噪声1/3倍频程计权声级算法

提出一种基于FFT谱分解进行噪声倍频程谱分析和插值法求计权声级的算法,以解决传统1/3倍频程谱分析和计权声级算法复杂且精度不高的问题.深入分析了基于FFT频谱求1/3倍频程谱、噪声频谱幅值还原成实际声压值和通过加窗FFT减少幅值误差的方法,研究了计权网络的插值应用方法,并对总声压级求取过程中的易错点进行了剖析.噪声分析试验结果验证了所提出的算法具有精度高、速度快等特性.

隧洞爆破引起路堑高边坡振动的1/3倍频程实测分析

杭州淳安在建高速公路工点的左线为路堑、右线为隧洞,在隧洞洞内和路堑边坡上布置振动测点,实测了隧洞爆破开挖各回次下的振速响应。对实测振速数据进行1/3倍频程滤波,获得了各频段所对应的振速均方根值,通过对比洞内和边坡测点的1/3倍频程曲线,揭示了爆破振动由隧洞传至边坡过程中,能量在不同频带的变化规律。在此基础上,利用萨道夫斯基公式拟合了1/3倍频程各频带振速均方根值随单段装药量和爆心距的变化规律,获得了洞内和边坡测点的分频段场地系数K和衰减系数α。实验结果表明:低频振动分量由于激发了边坡的“鞭梢效应”而出现高程放大现象。

调节阀多测点空化诱导振动敏感性分析

针对调节阀阀体不同测点处对流道内空化敏感性存在差异问题,开展了不同测点处空化诱导振动的差异性研究和空化发展状态敏感程度分析。搭建了调节阀空化振动加速度信号采集试验平台,同步采集了多测点处调节阀空化诱导振动的加速度信号。提出了加速度级比率和重心频率两个表征参数,并利用1/3倍频程谱对调节阀空化振动信号频谱进行划分,最终得到对空化发展最敏感的频带和测点位置。结果表明:调节阀阀体同一表面测点振动信号呈现相似性,不同表面测点信号差异性较大,即调节阀振动信号表现为各向异性;空化状态的发展主要引起中心频率10000 Hz以上的频带振动强度增大,适合作为监测调节阀空化状态的特征频带。

3种轨道结构下地铁引起多层住宅室内振动模拟与实测

由于土体与建筑物之间是弱耦合,忽略土-结构之间相互作用,解决了隧道-土体-建筑物模型对建筑物振动一般只分析到20 Hz以下振动的问题。分析DTⅢ-2扣件、弹性支承块轨道结构及Vanguard扣件下室内振动结果,将数值模拟结果与实测结果进行对比,分析结果表明二者吻合较好。将实测VLzmax结果与GB/T 10070及DB31/740的限值进行比较,提出对于不同振动要求的地区应采取相应的作为减振措施的轨道结构。对不同轨道结构下多层住宅室内振动分析有助于轨道交通部门采取合理减振措施来降低室内振动带来的影响。

精密工程拟建场地微振动响应测试与评价

微振动的控制对保证精密工程结构中产品质量具有十分重要的意义,为调查拟建芯片厂房工程结构建设用地的微振动特性,对工程的选址与结构设计提供建设性意见,利用精密微振动测试设备及分析系统对拟建场地的微振动进行检测,从时域上分析了振动的衰减特性与峰值水平,从频域上基于1/3倍频程分析方法对振动的平均水平及最大能量时段对应的振动幅值进行分析评价。测试与分析结果表明:拟建地块多数测点的素地微振动平均水平未达到VC-G,少数测点振动处于VC-G~VC-F之间;最大能量时段对应的振动幅值多数测点未达到VC-D,少数测点振动处于VC-D~VC-C之间;满足整体VC-C、局部VC-D的微振动控制要求;车行激励1~10Hz的频率区段对拟建场地的微振动影响较大,规划设计时应予以重点考虑。测试分析结果对拟建工程及其他精密工程结构的选址和防微振设计具有较强的参考意义。

地铁引起建筑物振动评价量及限值实测与探讨

通过对临近地铁中心线30 m以内居民住宅内进行的室内振动实测结果统计,分析室内振动的主要频率、VLmax与VLzmax分布,并对VLmax与VLzmax大小进行了比较,探讨了我国现行的不同标准关于室内振动标准限值高低及使用的评价量存在的不足。提出了在评价地铁引起建筑物室内振动时,应考虑行车密度的影响的建议。

铁路环境振动实时监测分析系统开发

基于LabVIEW平台及NI(美国国家仪器公司)相关硬件设备CompactRIO9075、NI 9234等,开发了铁路环境振动实时监测分析系统。该系统实现了振动加速度数据采集与1/3倍频程和Z振级实时分析、数据传送、监控中心实时显示、数据储存及共享等基本功能。1/3倍频程频谱分析和Z振级是振动检测中的重要项目,本系统利用LabVIEW程序和相关硬件设备采集加速度的同时,将采集数据实时转换为1/3倍频程谱和Z振级并实时显示。通过将本监测分析系统与德国DIC24数据采集仪采集的振动加速度对比,验证了本系统的可靠性。

煤矿全液压动力头式钻机振动测试与分析

为研究煤矿井下液压钻机的振动特性,指导钻机优化设计和状态监测,以ZDY6500LQ型全液压动力头式钻机为研究对象,进行了整机振动测试与分析。根据钻机工作原理得出主要激振源,以低速高转矩运行状态为例,计算了该状态主要部件激振频率。基于振动测试原理,确定了试验方案,结合钻机综合性能检测平台搭建了振动测试系统。在空载、低速高转矩和高速低转矩3种工作状态下对钻机的8个主要位置进行了振动测试。应用频域分析方法,将测试数据转化为对应频谱,分析了低速高转矩状态下主要激振源引起的钻机振动特性;应用1/3倍频程方法,对比分析了3种工作状态下钻机8个测点位置的振动总量,以及前后、左右、上下3个方向加速度均方根值的变化规律。结果表明:钻机在低速高转矩状态下,动力头减速箱和泵站柱塞泵是最大激振源;振动频率高于100 Hz时,对钻机整机振动影响较大。在钻机动力头位置,低速高转矩负载使减速器箱体振动总量较空载减少3.11%~7.27%,高速低转矩状态下振动总量较空载增加5~6倍;除动力头外,钻机空载状态下各测点振动最小,拖板、导轨、卡板振动与负载成正相关,低速高转矩状态下振动总量是空载状态的2~5倍;钻机在低速高转矩状态下整机有效功率大于50%,能耗较低。研究结果为优化钻机结构,提升钻探施工安全及可靠性提供了参考。

电子工业厂房微振动测试与分析

电子工业厂房对振动要求十分严格,为研究合肥某电子工业厂房主体结构完工后的微振动特性,利用意大利进口仪器TROMINO进行测试,并采用国际通用的1/3倍频程分析法对各测点速度、加速度时程数据进行处理,对比分析自由场地及厂房主体结构的微振动响应特性。分析结果表明该电子工业厂房内各测点微振动均满足VC-B标准;相较于自由场地的测试结果,该厂房一层刚性地坪水平方向上2 Hz^8 Hz频段的振动有所降低,但厂区内的车辆运行使8 Hz^250 Hz频段的振动显著增加;厂房二层各测点的振动均大于一层地坪,特别是8 Hz^250 Hz频段的振动幅值显著增加,且在80 Hz^90 Hz频段出现振动放大现象;此外,厂房二层人员走动对微振动响应有显著影响。研究结果对该工程及同行业相关建筑的防微振设计具有重要的理论及工程实践价值。

先进测量实验区素地环境振动实测与分析

素地环境振动实测与分析对于先进测量实验室建设意义重大,可用于指导先进测量实验室建设选址的适用性和环境振动控制设计。以中国计量科学研究院先进测量实验区选址为例,采用环境激励法对其素地环境振动进行现场测量,通过1/3倍频程分析法对测点速度时程数据进行处理。结果表明:稳态工况下1~100 Hz频段该地块振动速度均方根值低于VC-F标准,但在12.5~20 Hz频段振动速度最大值接近或大于VC-G标准,振动主要来源于21:00~次日10:00集装箱码头装卸货物时引起的随机振动,如果移除集装箱码头将有助于满足实验室振动控制VC-G标准要求。大型巴士在规定工况下运行时,实验室最佳退让距离分别为195 m、182 m和160 m,这样可满足8~25 Hz频段环境振动控制VC-G、VC-F、VC-E标准要求。通过对周边道路交通不同工况下环境振动的测试和分析,可确定不同环境振动标准实验室建设最佳退让距离。

古琴的声功率级测试研究

古琴是中华文化中地位崇高的乐器,位列中国传统文化四艺"琴棋书画"之首,但目前古琴声功率级还未有过科学的量化测定。本文将古琴声音解构成散音、泛音、按音三种音色,从其声学结构中的激励系统的角度出发,研究并测试古琴在室内音乐厅内用不同力度的激励方式演奏单音、音阶和经典乐曲时的声功率级、动态范围其及1/3倍频带声功率级谱。测试结果通过数字化图示研究分析,对完善我国民族乐器的基础声学数据库有积极作用,并为进一步研究民族乐器发音特性、民族乐队编制以及民族音乐厅堂音质设计提供重要参考。

近车站地铁运行引起的环境振动的实验与分析

选取上海地铁交通9号线沿线近车站典型区段为对象,以基于LabVIEW2010开发平台的振动测试系统进行数据采集。根据现场实测数据,分析了地铁运行时隧洞中心线对应的地表处3个方向,以及距中心线不同距离地表处垂直地面方向的振动响应实况和振动特性及传播规律。结果表明,地面振动以垂直地表方向振动为主,振动幅值距离隧洞中心线越远越小,在15m左右存在放大区,且放大的敏感频率为15~25Hz。本次实验地点靠近9号线某车站,实验数值具有一定的典型性和特殊性,可为完善该领域的研究提供借鉴和参考。

地铁引起建筑室内振动监测与评价探讨

基于对国内建筑住宅室内振动监测与评价方法的分析与探讨,表明室内振动测量相关技术要求基本一致。评价量不同,数据处理与评价方式不同,造成仪器技术性能要求不同。GB/T 5035—2005不适用于环境保护领域室内振动的监测,其标准限值较宽松。JGJ/T 170—2009是针对地铁引起建筑物室内振动监测与评价的方法,且需满足GB 10070—1988的限值要求,其评价量应包括VL_(max)与VL_(Zmax)。但JGJ/T 170—2009与GB 10071—1988规定的振动测试频率范围与频率计权因子完全不同,为便于评价应尽早统一振动测试的频率范围和频率计权因子。VL_(max)与VL_(Zmax)的大小无法简单判定。

地铁邻近建筑环境振动预测及传递规律分析

以南昌地铁1号线邻近建筑二中宿舍楼为研究对象，基于动力反应分析理论，建立隧道－大地－建筑的三维有限元模型，在计算边界域施加黏弹性人工边界，研究双线双向隧道上行线和下行线不同隔振工况下，宿舍楼室内的振动响应及振动在楼层之间的传递规律。研究结果表明：上行线和下行线隧道均采用整体道床时，室内振动超出标准；如果仅在上行线隧道采用钢弹簧浮置板道床进行隔振，室内振动降低到标准以内，但是富余量不大；当上行线和下行线隧道均采用钢弹簧浮置板道床进行隔振时，宿舍楼室内的振动大大降低，距标准规定的限值有很大的富余量。研究发现钢弹簧浮置板对6．3～15 Hz 范围内的振动有放大效应，隔振区间主要在15 Hz 以上；低频振动随着楼层的升高而增强，Z 振级在各楼层之间变化不大。

精密实验室素地微振动测试与分析

精密实验室对振动要求十分苛刻,为调查之江实验室一期6号实验楼建设用地的微振动特性,判定其选址适用性,提出实验楼工程设计注意事项,利用高精度环境振动测量分析系统进行现场测量,并采用国际通用的1/3倍频程分析法对各测点速度时程数据进行处理。结果表明,该地块素地微振动低于VC-G标准,满足该实验室所需的微振动控制要求;距离较近的周边规划道路车辆行驶对该地块振动影响较大,规划设计时应予以重点考虑;该地块附近未来规划的高铁线路对该建设用地也有显著影响,尤其是关注高铁带来的1.6~12.5 Hz频率段的激励隔离处理。测试分析结果对该工程及同行业相关建筑的选址和防微振设计具有较强的工程实践价值。

北京地铁列车运行引起建筑室内振动污染特征与评价

以分频最大振级(VL max)和最大Z振级(VL Z max)作为评价量,结合相关标准,监测与评价北京市地铁列车运行引起的临近建筑室内振动。结果表明:北京市2条地铁线路的振动特征频率分别为25 Hz、31.5 Hz、40 Hz和63 Hz,以40 Hz为主;特征频率上振动加速度级(VAL)增量明显;VL max、VL Z max的大小既与频率计权因子不统一有关,也与地铁对建筑室内振动的影响程度及振动能量在不同中心频率上的分布差异直接相关;地铁隧道埋深较水平距离对地铁振动衰减作用显著;地铁振动监测与评价的频率范围可统一为对人体影响较大的1 Hz^80 Hz,并统一频率计权因子。

地铁车辆经过不同轨道结构时对地面振动的影响研究

在列车正常运行条件下对某地铁曲线路段钢弹簧浮置板道床、科隆蛋和普通扣件轨道结构段的隧道壁振动和地面垂向振动进行现场测试,通过时域和频域分析对比地铁经过时不同轨道结构段振动从隧道壁传到地面以及地面垂向振动随距离的传播规律。结果表明:振动从隧道壁传至地面时200Hz^500Hz频段衰减较快,且地面垂向振动主频在100Hz以内,隧道壁振动主频在300Hz以内;钢弹簧浮置板道床和科隆蛋结构段的地面垂向振动随着离开线路中心线距离的增加而减小;在普通扣件结构段距线路中心线30m左右处存在一个振动放大区;列车经过时轨道线正上方0~30m范围内垂向振动的峰值频率主要在40Hz至63Hz。该测试方法和研究结果可为地铁线路设计提供相应参考。

地铁线路中等减振扣件振动测试与减振效果研究

相比其他地铁线路轨道减振形式,中等减振扣件具有造价低、易于维护、方便调节轨距等优点,在地铁建设中逐渐被广泛采用。为研究中等减振扣件在行车环境中的减振性能,对某地铁安装中等减振扣件的直线断面的钢轨振动加速度、道床振动加速度、隧道壁振动加速度以及钢轨动态位移进行现场测量。测量时主要依据GB/T13441系列标准,采用铅垂向Z振级VLZ作为评价指标,对振动加速度数据进行1/3倍频程分析。通过与安装普通扣件直线断面的相应测量结果进行对比可知(,1)中等减振扣件可有效减小隧道壁的振动达8 dB以上。(2)通过对钢轨、道床以及隧道壁的振动测试,可知中等减振扣件具有较好的减振效果。(3)根据钢轨动态变形测试结果可知,虽然安装中等减振扣件的钢轨竖向位移、轨头横向位移、轨距变化量比安装普通扣件的有所增加,但是其增加值均在允许范围内,可以满足列车安全运营的要求。(4)研究结果对于中等减振扣件的设计以及地铁线路轨道结构设计与规划具有参考与借鉴意义。

不同隧道介质下地铁列车运行引起地表的振动响应研究

通过选取具有代表性的地铁隧道土层和岩层介质环境,利用有限元软件ANSYS建立隧道—地层有限元模型,基于相同隧道埋深下,施加相同的轮轨激励,研究地铁列车通过不同隧道岩土介质环境时引起的地表振动响应。结果表明：土层地铁,低频（≤8Hz）衰减不明显,高频（〉80 Hz）开始衰减较快;岩层地铁,在低频（≤8Hz）和高频（〉100Hz）衰减均较快,衰减幅度大于土层地铁,但中高频能量带宽却大于土层地铁;不同隧道介质下地表振动响应一般均出现4个峰值,其中10～20Hz出现振动放大区,尤其是在12.5Hz左右。距隧道中心50m范围内,岩层地铁与土层地铁的地表振动响应相差不大,大于该距离后,岩层地铁低频振动（≤8Hz）衰减较快,中高频（≥20Hz）衰减较慢,土层地铁则相反。8Hz以内,岩层地铁中振动衰减量大于土层地铁,且随频率增大,岩层地铁与土层地铁振动衰减差异有减小趋势;在10～12.5 Hz,振动波在土层地铁中衰减量开始大于在岩层地铁,且二者衰减量随距隧道中心的远近影响不大。可为地铁减振及设计研究工作提供一定的参考。

地铁高架桥上部结构及整体道床振动特性研究

以宁波轨道交通1号线高架桥为例,通过现场试验,从振动加速度级、振动加速度频谱及振动加速度级1/3倍频程等三个方面,对钢轨、道床、顶板、翼缘板、腹板及底板的振动进行对比分析,得到了各部分振动的振动加速度级、卓越频率及振动在整体道床与高架桥梁上部结构的传递规律.结果表明,钢轨的振动加速度级最大,道床、顶板、翼缘板、腹板及底板的振动加速度级相近;道床、顶板、翼缘板、腹板及底板的振动加速度都在低频段40~70 Hz范围内取得卓越频率;道床、顶板、翼缘板、腹板及底板的振动加速度级1/3倍频程曲线都比较相近,振动频谱特性没有发生明显变化.