，如振动台、冲击锤等。
接下来，根据测试要求设计测试方案，包括振动频率、振动幅度、冲击力量等参数的设置。
最后，进行测试前的准备工作，如安装和连接测试样品，确保测试的准确性和可靠性。
在进行振动和冲击测试过程中，需要进行数据采集和分析。
通过使用加速度计、压力传感器等测量设备，可以实时监测产品的振动和冲击参数。
采集的数据可以用于分析产品的振动响应、应力分布等，并据此进行结构的改进和优化。
总之，振动和冲击测试是一种重要的工程测试方法，用于评估产品或系统在正常使用或运输过程中所能承受的振动和冲击力量。
该测试方法的结果可以用于评估产品的耐久性、可靠性和安全性，并为产品的优化设计和改进提供依据。
通过进行振动和冲击测试，可以提高产品的质量和安全性，满足用户的需求和要求。
机械工程中的冲击与振动分析研究
机械工程中的冲击与振动分析研究机械工程作为一门广泛应用于各个领域的学科，其研究内容也涵盖了冲击和振动分析。
冲击和振动是机械系统中常见的现象，其对机械结构的稳定性和性能产生重要影响。
本文将就机械工程中的冲击与振动分析研究展开论述。
1. 冲击分析冲击是指一物体突然撞击到另一物体上的瞬间现象。
在机械工程中，冲击会产生巨大的能量传递和动力反应，导致结构的扭曲、变形或断裂。
因此，冲击分析被广泛应用于机械设计、材料研究和结构优化。
冲击分析的方法多种多样，其中有限元分析是一种常用的数值模拟方法。
通过将物体和结构划分为离散的有限元素，数值计算可以得出冲击作用下的应力、应变和变形等物理量。
这种方法可以帮助工程师评估结构的耐冲击性能，优化设计以减小冲击造成的损伤。
2. 振动分析振动是指物体在受到外力或激励时发生的快速周期性运动。
在机械工程中，振动分析被广泛应用于汽车、飞机、机械设备等领域。
了解和控制振动可以提高机械结构的稳定性、减小噪音和延长使用寿命。
在振动分析中，有限元分析同样是一种常用的方法。
通过建立物体和结构的有限元模型，可以得到在激励下的振动模态、频率响应和振动幅值等信息。
这些结果可以帮助工程师诊断振动问题的根源，改进结构设计以提高性能。
除了有限元分析，实验测试也是振动分析的重要手段之一。
通过使用加速度计、激振器和振动传感器等仪器设备，可以测量和记录机械结构在不同激励下的振动情况。
这些实验数据可以与数值模拟结果进行对比，验证分析的准确性并指导进一步的优化设计。
总结起来，在机械工程中的冲击与振动分析是为了实现结构优化和性能提升的重要研究领域。
通过数值模拟和实验测试等手段，工程师可以深入了解结构在冲击和振动环境下的响应，从而针对性地改进设计和加强结构强度。
这种分析研究不仅能提高机械系统的可靠性和安全性，还能降低成本和提高效率。
未来，机械工程中的冲击与振动分析将更加注重多物理场耦合、非线性效应和可靠性评估等方面的研究。
机械振动与冲击 建筑物的振动 振动测量及其对建筑物影响的评价指南
机械振动与冲击、建筑物的振动以及振动测量及其对建筑物影影响的评价指南，这些议题都涉及到建筑物在机械力(如振动)作用下的行为。
以下是关于这些主题的更详细解释
1.机械振动与冲击:这是物理学的分支，研究物体在力的作用下发生的周期性位移振动可能是由多种因素引起的，如引擎风、地震等。
冲击则是瞬时的、非周期性的振动。
两者都可能对建筑物产生影响。
2.建筑物的振动:建筑物作为一个结构，在振动时可能会表现出不同的行为。
一些建筑物可能会对外部的振动激励产生响应，如地震、交通、机器运转等。
过度的振动可能导致结构疲劳、损坏或使用问题。
3.振动测量:为了评估和控制建筑物的振动，需要进行振动测量。
这涉及到使用各种传感器和测量技术，收集有关振动速度、位移和加速度的数据。
测量数据可以用来评估振动的强度和频率，以决定其可能对建筑物造成的影影响。
4.振动对建筑物影响的评价指南:由于不同建筑物对振动的抵抗能力不同，因此需要制定评价指南。
这些指南通常会考虑建筑物的用途、设计、建造材料等，以确定何种程度的振动是可以接受的，以及何时需要采取措施来减轻振动的影影响。
例如，对于精密仪器或历史性建筑物，需要更加严格的振动控制。
总的来说，了解和预测建筑物对振动的响应是至关重要的，以确保其长期稳定性和功能性这一领域的研究对于建筑设计和维护具有重要的实际意义。
振动和冲击试验解读
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振动和冲击测试
正旋振动的测试能力评估：
振动台参数: 最大推力、最大加速度、最大速度、最大 位移、振动台面尺寸和重量、台面共振频率、 振动台频率范围 样品参数：样品尺寸、样品重量、测试参数
振动和冲击测试
实验室随机振动的产生过程 时域信号
傅里叶 转换
频域信号
傅里叶 逆转换
高加速后的频 域型号
时域信号
通过振动台控制器 的计算
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振动和冲击测试
随机振动测试参数：
振动频率范围 各频率点上的功率谱密度
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振动和冲击测试
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振动和冲击测试
随机振动的测试能力评估：
振动台参数: 最大推力、最大加速度、最大速度、最大 位移、振动台面尺寸和重量、台面共振频率、 振动台频率范围 样品参数：样品尺寸、样品重量、测试参数
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振动和冲击测试
冲击的来源：
来源：工作环境中的冲击、搬运中的跌落等 机械冲击和机械碰撞的区别： 1、测试次数； 2、测试量级； 3、测试时的发生频率。
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振动和冲击测试
什么是振动：
1.1、正旋定频
在选定的频率上（可以是共振频率，特定频率， 或危险频率）按规定的量值进行正弦振动试验，并 达到规定要求的时间。
1.2、正旋扫频
在规定的频率范围内，按规定的量值以一定的扫 描速率由低频到高频，再由高频到低频作为一次扫 频，直到达到规定的总次数为止。
冲击与振动手册
冲击与振动手册摘要：一、引言1.手册的背景和目的2.冲击与振动的定义和重要性二、冲击与振动的类型1.冲击a.定义b.分类c.影响因素2.振动a.定义b.分类c.影响因素三、冲击与振动的测量1.测量方法a.冲击测量b.振动测量2.测量仪器a.冲击测量仪器b.振动测量仪器3.数据处理与分析四、冲击与振动的危害与防护1.冲击的危害与防护a.人体健康影响b.设备损坏影响c.防护措施2.振动的危害与防护a.人体健康影响b.设备损坏影响c.防护措施五、冲击与振动的控制与管理1.控制方法a.减少冲击源b.隔离振动源c.采用缓冲措施2.管理措施a.建立管理制度b.加强人员培训c.定期检查与维护六、结论1.冲击与振动控制的重要性2.未来发展趋势与挑战正文：冲击与振动手册冲击与振动在我们的生活中无处不在，它们对人类和设备都可能产生一定的影响。
为了更好地了解冲击与振动，本手册从它们的类型、测量方法、危害与防护、控制与管理等方面进行了详细介绍。
一、引言冲击与振动是指在力的作用下，物体在某一方向上发生的位移或速度的变化。
冲击是指在短时间内施加的力，其持续时间通常小于1 秒。
振动是指在长时间内施加的力，其持续时间通常大于1 秒。
冲击与振动在工程、生产、交通等领域具有广泛的应用，但同时也可能对人类健康和设备安全产生危害。
二、冲击与振动的类型1.冲击冲击是指在短时间内施加的力。
根据冲击的成因，冲击可分为以下几类：（1）外部冲击：如地震、风暴、海啸等自然现象产生的冲击。
（2）内部冲击：如爆炸、冲击波等人为或自然现象产生的冲击。
（3）运动冲击：如车辆、船舶、飞机等运动物体在运动过程中产生的冲击。
2.振动振动是指在长时间内施加的力。
根据振动的成因，振动可分为以下几类：（1）有规律振动：如旋转机械、往复机械等设备产生的振动。
（2）无规律振动：如风扇、电机等设备产生的振动。
（3）环境振动：如交通、工业生产等环境中的振动。
三、冲击与振动的测量1.测量方法冲击与振动的测量方法主要包括示波器法、加速度计法、位移计法等。
机械工程中的冲击与振动信号分析
机械工程中的冲击与振动信号分析在机械工程中，冲击和振动信号分析是一项关键技术，它们可以帮助我们理解机械系统的运行状态、检测故障以及预测寿命。
本文将介绍冲击和振动信号分析的应用领域、分析方法以及未来的发展趋势。
首先，让我们来了解一下冲击信号的特点和应用。
冲击信号是在机械系统中产生的突然的力或能量转移，具有短时、高幅度和高频率等特点。
在工程中，冲击信号的应用非常广泛。
例如，在车辆碰撞测试中，我们可以通过分析冲击信号来评估车辆的安全性能；在航天器发射过程中，我们可以利用冲击信号分析来检测并预测航天器的可靠性。
因此，冲击信号分析在工程领域中具有重要的应用价值。
冲击信号的分析方法多种多样，其中一种常见的方法是时域分析。
时域分析可以通过观察信号的时间序列来分析信号的特征。
例如，我们可以计算冲击信号的峰值、上升时间和冲击时间等参数，从而评估冲击的强度和持续时间。
此外，频域分析和小波分析等方法也常被用于冲击信号分析。
频域分析可以将信号转换为频谱图，并确定频率成分的强度和分布。
小波分析可以将信号进行多尺度分解，并识别不同频率成分的时域特性。
这些分析方法的综合应用可以帮助我们深入理解冲击信号的性质。
接下来，我们将讨论振动信号分析在机械工程中的应用。
振动信号是由机械系统的运动引起的周期性信号，其频率范围通常较低。
振动信号的分析可以帮助我们检测和诊断机械系统的故障。
例如，在机械轴承故障诊断中，我们可以通过振动信号分析来检测轴承的故障类型和严重程度。
此外，振动信号分析还可以用于机械系统的结构监测和预测维护。
通过分析振动信号的频谱特性和振动模态，我们可以评估机械系统的运行状态和结构完整性。
振动信号的分析方法也多种多样。
其中，傅里叶变换是一种常用的频域分析方法，它可以将振动信号从时域转换为频域，并确定不同频率成分的能量分布。
另外，瞬变分析和模态分析等方法也经常用于振动信号分析。
瞬变分析可以提取信号中的瞬时特征，例如瞬时幅值和瞬时相位，从而更好地捕获振动信号的动态变化。
振动与冲击
振动与冲击1. 引言振动与冲击是物理学中一个重要的研究领域，涉及到许多物理现象和工程应用。
振动指的是物体或系统在一定时间范围内往复运动的现象，而冲击则是突然产生的、短暂而强烈的外力作用于物体的现象。
振动和冲击都是自然界和生活中经常遇到的现象，深入研究和理解振动与冲击对于工程设计、结构优化和故障分析等方面有重要的意义。
2. 振动的基本概念和特性振动是物体或系统在时间上的往复运动。
振动的基本特性包括频率、振幅和周期。
频率是指在单位时间内振动的次数，单位为赫兹（Hz）。
振幅是指振动过程中物体或系统离开平衡位置的最大位移，通常用米（m）来表示。
周期是指物体或系统完成一个完整振动循环所需要的时间，单位为秒（s）。
振动的类型可以分为自由振动和强迫振动。
自由振动是指物体或系统在无外力作用下的振动，其频率由物体的固有特性决定。
而强迫振动是指物体或系统在受到外力作用下的振动，其频率和外力的特性有关。
3. 振动的应用振动在各个领域和行业都有着广泛的应用。
以下是一些典型的振动应用案例：3.1 振动传感器振动传感器是一种能够测量和监测物体振动的设备。
它广泛应用于机械设备、航空航天、汽车工业等领域。
振动传感器可以帮助监测机械设备的运行状况，及时发现故障和异常振动，以保证设备的正常运行和安全性。
3.2 振动控制振动控制是通过采用各种技术手段来减小或消除振动对系统和结构的影响。
例如，通过安装阻尼器或减振器来减小机械设备产生的振动；通过调整车辆的悬挂系统来降低行驶时的振动。
3.3 振动测试与分析振动测试与分析是通过测量物体或系统的振动响应，来了解其结构、性能和健康状况的一种方法。
通过振动测试和分析，可以识别出结构的固有频率、模态分布和故障状态，从而为工程优化和故障诊断提供依据。
4. 冲击的基本概念和特性冲击是指突然产生的、短暂而强烈的外力作用于物体的现象。
冲击的特性包括幅度、持续时间和冲击力。
幅度是指冲击产生的位移或形变，通常用米（m）来表示。
振动与冲击
振动与冲击引言振动与冲击是物体在受到外部力作用下产生的两种力的表现形式。
振动是物体周期性运动的一种形式，而冲击是突然且短暂的力的作用。
振动与冲击在工程领域和日常生活中起到了重要的作用，了解和掌握其原理和特点对于设计和建造各种结构以及保护设备和人员安全至关重要。
本文将介绍振动和冲击的基本概念、原理、造成的影响以及应对措施，帮助读者加深对振动与冲击的理解。
一、振动的定义和种类振动是物体围绕平衡位置做周期性运动的现象。
它可以分为自由振动和受迫振动两类。
自由振动是指物体在没有外力作用下的振动。
典型的例子是悬挂在弹簧上的质点，当它被拉伸或压缩后，弹簧会产生反作用力使质点回到平衡位置，并继续产生周期性的振动。
受迫振动是指物体受到外界力作用而产生的振动。
一个常见的例子是摆钟，它受到重力的作用并通过摆动实现周期性的振动。
二、振动的原理与特点振动的原理可以通过振动系统的物理特性来理解。
一个振动系统包括质量、弹性元件和阻尼元件。
当质量受到外力作用时，弹性元件会产生回弹力以及阻尼元件会消耗能量。
振动的特点包括频率、振幅、周期和相位。
频率是指振动发生的频率，它与周期的倒数成正比。
振幅是指振动的最大偏移量，它决定了振动的幅度大小。
周期是指振动进行一次完整周期所需的时间，它与频率的倒数成正比。
相位是指振动在某一时刻与参考物体的位移差别，它决定了振动的起始位置。
三、振动的影响和应对措施振动对物体和环境产生的影响是不可忽视的。
在某些情况下，振动可以导致设备损坏、结构破坏以及危及人员安全。
因此，应采取相应的措施来减少振动的影响。
1. 振动与冲击的评估与预测：对于需要承受振动和冲击的设备和结构，应进行有效的评估和预测以确定其耐受能力和安全性。
2. 结构优化和改进：通过对设计进行改进和优化，可以减少振动的产生和传递。
选择合适的材料和减振装置，可以有效地降低振动的幅度和频率。
3. 振动控制技术：采用振动控制技术可以将振动限制在可接受的范围内。
物理实验室振动和冲击安全
物理实验室振动和冲击安全在物理实验室中，振动和冲击是常见的现象，特别是在进行实验、操作和试验时。
然而，不正确的处理和管理振动和冲击可能会对实验室环境和人员安全造成潜在风险。
因此，物理实验室振动和冲击安全十分重要。
本文将探讨物理实验室振动和冲击的安全措施，以确保实验室环境的安全和人员的健康。
1. 振动安全1.1 振动评估在物理实验室中，进行振动评估是至关重要的。
实验室管理员应该定期对实验室内的设备和仪器进行振动测量，并评估其对实验室环境和周围区域的影响。
根据振动特征和强度，必要时需要采取相应的措施来减轻振动引起的风险。
1.2 设备安装实验室设备的正确安装也是关键。
在购买和安装仪器和设备时，应当遵循制造商的使用说明和建议。
设备应稳固地固定在减震台上或固定框架上，以减轻振动对设备自身和实验室环境的影响。
2. 冲击安全2.1 器材选用在物理实验室中使用的器材和工具应具备足够的冲击抗性。
比如，使用耐冲击玻璃容器代替普通玻璃容器，以防止实验中的意外破裂。
此外，合理选择具有较高强度和耐冲击性的实验器材，可以降低冲击事故的发生概率。
2.2 冲击吸收材料在实验室中，使用冲击吸收材料是一种有效的方式来减轻冲击的危害。
在实验过程中，投放一定量的冲击吸收材料，例如海绵垫或软垫，可以有效地缓冲冲击力，防止器材的损坏和人身伤害。
3. 保护人员安全3.1 实验室安全培训为了确保实验室内的振动和冲击安全，所有实验室人员都应接受相关的安全培训。
实验人员需要了解振动和冲击的潜在风险，并学习正确使用和操作仪器和设备的方法。
此外，应向实验人员提供必要的个人防护装备，如安全鞋、安全眼镜和手套，以避免振动和冲击对他们的伤害。
3.2 实验区域标识实验室内的区域应该明确标识，特别是那些可能存在振动和冲击危险的区域。
通过设置明显的警示标志和标牌，可以提醒人们注意所处区域的安全隐患，从而减少意外发生的几率。
4. 应急处理在实验室发生振动和冲击事故时，应迅速采取适当的应急处理措施。
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冲击和振动作者: Jonas Steibert文件名: Shock and Vibration Basic.doc1. 什么是冲击和振动？ 31.2 怎样保护产品以防受到冲击和振动？32. 何时冲击？3 2.1 产品易碎性的判定 3 2.2 产品可能遇到的情况判定 42.3 振动 53. 减震材料 6 3.1 多孔聚乙烯EPE 8 3.1.1 模压材料9 3.1.2 挤压材料9 3.2 多孔聚丙烯EPP 11 3.3 多孔聚苯乙烯EPS 12 3.4 聚亚安酯PU 13 3.5 纤维减震材料15作者: Jonas Steibert文件名: Shock and Vibration Basic.doc1.什么是冲击和振动？冲击和振动指的是一种环境，在这种环境下产品处于运输当中，或处于包装箱的装卸过程中。
1.2 怎样保护产品以防受到冲击和振动？为了保护产品，可在冲击和振动有发生可能性的几个地方采取措施。
但为了减少冲击和振动发生的可能性，还有些问题需要考虑。
产品是否易碎？产品价值是多少？产品是怎样运输的？产品的体积估计有多大？这些都是在选择包装材料前需要考虑的问题。
2. 何时冲击？当产品的包装箱突然以某种方式掉落，冲击就会发生。
大多数时间冲击都发生在意外事件中，但冲击也会在列车更换装运车厢或产品/包装箱的野蛮装卸过程中发生。
2.1 产品易碎性的判定确定产品需要多大减震量的第一步是确定产品自身所能承受的机械冲击量，对于这一判定有一些常用术语，其中“易碎性”和“G因数”是最常用的。
易碎性通常用单位“G”表示，表明产品在不被损坏的条件下所能承受的最大负加速度。
产品越易碎，其G因数越小。
[ G是加速度的单位，其值等于重力加速度：1g=9.81m/s2 。
负加速度是“负的加速度”，指在制动，减速到0，物体下落撞击地面时。
抗冲击垫物作用是通过压缩，延长速度v（m/s）降低的时间t (s)，从而减小负加速度a (m/s2)：A= v / t给定质量m（kg）所承受的负加速度a (m/s2) 越小，产品所受的撞击力F (N)就越小：F= m * a]理论上，易碎性的判定是将产品置于一系列剧烈度递增的冲击中（负加速度）以找出足以破坏产品的最小冲击力。
产品在不被损坏条件下所能承受的最大负加速度，即为产品的G因数。
作者: Jonas Steibert文件名: Shock and Vibration Basic.doc作者: Jonas Steibert文件名: Shock and Vibration Basic.doc典型的已包装成品的易碎性极度易碎 飞行高度计、陀螺仪、带有精密机械校正仪器的装置。
15-25 g’s 非常易碎 医学诊断仪器、X 射线仪。
25-40 g’s易碎 显示器终端、打印机、测试仪器、硬盘驱动器。
40-60 g’s 中度易碎 立体声系统和电视接收器、软盘驱动器。
60-85 g’s中度粗糙 家居用品、家具。
85-115 g’s粗糙 缝纫机、机床。
115 g’s 以上产品需要确定其在不同方向上的易碎度，因为一个产品在某一方向上通常会比另一方向更加易碎。
易碎度应该无法估计，而需要通过试验数据来确定。
如果产品的G 因数被估计得过高，那么该产品就无法承受预期的冲击量，产品的包装设计就欠安全，并有可能发生重大的运输损伤。
另一方面，如果产品的G 因数被估计的过低，那么该产品实际可承受比预期更大的冲击量，产品的包装设计超安全标准，且包装会变得不必要地大和/或昂贵。
换句话说，确定好G 因数非常重要。
2.2 产品可能遇到的情况判定一旦确定了产品的易碎度，就要考虑产品所要面对的装卸和运输环境。
确定产品可能遇到的冲击量的典型方法是确定产品可能会掉下的最大高度，也就是，已包装产品在不被损坏的条件下的掉落高度。
掉落高度通常由产品的重量确定，通常也反映了产品应该怎样装卸。
不同重量产品的典型掉落高度重量（千克） 装卸类型跌落高度（厘米）小于10 一人抛投 105 10－25 一人搬运 90 25-125 两人搬运 75 125-250 使用轻型装卸工具 60 250-500 使用轻型装卸工具 45 大于500 使用重型装卸工具 30作者: Jonas Steibert文件名: Shock and Vibration Basic.doc如果在一个特例中，没有关于可能遇到的装卸类型的明确信息，就会使用到上表中的估计数据。
2.3 振动对于很多包装的成品，包装可以在装运途中保护产品免受机械冲击。
然而也有一些产品，这些产品对在运输途中可能遇到的振动也很敏感。
振动通常用频率范围的单位（Hz ）表示。
具典型振动频率的大致估计运载工具条件/振动源频率范围（Hz ）卡车普通公路运输：－ 悬挂 － 轮胎－ 构架（例如底盘……） 2-10 15-20 20-70 铁路普通运货车厢： － 悬挂 － 构架 － 钢轨接头2-7 50-70 30-300 轮船－ 发动机/加速推进器 － 船体波动（波浪） － 船舱壁 － 天气变化2-7 0.06-0.12 2-200 很低 飞机－ 着陆颠簸 － 构架 － 货舱地板－ （固定安装的设备）2 1-10 2-200 小于2000每种类型的运输途中，包装箱都会承受不同频率下的一定振动量。
为了保护对振动敏感的产品免受破坏，关键是要确定易于受到振动破坏的部件的固有频率，并将其与包装设计的振动特性相比较。
每一套减震系统都有一定的振动频率范围，该系统放大了振动并将此包装产品在外界运输环境中所受振动更剧烈的振动传递到该产品上。
如果频率低于放大范围，减震系统会直接将振动无变化地传递给包装产品。
在这种情况下，包装产品称和外部容器直接偶合。
如果频率高于放大范围，减震系统会削弱振动，即用减震系统吸收部分振动以减小传递到包装产品上的振动剧烈度。
当运输引起的产品振动频率与产品（或者是产品的关键部件）的固有频率一致时，就会发生最严重的产品损坏，引发共振产生。
对于大多数振动敏感产品，保证包装设计不增大产品的固有振动频率下的震动就足以使产品在运输途中免受振动损坏。
然而对于一些对振动极其敏感的产品，可能就需要产品设计能够实际减小相关的频率。
对于冲击，理论上需要测定特定设计的振动特性。
但在某些情况下，可以从减震材料的振动特性的有关知识大致估计其振动性能。
材料特性响应曲线通常以图表形式给出，该图表描绘了对于显示出固有频率的给定材料在给定厚度下的材料性能。
请注意，对于任何频率，根据加在减震材料上的静负荷都可以估计包装是否处于直接偶合，或者放大，或者削弱状态。
核对有关振动响应数据的产品数据单，每一种减震材料都备有该数据单。
3. 减震材料密度：g/dm3 (克/每立方分米)＝kg/m3(千克/每立方米) 或pcf (磅/每立方英尺)抗压强度：（kPa (千帕) 或给定压力下的PSI（每平方英寸磅数）给定时间和蠕变下（kPa或PSI）的静载荷工作温度范围热传导性给定时间的水吸收量（体积％）减震系数C (Ｇ*t/h)加工/模压泡沫材料一般由四种不同的泡沫塑料制成：多孔聚苯乙烯（EPS），有弹性的可塑颗粒（多种聚合体），聚亚安酯（PU）多孔聚丙烯（EPP）和聚乙烯（PE）。
泡沫塑料在很多工业中被广泛用作包装保护材料，用来运输不同产品。
在每个具体应用中使用何种泡沫塑料是设计中需要重点考虑的问题。
例如，体积大、重量轻、耐用货物通常用定制模压的多孔聚苯乙烯塑料包装；而体积小、较重、较易碎的产品通常用聚乙烯泡沫塑料减震。
聚亚安酯塑料常用于保护易碎，重量轻的货物而不需要考虑体积大小。
然而，这些通用原则并不总适用，所有这些材料间都存在相当大的竞争和替代。
作者: Jonas Steibert文件名: Shock and Vibration Basic.doc作者: Jonas Steibert文件名: Shock and Vibration Basic.doc 在选择塑料包装材料以供使用时，重点要区分两种基本种类：1) 热塑性塑料 2) 热固塑料。
热塑性塑料可以通过加热和冷却硬化来重复软化以在模压和挤压过程中加工塑料。
相反地，热固塑料已经通过热加工成形，充分不熔且不溶；并通过热加工硬化。
因此，热塑性塑料易于恢复成其初始形状，而热固塑料不能恢复。
热固塑料不能被循环利用，但通常被用于其他方面，例如：可塑聚亚安酯泡沫塑料在被压缩成用于地毯的弹性聚亚安酯泡沫塑料前通常被撕成小颗粒大小。
那种材料可被重复多次用作包装材料和吸音材料，但是一种高密度材料。
聚丙烯和聚乙烯塑料是热塑性的，聚亚安酯塑料是热固塑料。
对于闭孔材料，孔内封闭的空气有承重、减震、绝缘的作用，同时也起到一定的防水作用。
在长期压力条件下，会对蠕变敏感。
挤压聚乙烯泡沫塑料是现今包装材料中使用最广泛的减震材料。
然而，这一现象随着用于品牌产品生产的模压泡沫技术的出现而迅速改变。
为了更好的理解模压泡沫产品与挤压泡沫产品的关键区别，需要评价很多方面，包括抗压强度、压缩蠕变、密度、压缩永久变形、静载荷限制。
模压塑料的密度是挤压塑料的一半，却有较好的减震能力。
（Eperan ）和挤压聚乙烯塑料相比，模压聚乙烯塑料有更好的塑性变形能力，抗压强度和静载荷限制。
Eperan 产品在很多表面保护为“A ”级的情况下应用，在这种情况下，交联〔键〕聚乙烯塑料价格过高，挤压聚乙烯塑料则太易磨损。
模压塑料各方向上的载荷能力一致。
PP PE 垫衬 坚硬 柔软 抗压强度 较高 较低 弹性 较小 较大 蠕变抵抗力 较大 较小 磨损性 较大 较小 密度 较轻 较重 耐化学性优秀优秀EPS （多孔聚苯乙烯） 模压。
高强度、减震性能第一、绝缘性能优良。
用于包装电子消费产品、医疗器械、玩具、食物器皿、冷却器、隔热层顶的隔热材料、盖板。
EPP（多孔聚丙烯）模压。
高能量吸收，大载荷范围内优良的减震效果，优秀的多重缓冲减震作用，工作温度高。
用作高价、易碎电子产品的保护包装材料，耐热包装材料，汽车能量吸收缓冲器及其部件。
EPE（多孔聚乙烯）模压和加工。
弹性-永久（残余）变形很小，优秀的多重缓冲减震作用，抗溶解能力强。
用作高价、易碎电子产品的保护包装材料、防溶解包装材料、家具、床垫和座套。
3.1 EPE（多孔聚乙烯）聚乙烯是世界上最广泛使用的聚合体，因此可能是我们在日常生活中最常见的聚合体。
这一聚合体用于制造食物杂货袋，洗发香波瓶，孩子们的玩具甚至防弹背心。
虽然这个产品在很多方面都是通用的，但其化学结构却非常简单。
一分子聚乙烯就是一个碳原子长链，链上有两个氢原子。
多孔聚乙烯颗粒可用于生产易变形的闭孔泡沫塑料，这种塑料的弹性极好。
这种材料可以承受反复变形，变形后仍可保持其尺寸和减震能力。
多孔聚乙烯塑料是一种闭孔的热塑性泡沫塑料。