振动和冲击试验
解读GBT215632018《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》
第47卷第2期Vol.47No.2铁道技术监督RAILWAY QUALITY CONTROL标准化工作S LANDARDIZATION WORK 解读GB/T21563—2018《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》王鹏（中车株洲电力机车研究所有限公司，湖南株洲412001）摘要：介绍GB/T21563—2018《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》修订的背景、修订基本原则和主要修订内容。
修订内容主要包括：范围、试验顺序、被试设备的安装和取向、模拟长寿命振动试验条件、冲击试验条件等5个部分。
重点阐述标准修订的核心内容一提出2种模拟长寿命振动试验严酷等级，以便制造商和用户根据实际情况裁剪使用；同时将“采用实测振动环境数据制定试验剖面替代标准试验剖面”“采用冲击响应谱替代经典冲击”“采用多轴振动替代单轴振动”等新的冲击振动试验技术和思想引入标准之中，以顺应技术发展趋势。
关键词：机车车辆设备；冲击试验；振动试验；国家标准；解读中图分类号：C260.111-65文献标识码：A文章编号：1006-9178(2019)02-0001-06Abstract：The article introduces the background,basic principles and main contents of revising GB/T21563一2018Railway applications—Rolling stock equipment—Shock and vibration tests.The revised contents mainly include such five aspects as：scope,test sequence,installation&orientation of tested equipment,conditions for simulating a long-life vibration test and shock test conditions.It focuses on specifying the core contents of standard revision—with2severity levels proposed for simulating a long-life vibration test,which can facilitate manufacturers and users to cut out and use based on actual situations.In the meantime,it introduces new shock&vibration test technologies and ideas including to"use the measured vibration environment data to develop a test profile instead of a standard test profile""use shock response spectrum instead of classic shockand"use multi-axial vibration instead of single-axial vibration^^,to follow the technical development trend.Keywords:Rolling Stock Equipment;Shock Test;Vibration Test;National Standard;InterpretationI标准修订背景轨道交通是国民经济和社会发展的大动脉，在我国5大交通运输方式中一直居于首要地位。
DIN_EN61373-1999铁路设备_机车车辆设备冲击和振动试验(德标).
德国标准1999年11月非卖的赠阅本即使是内部需要也不得翻印。
ICS 17.160;45.060.01铁路应用－机车车辆设备－冲击和振动试验（IEC 61373:1999）德文版EN 61373：1999欧洲标准EN 61373：1999有着等同于德国标准的地位。
开始生效的时间欧洲标准EN 61373已于1999年4月1日通过。
出版的标准内容形成E DIN IEC 9/335/CD（VDE 0115第106部分）。
续第2和第3页，该标准共33页德国标准化研究所DIN和VDE(DKE)中的德国电工委员会© DIN指的是德国标准化研究所协会VDE指的是电工技术、电子技术和信息技术协会版权所有，不得翻印。
任何形式的翻印必须征得DIN，柏林，和VDE，美茵河畔的法兰克福的同意。
DIN EN 61373（VDE 0115第106部分）：1999-11前言该标准为欧洲标准EN 61373“铁路应用－机车车辆设备－振动和冲击试验”的德文版，出版日期为1999年4月。
国际标准IEC 61373：1999-01的条款由IEC/TC9“电气铁路设备”起草，CENELEC未作任何修改将其采纳为欧洲标准。
在德国，该标准由DIN(德国标准化研究所)和VDE(DKE)( 电工技术、电子技术和信息技术协会)中的德国电工委员会的K351“铁路的电力设备”的AK 351.0.5“绝缘配合和环境条件”归口。
至于标准条款中非详细引用（例如引用的标准没有给出出版日期，没有指出章节号、某张表格、某个图等）的情况，引用标准指的是相关标准的最新版本。
随后再次给出了引用的标准与相关德国标准的关系。
到该标准出版之日为止，给出的这些版本有效。
IEC已于1997年修改了IEC标准的编号。
在至今仍使用的标准号前加上60000。
例如，IEC 68现在就变成了ICE 60068。
附录NA（供参考）文献引用DIN EN 60068-2-27 环境试验—第2部分：试验；Ea试验和导则：冲击（IEC 60068-2-27：1987）；DIN EN 60068-2-47 环境试验－第2部分：试验；元件、设备和其它技术产品在冲击（Ea）、碰撞（Eb）、振动（Fc和Fd）和加速等动态试验中的固定和导则（IEC 60068-2-47:1982）；EN 60068-2-47：1993德文版DIN EN 60068-2-64 环境试验－第2部分：试验方法；Fh试验：振动、宽频带随机振动（数字控制的）和导则（IEC 60068-2-64：1993＋1993报告）；EN 60068-64:1994德文版DIN EN 61373（VDE 0115第106部分）：1999-11 附录NB（供参考）英德术语对照欧洲标准EN 61373 CEN1999年4月ICS 45.060德文版铁路应用机车车辆设备振动和冲击试验（IEC 61373：1999）CENELEC（欧洲电工标准化委员会）于1999年4月1日通过该欧洲标准。
XX设备振动、冲击及加速度分析报告
编号版本00.00阶段标记 CXX设备振动、冲击分及加速度析报告共21页20XX年X月XX设备振动、冲击及加速度分析报告拟制：审核：批准：目次1.范围 (1)2.规范性引用文件 (1)3.说明 (1)4.术语定义 (1)4.1.振动 (1)4.2.随机振动 (1)4.3.宽带随机振动 (1)4.4.窄带随机振动 (1)4.5.振动功能试验 (2)4.6.冲击 (2)4.7.冲击试验 (2)4.8.加速度 (2)4.9.功率谱密度（PSD） (2)4.10.剩余强度系数 (2)5.振动与冲击环境载荷 (2)5.1.振动要求 (2)5.2.功能冲击要求 (3)5.3.加速度要求 (4)6.设备结构简介 (4)7.动力学建模 (5)7.1.坐标系 (5)7.2.单位制 (5)7.3.材料 (5)7.4.有限元模型 (5)8.振动模态分析 (6)9.振动功能分析 (8)9.1.振动加速度谱 (8)9.2.分析过程 (8)9.3.计算结果 (8)9.4.结果评估 (10)10.功能性冲击试验分析 (10)10.1.冲击加速度时间历程 (10)10.2.分析过程 (10)10.3.计算结果 (11)10.4.结果评估 (13)11.加速度试验分析 (14)11.1.设备载荷 (14)11.2.分析过程 (14)11.3.计算结果 (14)11.4.结果评估 (17)12.分析结论 (17)13.备注 (17)1.范围本报告简要介绍了XX设备研制过程中，开展结构振动、冲击及加速度分析的具体实施过程，包括：动力学建模、振动模态分析、振动功能分析、功能性冲击分析及分析等内容。
本报告在XX设备静强度设计的基础上进行结构振动、冲击及加速度分析，并为XX设备环境适应性设计报告的编写提供支持。
2.规范性引用文件◆GJB150A-2009 《军用设备环境试验方法》◆GJB 150.15A-2009 《军用设备环境试验方法第15部分：加速度试验》◆GJB 150.16A-2009 《军用设备环境试验方法第16部分：振动试验》◆GJB 150.18 A-2009 《军用设备环境试验方法第18部分：冲击试验》3.说明4.术语定义4.1.振动物体或质点相对于平衡位置做振荡运动的现象。
限流式高压熔断器的振动与冲击环境试验分析
限流式高压熔断器的振动与冲击环境试验分析摘要：限流式高压熔断器广泛应用于电力系统中，为保证其可靠运行和安全性能，需要进行振动与冲击环境试验。
本文通过对限流式高压熔断器在振动与冲击环境下的试验分析，研究其受振动和冲击环境影响的特点与变化规律，最终提出相应的优化措施，以提高熔断器的稳定性和可靠性。
1. 引言限流式高压熔断器是电力系统中的重要保护设备，用于在电力系统过载和短路时，自动切断故障电路，保护电力设备和电力系统的安全运行。
为确保限流式高压熔断器的可靠操作和长寿命，在研发和生产过程中，需要对其进行振动与冲击环境试验，以评估其在实际工作环境中的稳定性和可靠性。
2. 振动环境试验分析振动环境试验是模拟限流式高压熔断器在实际工作过程中所受到的振动环境，通过对其受振动影响的试验分析，可以评估熔断器的稳定性和可靠性。
主要分析如下：2.1 振动环境参数振动环境参数包括振动频率、振动加速度和振动方向等，这些参数对熔断器的振动响应和受损程度有重要影响。
通过对振动环境参数的分析，可以确定合适的试验条件，以及振动与冲击环境对熔断器的影响程度。
2.2 振动响应特性受振动影响后，限流式高压熔断器的振动响应特性会发生变化，包括位移、速度和加速度等指标的变化。
借助于传感器和数据采集系统，可以对熔断器的振动响应特性进行测量和分析，以评估其振动环境试验的效果和可靠性。
2.3 受振动影响的熔断器性能变化振动环境试验对限流式高压熔断器的性能变化有着明显的影响。
例如，振动环境可能导致熔断器的动作速度变慢，甚至发生错误动作，进而影响熔断器的保护性能。
通过对熔断器性能变化的分析，可以针对性地进行改进和优化，提高其可靠性和稳定性。
3. 冲击环境试验分析冲击环境试验是模拟限流式高压熔断器在实际工作过程中所受到的冲击环境，通过对其受冲击影响的试验分析，可以评估熔断器的稳定性和可靠性。
主要分析如下：3.1 冲击环境参数冲击环境参数包括冲击强度、冲击时间和冲击波形等，这些参数对熔断器的冲击响应和受损程度有重要影响。
电气信号装置零件的振动与冲击试验与减震设计
电气信号装置零件的振动与冲击试验与减震设计电气信号装置是现代工业中不可或缺的设备之一。
在各种复杂的工作环境中，电气信号装置必须具备稳定可靠的性能，以确保其正常运行并提供准确的信号传输。
然而，在实际使用中，电气信号装置往往会受到振动和冲击的影响，这可能导致设备损坏或信号传输失效。
因此，进行振动与冲击试验以及减震设计是确保电气信号装置正常工作的重要步骤。
振动与冲击试验是评估电气信号装置抗振性能的关键环节。
通过在试验台上模拟实际工作环境中的振动和冲击情况，可以更真实地模拟电气信号装置在运行中可能面临的挑战。
振动试验通常分为两种类型：持续振动和冲击振动。
在持续振动试验中，电气信号装置将长时间暴露在不同频率和幅度的振动下。
这能够帮助我们判断设备在长期使用过程中的抗振能力。
而冲击振动试验则模拟设备遭受意外冲击或碰撞的情况，以评估电气信号装置的抗冲击性能。
在振动与冲击试验的基础上，进行减震设计是降低电气信号装置受振动和冲击影响的有效方法。
减震设计的目标是通过采用适当的减震措施，将振动和冲击力量降至最低限度，从而保护设备的完整性和正常工作。
常见的减震设计方法包括：1. 减震材料的选取：通过使用各种减震材料，如橡胶垫、弹簧等，可以有效减少电气信号装置受振动和冲击的影响。
这些材料具有良好的吸震特性和弹性，能够在设备受到外力作用时缓冲冲击力。
2. 结构优化：合理的结构设计可以降低电气信号装置的共振频率，从而减轻振动和冲击造成的破坏。
通过调整装置的质量分布和加强结构强度，可以提高设备的整体抗震性能。
3. 隔振技术的应用：采用隔振技术可以有效隔离电气信号装置与外部环境的振动传递。
例如，使用弹簧隔振器或减震台等装置，能够将振动的能量吸收或转化为其他形式，减少对电气信号装置的影响。
4. 综合性减震设计：综合运用上述减震方法，根据具体的工作环境和设备特点，制定适合的减震方案。
这需要考虑到装置的使用环境、振动源的特征、工作负载等多个因素，并借助模拟和仿真等工具进行综合分析。
GB2423标准系列大全(振动试验要求)
GB2423标准系列大全(振动试验要求)1. 简介GB2423标准系列是中国国家标准化管理委员会制定的一系列振动试验要求标准。
这些标准旨在规范各种产品在振动环境下的耐受性能评定和试验方法，以确保产品在正常运输、使用以及储存过程中的可靠性与稳定性。
本文档将介绍GB2423标准系列中主要涵盖的内容和试验要求，并对各个标准进行简要分析。
2. 标准内容概述GB2423标准系列主要包括以下标准:- GB2423.1-2008 试验A：环境机械及环境振动试验方法导则；- GB2423.10-2008 试验X：振动（机械振动和冲击振动）试验；- GB2423.55-2016 试验 Eh：农用车辆试验方法；- GB2423.56-2016 试验 Ek：电动车辆试验方法。
3. 各个标准简要分析3.1 GB2423.1-2008 试验A该标准为环境机械及环境振动试验方法导则。
它提供了振动试验的基础指南，包括试验设备的选择、试验的规范和要求、试验过程的记录、结果分析等。
该导则适用于各个行业的产品，是进行振动试验的基本参考标准。
3.2 GB2423.10-2008 试验X该标准为振动（机械振动和冲击振动）试验。
它具体规定了不同产品在振动环境下的试验方法和要求。
标准中包括了振动试验的分类、试验装置的要求、试验参数的选择等。
该标准适用于各类产品在运输、使用或储存过程中的振动试验。
3.3 GB2423.55-2016 试验 Eh该标准为农用车辆试验方法。
它详细描述了农用车辆在振动环境下的试验方法和要求。
标准中包括了试验条件的确定、试验设备的选择、试验过程的控制等。
该标准适用于农用车辆相关产品的振动试验。
3.4 GB2423.56-2016 试验 Ek该标准为电动车辆试验方法。
它规定了电动车辆在振动环境下的试验方法和要求。
标准中包括了试验装置的选择、试验条件的确定、试验过程的监测等。
该标准适用于电动车辆及其相关产品的振动试验。
振动冲击试验方法与技术-冲击试验
振动冲击试验方法与技术-冲击试验编辑：国家信息技术国检中心冲击试验18.1 试验目的、影响机理、失效模式产品在使用和运输过程中所经受到的冲击主要是由于车辆的紧急制动和撞击、飞机的空投和坠撞（紧急迫降）、炮火的发射、化学能和核能的爆炸、导弹和高性能武器的点火分离和再入等所产生的冲击。
冲击就是在一个相对较短的时间内将一高量级的输入脉冲力施加到产品上。
冲击是一处很复杂的物理过程，与随机振动一样，它具有连续的频谱，但又是一个瞬变过程，不具备稳态随机的条件。
产品受冲击后，其机械系统的运动状态要发生突变并将产生瞬态冲击响应。
产品对机械冲击环境的响应具有以下特征：高频振荡、短持续时间、明显的初始上升时间和高量级的正负峰值。
机械冲击的峰值响应一般可用一个随时间递减的指数函数包络。
对于具有复杂多模态特性的产品，其冲击响应包括以下两种频率响应分量：施加在产品上的外部激励环境的强迫频率响应分量和在激励施加期间或之后产品的固有频率响应分量。
从物理概念上讲，产品受冲击（即瞬态激励）后所产生的冲击响应的大小代表了产品实际所受到的冲击强度。
若产品的瞬时响应幅值超过产品本身的结构强度，则将导致产品破损。
可见产品受冲击所本文由：12V电源适配器/ProductView.asp?ID=1732提供。
产生的损坏，不同于累积损伤效应所造成的破坏，而属于相对于产品结构强度来说是极限应力的峰值破坏。
这种峰值破坏会造成结构变形，安装松动，产生裂纹甚至断裂，还会使电气连接松动，接解不良，造成时断时通，使产品工作不稳定。
这种峰值破坏还能使产品内部各单元的相对位置发生变化，造成性能下降或超差，甚至会冲断元器件或部件，使其无法工作。
归结起来：a) 零件之间磨擦力的增加或减少，或相互干扰而引起的产品失效；b) 产品绝缘强度变化、绝缘电阻抗下降、磁场和静电场强的变化；c) 产品电路板故障、损坏和电连接器失效；（有时，产品在冲击作用下，可能使电路板上多余物迁移而导致短路）；d) 当产品结构或非结构件过应力时,产品产生永久性的机械变形；e) 当超过极限强度时,产品的机械零件损坏；的确f) 材料的加速疲劳（低周疲劳）；g) 产品潜在的压电效应；h) 由于晶体、陶瓷、环氧树脂或玻璃封装破裂造成的产品失效。
SAE ARP5757A-发动机部件试验指南-振动、冲击试验
SAE ARP5757A-发动机部件试验指南-振动、冲击试验1.振动振动试验的目的是验证部件暴露在振动环境下不会引起结构失效并且设备功能正常。
本试验验证的最大振动能力应与声明的发动机环境相一致，如果部件没有安装在发动机上，应与飞机相应区域或挂架环境相一致。
通常意味着振动等级与服役过程中发动机转子的最大不平衡限制相一致。
注意某些发航空器应用会带来由安装带来的振动要求，如叶片非包容。
尽管对这些等级耐受性的证明可能包含在23部或25部的交付物中，但是从业务的角度来看，在部件振动试验中包含由安装带来的附加试验是谨慎的。
如果通过整机试验验证了部件暴露在最大振动等级中的运行性能，并且在试验中也积累了足够的循环数来表明部件在运营期间不需要寿命管理，那么就不再要求进行额外的部件试验。
如果整机振动试验验证了部件的运行性能，但不满足设计寿命，那么通常要进行额外的部件振动试验，试验期间，部件应处于非运行状态。
这种情况通常适用于发动机试验未能充分证明高循环疲劳寿命的部件，并只适用于这些部件的静态安装和结构部分，这些可在部件非运行状态下通过试验进行验证。
DO-160第8章提供了本节相应的符合性验证方法。
发动机部件的类别相应是R、U或U2类取决于发动机用于固定翼飞机还是旋翼直升机。
此外，DO-160第8章还给出了阶跃型、正弦型，以及随机型三种振动激励信号的选择方法。
AC33.63-1第4章提供了关于机匣外部件振动试验的指南，也同样适用于本ARP涉及的部件。
但在所有情况下，选择的振动等级应与在发动机安装手册中定义的所有发动机使用状态发生的情况相一致。
只要试验能证明振动不会导致部件高周疲劳失效，上述每种方法均可以接受。
验证的循环数取决于部件的构型以及材料持久疲劳属性。
试验验证可以作为部件符合要求的一部分进行，也可以作为整机符合CCAR33.63要求的一部分进行。
通过/失败准则是部件必须能按预期工作并无任何超过限制的损伤和磨损。
振动和冲击试验
振动和冲击测试
什么是振动：
1.3、正旋振动 满足公式：A=f2/250×D，F=MA 其中：A代表加速度，f代表振动频率，D 代表振动位移（半峰值），M代表振动的质量
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振动和冲击测试
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振动和冲击测试
正旋振动测试参数：
正旋定频：
对数扫频：Oct/min,代表字母n OCT：2倍进频程（倍频程） 倍频程的数学表达式： f1×(2n)T= f2 T =[log(f2/f1)]/(n×log2) =1/n×3.32 × log(f2/f1)]
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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
振动频率、振动位移或振动加速度。
正旋扫频：
振动频率范围、振动位移或振动加速度、 扫频方式和扫频速率
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正旋振动测试参数：
正旋扫频振动：
扫频方式：线性扫频和对数扫频 扫频速率：线性扫频：Hz/s 对数扫频：Oct/min
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正旋振动测试参数：
在规定的频率范围内，按规定的谱形状和总均 方根值（GRMS）作宽带随机振动，并达到规定要求 的时间。 随机振动是一系列振动振动的组合，但某一时 刻，无法预估振动的频率和振动强度。
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振动和冲击测试
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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
轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验
G B/T21563-2018前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T21563-2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》，与GB/T21563—2008相比，主要技术变化如下：一修改了常用的3种模拟长寿命振动试验方法的释义，删除了现场信息内容，适用范围增加了多轴试验、主结构的释义等（见第1章，2008年版的第1章）；增加了引用标准GB/T2423.57-2008(见第2章）；—增加了术语，如随机振动、正态分布、加速度谱密度、组件和柜体等（见第3章）；一修改了在功能振动试验前制造商和用户的协议内容（见第4章，2008年版的第4章）；修改了试验顺序的相关内容，使其更加明确（见第5章，2008年版的第5章）；增加了夹具测试要求的内容，使试验方法更为合理(见6.2）；修改了“固定点”一修改了控制点的定义，将“控制点”改为“检测点”一修改了“1类B级车体安装功能振动试验的值”(见表1、表A.3，2008年版的表1、表A.3）；一修改了被试设备的安装轴向未知时的试验处理方法，以便试验更加合理（见8.1、9.1、10.1，2008年版的8.1、9.1、10.1）；一修改了“模拟长寿命振动试验条件”，制造商和用户可根据实际情况对本标准进行裁剪使用（见第9章，2008年版的第9章）；一增加了采用冲击响应谱方法完成冲击试验的内容，以便制造商和用户可根据实际情况对本标准进行裁剪使用（见10.1）；一增加了在试验台能力不足的情况下重型设备冲击试验处理方法的内容（见10.5中表3，注2）；一修改了1、2、3类模拟长寿命振动试验频谱，因标准中引入了两种不同的加速度比例系数计算方法，从而得到两种不同的振动试验频谱（见图2~图5，2008年版的图1~图4）；一修正了1类B级模拟长寿命振动试验的值，因ASD谱的频率范围由5Hz~150Hz变更为2Hz~150Hz且1类B级功能振动试验的值发生了变化（见9.1中表2、图3、A.6中表A.3，2008年版的9.1中表2、图2、A.5中表A.3）；一增加了加速度比例系数计算方法，使制造商和用户可根据实际情况对本标准进行裁剪使用（见；一增加了典型疲劳强度曲线，以便明晰加速度比例系数计算方法IⅡ的推导过程（见图A.3）。
IEC61373-1999铁道车辆设备冲击和振动试验标准详解
铁道车辆设备冲击 和振动试验标准
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国际电工委员会标准 铁路应用篇
IEC 61373
第1版 1999 年 1 月
铁道车辆设备冲击和振动试验标准
参考Байду номын сангаас：CEI/IEC 61373：1999
编号说明： 从 1997 年 1 月开始，所有 IEC 出版物均按 60000 系列编号发行。
统一出版物： 某些 IEC 出版物的统一版本。包括修订版一律有效。例如，编号为 1.0，1.1 和 1.2 的版 本，系分别指基础出版物，包括第 1 次修正内容的基础出版物和包括第 1，2 次修正内容的 基础出版物。
本标准的有效性： 凡是 IEC 出版物的技术内容均由国际电工委员会进行不断的审查，以确保其内容能反 映当前技术水平。 与本标准重新认定日期有关的资料，保存在 IEC 的目录中。 有关本标准主题，本委员会所做的工作，直至编制成本标准，予以出版发行等等情况 的资料，均可从下列各处查阅： · IEC 网站* · IEC 出版物目录
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目录
序言…………………………………………………………………………………………4 前言…………………………………………………………………………………………4 1. 范围……………………………………………………………………………………5 2. 参考资料………………………………………………………………………………6 3. 定义……………………………………………………………………………………6 4. 总则……………………………………………………………………………………7 5. 试验顺序………………………………………………………………………………7 6. 试验室需要的参考资料………………………………………………………………8 6.1 试验设备的安装和方位………………………………………………………………8 6.2 参考点和控制点………………………………………………………………………8 6.2.1 固定点………………………………………………………………………………8 6.2.2 控制点………………………………………………………………………………8 6.2.3 参考点………………………………………………………………………………8 6.2.4 响应点（测量点）…………………………………………………………………9 6.3 试验时的机械状态和功能…………………………………………………………9 6.3.1 机械状态…………………………………………………………………………9 6.3.2 功能试验…………………………………………………………………………9 6.3.3 性能试验…………………………………………………………………………9 6.4 随机振动试验重复性………………………………………………………………9 6.4.1 加速度频谱密度（ASD）………………………………………………………10 6.4.2 均方根值（r.m.s）………………………………………………………………10 6.4.3 概率密度函数（PDF）…………………………………………………………10 6.4.4 持续时间…………………………………………………………………………10 6.5 测量误差……………………………………………………………………………10 6.6 回复…………………………………………………………………………………10 7. 初始测量和预处理…………………………………………………………………10 8. 随机振动试验条件…………………………………………………………………11 8.1 试验条件和频率范围………………………………………………………………11 8.2 功能振动试验持续时间……………………………………………………………11 8.3 试验时的功能………………………………………………………………………11 9 加大随机振动级下的模拟长寿试验………………………………………………12 9.1 试验条件和频率范围………………………………………………………………12 9.2 加速振动试验时间…………………………………………………………………12 10. 冲击试验条件………………………………………………………………………13
混凝土的动态力学性能分析
混凝土的动态力学性能分析一、引言混凝土是一种常用的建筑材料，具有良好的耐久性和强度，但在长期使用过程中，其力学性能会发生变化。
因此，混凝土的动态力学性能分析对于建筑结构的安全性和耐久性至关重要。
本文将从以下几个方面介绍混凝土的动态力学性能分析：混凝土的材料性能、动态荷载对混凝土的影响、混凝土的动态力学特性以及混凝土的动态力学试验方法。
二、混凝土的材料性能混凝土是由水泥、砂、石料等材料混合而成的复合材料，其力学性能受到其组成材料性能的影响。
混凝土的主要材料性能包括强度、刚度、蠕变、疲劳、抗震性等。
1.强度混凝土的强度是指其承受外力的能力，通常用抗压强度和抗拉强度来表示。
抗压强度是指混凝土受到压力时能够承受的最大压力，抗拉强度是指混凝土在拉伸时能够承受的最大拉力。
混凝土的强度与其混合比、水胶比、养护时间等因素有关。
2.刚度混凝土的刚度是指其对外力响应的速度和幅度，通常用弹性模量来表示。
弹性模量是指混凝土受到外力时产生的应力和应变之比。
混凝土的刚度受到其组成材料的刚度和连接方式的影响。
3.蠕变蠕变是指混凝土在长时间受到恒定载荷时产生的变形。
混凝土的蠕变性能与其材料特性、荷载大小和时间等因素有关。
长期受到恒定荷载的混凝土会产生蠕变变形，导致建筑物的稳定性和耐久性下降。
4.疲劳混凝土在长时间受到多次反复荷载时会产生疲劳失效。
疲劳失效是指混凝土在反复荷载下出现的微小裂纹，最终导致混凝土的破坏。
混凝土的疲劳强度受到其组成材料的疲劳强度和载荷频率的影响。
5.抗震性混凝土在受到地震荷载时，其抗震性能是保证建筑安全稳定的关键因素。
混凝土的抗震性能与其组成材料的强度、刚度和连接方式有关。
三、动态荷载对混凝土的影响建筑结构在使用过程中会受到各种荷载的作用，其中动态荷载是指具有变化频率和振幅的荷载，如地震荷载、风荷载等。
动态荷载对混凝土的影响主要表现在以下几个方面：1.强度动态荷载会导致混凝土的强度下降，使其易于产生破坏。
对振动冲击试验夹具设计制造方法的探讨
对振动冲击试验夹具设计制造方法的探讨随着现代工业和国防事业的不断发展，振动和冲击试验从上世纪出现开始到现在得到了巨大的发展，在各行各业得到了广泛的应用。
振动和冲击试验与夹具的设计技术密切相关，为了保证试验结果的有效性，需要设计出合格的试验夹具。
本文阐述了夹具在振动冲击试验中的重要性，总结了夹具的功能和性能指标，对夹具的基本类型、材料使用、制造加工、安装和动态测试方法进行了探讨。
标签：夹具的功能；制作工艺；测试方法0 概述振动、冲击试验是环境试验中很重要的一个环境参数，无论是航天航空、武器装备、轨道交通还是各种民用产品，在其储存、运输和使用过程中都会经受到振动、冲击的环境影响，也是可靠性试验、环境应力筛选及多因素综合环境试验最基础的项目。
要在实验室模拟实际环境对受试产品进行振动、冲击试验，就必须借助于试验夹具，通过夹具将试样与振动、冲击台面连接起来，通过夹具将规定的环境谱不失真地传递给试样，所以夹具的设计、制作及安装水平直接关系到试验能否顺利实施，产品能否经受到规定的试验量级考核，若因为夹具的设计、加工及安装不合理，就会造成受试产品“过试验”或“欠试验”，直接影响到试验结果的评判，由此可知，试验夹具对试件的振动冲击起着决定性的作用。
1 夹具的功能振动、冲击试验夹具是将试验台面与试样连接起来，将规定的激振力传递给受试产品，主要有两项功能：1.1 连接功能由于振动台面的螺栓孔有固定的尺寸和位置，不可能满足各种产品在平台上的安装要求，所以就需要通过夹具，将被试产品固定在振动台面上；1.2 传递功能夹具是介于振动台面与被试产品之间的传递介质，振动台的振动量值通过夹具传递给被试产品，用于模拟被试品在实际使用中所经受到的振动环境。
2 夹具的性能指标夹具的设计目前没有统一的标准方法，很多时候还依赖于实践经验，但一个理想的夹具需具备重量相对较小、刚度大、在规定试验频率范围内不出现共振等基本要求：（1）夹具自身的第一阶固有频率应大于规定的最高试验频率，才能有效避免受试产品与夹具发生共振耦合，造成试样不正当损坏；（2）受试产品与试验夹具连接面上各点的响应要尽量一致，以达到振动激励量值1：1传递给试件；（3）为提高夹具的第一阶固有频率，需选择刚度/质量比足够大的材料制作；（4）夹具的阻尼要足够大，当夹具发生共振，第一阶固有频率的品质因数Q须小于4；（5）夹具的质量最好大于试件的两倍以上，以减小受试产品与振动夹具之间的相互映射作用；（6）尽量减小夹具在垂直于振动/冲击方向上的横向运动；（7）振动、冲击波形失真要小，波形失真度在夹具的第一阶固有频率之前应小于25%，在之后，应小于60%。
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
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通过振动台控制器 的计算
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振动频率范围 各频率点上的功率谱密度
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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。
振动试验方法范文
振动试验方法范文1.自由振动试验方法：自由振动试验方法是一种最简单的试验方法，其基本思想是将被试振动物体从其平衡位置偏离一定角度，释放后物体自由振动，通过测量振动物体的振幅、振动周期等参数，计算出物体的固有频率、阻尼比等动态特性参数。
自由振动试验方法在结构动力学中有重要的应用，并常用于模态分析和固有频率测试。
2.强迫振动试验方法：强迫振动试验方法是通过给振动物体施加激励力或施加特定的位移、速度或加速度激励来实现的。
此方法可用于评估物体的动态特性和结构强度。
常见的强迫振动试验方法包括冲击试验、频率扫描试验和随机激励试验等。
3.冲击试验：冲击试验是通过施加短时、高能量的冲击力来激励振动物体，测量其响应。
冲击试验可以模拟物体在意外撞击或爆炸等突发事件中所受到的外力，评估物体的抗冲击性能和耐久性。
冲击试验在航空航天、汽车行业中有广泛应用。
4.频率扫描试验：频率扫描试验是通过改变激励信号的频率并测量振动物体的响应来研究其频率响应特性。
在频率扫描试验中，通常以固定幅值的正弦激励信号激励物体，并在一定范围内改变频率。
通过记录物体的响应，可以获得其频率-振幅响应曲线，用于分析结构的固有频率、共振现象以及频率响应范围等。
5.随机激励试验：随机激励试验是通过施加具有随机特性的激励信号来研究振动物体的响应。
这种试验方法更接近于实际工况，能够更准确地评估物体的耐久性和结构可靠性。
在随机激励试验中，通常使用高斯白噪声信号或具有特定统计特性的随机信号激励物体，并记录其响应特性。
除了以上介绍的试验方法，还有许多其他的振动试验方法，如模态分析、转子动平衡试验、振动传感器的校准试验等。
这些试验方法在不同的应用领域和具体的实验目的下有着不同的应用。
通过振动试验方法，可以更全面地研究和评估物体的动态特性和结构强度，为优化设计和改进产品性能提供参考依据。
IEC 61373-1999铁道车辆设备冲击和振动试验标准
铁道车辆设备冲击 和振动试验标准
—1—
国际电工委员会标准 铁路应用篇
IEC 61373
第1版 1999 年 1 月
铁道车辆设备冲击和振动试验标准
参考号：CEI/IEC 61373：1999
编号说明： 从 1997 年 1 月开始，所有 IEC 出版物均按 60000 系列编号发行。
FDIS 9/475/FDIS
表决报告 9/509/RVD
有关本标准的投票表决结果全部列于上表表决报告文件中。 附录 A，B，C，D 仅供资料使用。
前言
铁路车辆所配置的机械设备/元件、气动设备/元件、电气和电子设备/元件（以下统称设 备）都要进经振动试验和冲击试验，本标准规定这类随时振动和随机冲击试验项目的各种 要求。随机振动试验是设备/元件验收所采用的唯一方法。
统一出版物： 某些 IEC 出版物的统一版本。包括修订版一律有效。例如，编号为 1.0，1.1 和 1.2 的版 本，系分别指基础出版物，包括第 1 次修正内容的基础出版物和包括第 1，2 次修正内容的 基础出版物。
本标准的有效性： 凡是 IEC 出版物的技术内容均由国际电工委员会进行不断的审查，以确保其内容能反 映当前技术水平。 与本标准重新认定日期有关的资料，保存在 IEC 的目录中。 有关本标准主题，本委员会所做的工作，直至编制成本标准，予以出版发行等等情况 的资料，均可从下列各处查阅： · IEC 网站* · IEC 出版物目录
附录 A（资料） 关于运行测量，测量位置，运行数据记录方法， 运行数据的摘录以及根据获得的运行数据计算 随机试验等级所用的方法等的说明…………………………………………………22
附录 B（资料） 根据随机振动试验数据推导设计级计算指南………………………………………28
21563-2018 轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验
GB/T 21563-2018前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T21563-2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》，与GB/T21563—2008相比，主要技术变化如下：一修改了常用的3种模拟长寿命振动试验方法的释义，删除了现场信息内容，适用范围增加了多轴试验、主结构的释义等（见第1章，2008年版的第1章）；增加了引用标准GB/T2423.57-2008(见第2章）；—增加了术语，如随机振动、正态分布、加速度谱密度、组件和柜体等（见第3章）；一修改了在功能振动试验前制造商和用户的协议内容（见第4章，2008年版的第4章）；修改了试验顺序的相关内容，使其更加明确（见第5章，2008年版的第5章）；增加了夹具测试要求的内容，使试验方法更为合理(见6.2）；一修改了被试设备固定点的相关内容（见6.3.1，2008年版的6.2.1）；修改了“固定点”的定义（见6.3.2，2008年版的6.2.1）；一修改了控制点的定义，将“控制点”改为“检测点”，以便符合通用术语（见6.3.3、6.3.4，2008年版6.2.2、6.2.3）；一修改了“1类B级车体安装功能振动试验的r.m.s.值”(见表1、表A.3，2008年版的表1、表A.3）；一修改了被试设备的安装轴向未知时的试验处理方法，以便试验更加合理（见8.1、9.1、10.1，2008年版的8.1、9.1、10.1）；一修改了“模拟长寿命振动试验条件”，制造商和用户可根据实际情况对本标准进行裁剪使用（见第9章，2008年版的第9章）；一增加了采用冲击响应谱方法完成冲击试验的内容，以便制造商和用户可根据实际情况对本标准进行裁剪使用（见10.1）；一增加了在试验台能力不足的情况下重型设备冲击试验处理方法的内容（见10.5中表3，注2）；一修改了1、2、3类模拟长寿命振动试验频谱，因标准中引入了两种不同的加速度比例系数计算方法，从而得到两种不同的振动试验频谱（见图2~图5，2008年版的图1~图4）；一修正了1类B级模拟长寿命振动试验的r.m.s.值，因ASD谱的频率范围由5Hz~150Hz变更为2Hz~150Hz且1类B级功能振动试验的r.m.s.值发生了变化（见9.1中表2、图3、A.6中表A.3，2008年版的9.1中表2、图2、A.5中表A.3）；一增加了加速度比例系数计算方法，使制造商和用户可根据实际情况对本标准进行裁剪使用（见A.5.1)；一增加了典型疲劳强度曲线，以便明晰加速度比例系数计算方法IⅡ的推导过程（见图A.3）。
振动、冲击、落下试验标准
振动/冲击/落下试验标准1.0可靠度试验目的振动试验概述冲击试验概述落下试验概述2.0 试验项目与试验条件2.1 试验程序振动轴向辨别测试件摆放安置加速规正确填贴固定方式振动试验条件冲击试验条件落下方式及顺序要求落下试验条件试验完成检查项目试验报告3.0 试验环境要求二级实验室环境要求ISO/IEC 17025(1999)一般测试实验室环境要求CNS1.可靠度试验目的近年来由于工业之高度发展，技术不断更新，各种产品系统结构日益复杂且更形精密，一系统往往由数千个零组件所组成，要是在使用中突然坏了一个零件，轻则导致系统功能不能尽善尽美的发挥，重则造成整个系统丧失功能，产生不可预期的后果。
因此产品必须经得起各种环境的考验，并要保证产品于正式生产后能安全可靠且经久耐用的在客户手中使用，就必须在研究发展期间将可靠度设计于产品质量中，所以试验的工作是不可少的，试验是评估系统可靠度的一种方法，也是最重要的一个阶段，利用过程中的各项数据及现象来评估可靠度相较于纸上谈兵式的理论推导要准确许多，左证资料越多，对所估计的可靠度信心也就越大，但不作试验或没有试验到某些程度以上的试验，并不代表产品系统不可靠，而是根本不知道产品可靠度的程度。
1.1 振动试验概述振动测试的目的，在于实验室中作一连串可控制的振动仿真，测试产品在寿命周期中，是否能承受运送或使用的振动环境的考验，也能确定产品设计及功能的要求标准。
振动测试的精义在于确认产品的可靠度及提前将不良品在出厂前筛检出来，并评估其不良品的失效分析以其成为一个高水平、高可靠度的产品。
举凡货物、商品在送达客户途中，都必须经过不同的搬运过程才会送达用户手中。
在此过程中将有不同状态之振动产生，造成产品不同程度的损坏。
对于产品有任何的损坏都不是厂商及客户所愿意乐见，然而运送过程所发生的振动却是难以避免的。
若一味地提高包装成本，必将带来不必要之浪费，反之脆弱的包装却造成产品的高成本，丧失其市场竞争力。
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正旋振动的测试能力评估：
案例分析： 样品尺寸：300×300×150mm。重量
20kg 测试条件1：定频5Hz，位移10mm. 测试条件2：扫频振动，频率范围3～
100Hz，定位移振动深1圳m市一m通. 检测技术有限公司
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
振动数据转化后的测试时间问题：
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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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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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冲击测试参数：
冲击脉冲的类型 冲击脉冲的宽度或冲击最大速度
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冲击测试能力评估：
冲击台参数: 最大载荷、台面尺寸 最大冲击加速度 冲击台的最大上升高度 冲击脉宽范围
样品参数：样品尺寸、样品重量、测试参数
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对数扫频：Oct/min,代表字母n OCT：2倍进频程（倍频程） 倍频程的数学表达式：
f1×(2n)T= f2 T =[log(f2/f1)]/(n×log2)
=1/n×3.32 × log(f2/f1)]
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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
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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。
实验室随机振动的产生过程
时域信号
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什么是振动：
1.3、正旋振动 满足公式：A=f2/250×D，F=MA 其中：A代表加速度，f代表振动频率，D
代表振动位移（半峰值），M代表振动的质量
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正旋振动测试参数：
正旋定频：
振动时间是否与实际的振动时间一致？
解决办法：
高加速试验：测试强度增加，测试时间缩短
参考文件：MIL-STD-810F
高加速试验：测试强度增加，测试时间缩短 W1/W2＝(T1/T2)1/4，W1和T1是实际运输振动强度和时间，W1
和T1是实验室振动强度和时间 深圳市一通检测技术有限公司
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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
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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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什么是振动：
1.4、随机振动
在规定的频率范围内，按规定的谱形状和总均 方根值（GRMS）作宽带随机振动，并达到规定要求 的时间。
随机振动是一系列振动振动的组合，但某一时 刻，无法预估振动的频率和振动强度。
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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
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什么是振动：
1、振动：物体沿某一中心点做往返运动； 分类：正旋振动：正旋定频和正旋扫频 随机振动
振动频率、振动位移或振动加速度。
正旋扫频： 振动频率范围、振动位移或振动加速度、扫
频方式和扫频速率
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正旋振动测试参数：
正旋扫频振动：
扫频方式：线性扫频和对数扫频 扫频速率：线性扫频：Hz/s
对数扫频：Oct/min
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