昆明铁道车辆震动测试

南京宁韵环境检测有限公司是一家开展各类振动噪声第三方检测机构。公司组成了一支由声学博士为核心的技术队伍，已建成LMS 12+ 振动噪声分析系统、B&K PULSE分析系统、B&K 声强、B&K 2250声级计、B&K 声校准和BSWA 1级精度声级计。 公司具备各类酒店、商务场所、住宅以及乘用车、船舶、高速列车、机械设备等多个领域的振动噪声测试经验。已取得检验检测机构资质证书(CMA)。
工业车辆是工程机械的重要分支，是物流行业的重要装备之一，它是以内燃机、蓄电池电机，液化气内燃机仓储和装卸类搬运机械。普通适用港口，车站、货场，、车间、仓库、油田及机场等处，可以进入船舶和集装箱内进行作业，还广泛用于和防爆及越野作业，并可以配备多种工具扩大其使用范围。随着物流技术的不断发展推广和应用，以及国家工业化水平的不断提高，工业车辆产品使用范围将日益扩大，成为一种产量和规格多的装卸仓储搬运机械。国家标准GB/T 6104-2005 《机动工业车辆 术语》给出各类工业车辆的定义。
国标GB/T 27694-2011 《工业车辆安全 振动的测量方法》提供一种测量工业车辆传递到操作者的全身振动的方法，以满足机械指令的信息要求。其测量结果可对同一类型的工业车辆或者对同一工业车辆但配备不同的座椅、轮胎等进行一个对比。但该标准不适用于实际作业中对操作者的日常振动负荷测量。同时，对于工业车辆，有三种主要的操作模式:运行、起升和发动机怠速。这三种模式中，只有运行模式将操作者暴露于严重的全身振动。因此，按照EN 1032，全身振动的试验基于运行模式。
测试时，需要根据操作者的坐驾和站立姿势选择相应的测点；测量时车辆应按照规定跑道运行，测量这些测点的垂向加速度均方根值，并按照Wk计权计算其加速度值。

那么人对振动的响应是否也是具有频率特性呢？是肯定的！由于振动与声音对人体作用的部位不同，具体而言振动对人的影响包括人对振动的反应和振动对人的影响两个方面。
人实际也是一个弹性系统，因此人体对振动的反应也主要取决于振动的频率特性和振动的方向。一般而言，全身垂直振动时，在4～8Hz处有个的共振峰，称作共振频率，它主要由胸部共振产生，对胸腔内脏影响。在10Hz附近还有一个较小的共振峰，称作*二共振频率，它由腹部共振产生，对腹部内脏影响较大。头部共振频率为2～30Hz和500～1000Hz，共振时，对大脑与头面部影响很大。手的共振频率为30～40Hz。另外，人体在对水平方向振动的感受要比垂直振动敏感一些。此外，除在受振方向上产生振动外，在其它方向上也会出现一些振动。如在人体受到低频横向振动作用时，头部会产生椭圆形振动。横向振动频率越高，头部垂直振动成分愈大；当频率达4～5Hz时，头部几乎成了垂直的振动。
根据振动作用于人体的部位，可以分为全身全部振动和局部振动。全身振动是人体直接位于振动物件上所受的振动；局部振动是指生产人体局部，如手持振动工具或手接触振动工件所接受的振动。有时人体可能同时承受上述两种振动。振动对人的影响主要取决于振动的强度，其次是振动频率和人体承受振动的持续时间。按照振动的强度区分，振动对人的影响大致有四种情况：(1)人体刚能感受到振动的信息，即“感觉阈”，多数人对这种振动是可容忍的。(2)振动的振幅加大到一定程度，人就感到不舒服，即“不舒适阈”。“不舒适”仅是一种心理反应，是大脑对振动信息的一种判断，并没有产生生理影响。(3)振动振幅进一步增加，达到某种程度，人对振动的感觉由“不舒适”进到“疲劳阈”，对**过疲劳阈的振动，不仅有心理的反应，而且也出现生理的反应。如注意力的转移、工作效率的降低等。对刚**过“疲劳阈”的振动，当振动停止以后，生理影响还可以恢复。(4)振动的强度继续增加，就进到“危险阈”(“限阈”)，**过危险阈时，振动对人不仅有心理、生理的影响，还产生病理性的损伤，使感受和系统产生变，即使振动停止也不能复原。
人能感觉到的振动频率范围为几分之一赫兹到5～8kHz。低频（30Hz以下）振动可能引起头晕，反冲力猛烈的振动会使手、肘、肩的骨关节发生变化；中频（30～100Hz）振动能引起骨关节变化和血管等振动病；高频（100Hz以上）振动也能造成血管等振动病。而振动影响的时间越长，对人体影响越大，振动病发病率越高，病情越严重。
由于振动的形式和频率对人体不同部位产生影响均不同，因此在振动频率计权需要考虑振动对人体各个部位或者整体的影响。表1为振动各种计权方式和适用的频率范围。

建筑室内振动测试主要是检测和评价各类振动对人体舒适性的影响；它与噪声检测是类似的，因此这时也需按照昼间（6:00~22:00）和夜间（22:00~6:00）分别测试和评价。
      从振动源来说，这里介绍的室内振动源主要是针对由建筑内部设备，如电梯、水泵等设备产生。这时振动的检测标注主要是：
GB/T 50355-2018 住宅建筑室内振动限值及其测量方法标准
GB/T 50868-2013 建筑工程容许振动标准
对轨道交通由于还有的测试标准，具体可参看轨道交通振动测试部分的介绍。
1. 振动检测方法
室内振动检测主要是测试室内垂向加速度，当然GB 50868还规定了水平向加速度限值，但主要还是以垂向为主。同时由于振动源的振动也类似于噪声，可分为稳态的和非稳态的，对于稳态振动自然是测量一段时间的等效振动级。但是对于非稳态振动，GB　50868主要以加大测量时间，采用总体平滑方式提高测试精度，其测量值应该也还是等效振级评价。但对于住宅室内振动测试中使用GB/T　50355-2018则是测量快档（时间常数为1s）的振动级。而且直接以振级进行评价。这与噪声测试有以下几个不同：
A. 非稳态振动以振级评价，而不是像噪声一样，在噪声加10dB或15dB评价。
B. 时间计权不一致，振动时间计权的快档一般是1s，慢档为8s；而噪声时间计权的快档一般是0.125s，慢档为1s。
2. 室内振动评价方法
GB/T 50355-2018给出了住宅振动1~80Hz和k计权的限值要求
GB 50868还在条文说明中的*6部分给出了室内振动1~80Hz的限值要求，同时它在该部分还指出其室内振动计权为GB/T 13441.2规定的频率计权，为Wm计权，但其对应表10计权表则为Wk计权。
同时GB 50868在*9部分还按照声环境类别和房间的性质，给出了31.5~500Hz频带的振动限值
由于一般的噪声分析设备其分析频带低频到8Hz左右，正好**人体振动敏感的频率（4~6.3Hz)；而现有针对1~80Hz人体振动测试的设备，其振动分析频率到250Hz左右。因此整体而言，振动测试和评价要比噪声复杂。

火车具有速度快，便捷和经济等特点，已成为我们日常出行的主要交通工具。车内的振动和噪声水平对于乘坐舒适性有着非常大的影响。因此在铁路客车内不仅包含噪声测试，还需要开展车内振动的检测。国家标准GB/T 13670-2010 《机械振动 铁道车辆内乘客及乘务员暴露于全身振动的测量与分析》给出了铁道车辆内影响乘坐舒适度方面的振动测试方法。
1. 测试方法
考虑到铁路振动信号具有随机特性，可能包含具有周期特性且宽频带的振动，但车辆内能量水平相对较低;其次这些信号具有某些确定的共振频率(例如在垂直方向，车体在*二系弹簧悬挂装置上具有大约1Hz的固有频率，而挠曲的固有频率通常在(8~15)Hz之间；*三，该信号虽然是非稳态的、但是可以认为部分是稳态的信号；该信号具有持久性(如因轨道变形引起的振动)，暂时性(如空调引起的振动)或偶发的(如平面交叉道口或道岔引起的振动)。另外再考虑到人体对振动的主要响应频带（1~80Hz，垂向Wk计权)，应测量地板上的三个方向的加速度，或根据试验目的在人与座椅接触面(以及随意地在人和椅子靠背接触面)处测量加速度。其中地板应在转向架中心的上部、车体的中部(可选择)，并根据试验目的，选择通过台。而用以进行研究的座椅安装位置:可在任意车体的中部、车体两端座椅的上下部位。
同时考虑到铁路客车振动信号的上述特点，采集的振动信号应该按照以下两种方式进行分析，一是一段时间如5min的三个方向的频谱分析，其次则是以5s为一个计算间隔，计算该采集时段的振动统计分析，得到振动均值、标准差、值等统计参数。
检测领域：各类环境噪声、室内低频噪声、电梯噪音； 空气声和撞击声隔声、混响时间、语音清晰度、开放办公声学特性、厅堂扩声；声屏障、隔声间、隔声罩和；各类振动测试评价、建筑结构振动、精密设备振动、机械振动测试；声功率和发射声压级测试；声强测试分析；轨道交通、汽车、船舶噪声检测。
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