GB T 13670-2000 铁道车辆乘客及乘务员所承受的振动的测量与分析.pdf

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1、ICS 45. 060. 20 S 09 GB 中华人民共和国国家标准GB/T 13670-2000 eqv ISO /DIS 10056 : 1997 铁道车辆乘客及乘务员所承受的振动的测量与分析Mechanical vibration一-Measurementand analysis of vibration to which passengers and crew are exposed in railway vehicles 2000-10-25发布2001- 08-01实施国家质量技术监督局发布中华人民共和国国家标准铁道车辆乘客及乘务员所承受的振动的测量与分析GB/ T 13670-

2、 2000 晤中国标准出版社出版北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售 开本880X12301/ 16 印张3/4字数18千字2001年4月第一版2001年4月第一次印刷印数1-2000* 书号:155066 . 1- 17518 定价8.00元网址 科目565-454版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533GB/ T 13670- 2000 前本标准等效果用ISO/DIS10056: 1997(铁道车辆内乘客及乘务员所承受的振动的测量与分析)，对GB/ T 13

3、670-1992(铁道客车全身振动测量方法进行修订，编写格式按GB/T1.1-1993规则编写。标准的题目改为铁道车辆乘客及乘务员所承受的振动的测量与分析;在参考文献中，对于已转化为国标的几项国际标准均采用国标;为了简化本标准，删除了附录A(提示的附录)试验报告实例部分。自本标准发布之日起，GB/T13670-1992同时废止。本标准由中华人民共和国铁道部提出。本标准由铁道部劳动卫生研究所归口。本标准由铁道部劳动卫生研究所负责起草，铁道部标准计量研究所参加起草。本标准主要起草人:乔玲、张一兵。GB/T 13670- 2000 ISO前言ISO(国际标准化组织)是由各国际标准化团体(lSO成员团

4、体)组成的世界性的联合会。制定国际标准的工作通常由ISO的技术委员会完成。各成员团体若对某技术委员会己确立的标准项目感兴趣，均有权参加该委员会的工作。与ISO保持联系的各国际组织(官方的或非官方的)也可以参加有关工作。在电工技术标准方面ISO与国际电工委员会(lEC)保持密切合作关系。由技术委员会正式通过的国际标准草案被ISO理事会批准为国际标准前，提交各成员团体表决。根据ISO程序，国际标准需取得至少75%参加表决的成员团体同意才能正式通过。国际标准ISO10056是由ISO/TC108机械振动与冲击技术委员会，SC2机械、车辆和结构的机械振动与冲击测量及评价分委会制定的。本国际标准适用于铁

5、道环境的振动测量与分析，值得注意的是，铁道车辆的机械振动具有其特殊性。本标准补充了ISO2631-1，概括地论述了人们日常活动中(工作、旅游等)所有情况。标准叙述了全身振动的测量及其影响。E 中华人民共和国国家标准铁道车辆乘客及乘务员所承受的振动的测量与分析Mechanical vibration-Measurement and analysis of vibration to which passengers and crew are exposed in railway vehicles 1 范围本标准规定了铁道车辆内人体承受全身振动的测量及分析方法。本标准适用于传递到全身频率低于80Hz

6、的周期、随机及瞬态振动。2 引用标准GB/ T 13670- 2000 eqv ISO/ DIS 10056 : 1997 代替GB/T13670- 1992 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/ T 2298-1991机械振动与冲击术语GB/ T 13441- 1992 人体全身振动环境的测量规范GB/ T 13860-1992 地面车辆机械振动测量数据的表示方法GB/ T 14412-1993 机械振动与冲击加速度计的机械安装3 定义本标准采用GB/T22

7、98的定义。4 代号与缩写下列代号和缩写适用于本标准。4. 1 本标准采用的代号含义见表1。表1序号代号含义01 a 加速度均方根值02 a(t) 作为时间函数的瞬时加速度值03 b 级宽04 f 频率05 h 加速度均方根值概率直方图06 he 加速度均方根值累计概率直方图07 m 表征观察级的指数08 N 每个基本段采样数09 n(m) 在级内的观察数010 N b 基本段数011 7lT 观测总数012 t 时间01 3 t 来样间隔014 X 加速度的傅立叶变换01 5 一个基本段的持续时间国家质量技术监督局2000-10-25批准单位m/sZ m/ sZ m/ s2 Hz s s 2

8、001 - 08-01实施1 GB / T 13670-,.2000 表2序号下标及缩写含义01 z 数据基本段序号02 w 在加权信号的基础上所计算的参量03 a 测量加速度的位置gP:地板S:座椅平面B:座椅靠背04 在a测点的振动测量方向，取X、Y、Z值(见图1)一本标准采用的下标及缩写含义见表2。4. 2 Z 4 X .背街面、kx X Y 、 人体的基准轴图12 5 铁道车辆振动特性5. 1 可引起车辆振动或振动放大的因素5. 1. 1 轨道GB/T 13670- 2000 a)轨道平整(Z向)，校直(Y向或轨距的某些缺陷;b)焊接或轧制的缺陷;c)轨道接缝zd)轨道(桥梁)的可变垂

9、直向刚度;e)道叉;)直线与连续曲线间的过渡曲线;g)加速与制动。5. 1. 2 轮轨间接触轮轨间接触产生的力是位移和速度的非线性函数，可导致车体及转向架摆动，尤其是横向振动。5.1 . 3 车辆a)铁道车辆是一个柔性的复杂结构，其固有振动特性，受载荷、转向架的相对位置以及各种连接部件例如弹簧、减振器等影响;b)车轮踏面缺陆、轮对动不平衡等都会产生周期振动，振动幅值及频率是车速的函数;c)旋转机械如电动压缩机、柴油机以及空调装置通常也都产生周期性振动;d)一些部件非线性特性(如专用减振器、缓冲器、横向缓冲器等)可产生瞬态振动;e)座椅能放大振动，而且有时还会附加一些非线性振动成分，座椅响应特性

10、取决于座椅的固定方式、形状及材质、使用者体重及坐姿。5. 2 振动特性测量与分析铁路车辆振动信号时，应注意以下特性:a)随机的，可能包括周期的宽频带振动;b)存在谐振响应，如车体第二级悬挂装置上1Hz左右，转向架815Hz的固有频率垂直振动;c)非平稳或不完全平稳的信号;d)持久的(如轨道不平顺度引起的振动)、暂时的(如空调引起的振动)或是偶然发生的道叉引起的振动等信号。5. 3 振动的方向车辆上任一点振动加速度可用六种分量描述，即相对于X、Y、Z轴向的三种直线运动分量及三种旋转分量，如旋转振动到旋转中心的距离足够大，该振动可视为直线振动。6 测量方法应在车辆内的地板及人椅界面上测量，其物理参

11、数为直线加速度。6. 1 测量设备测量设备包括以下仪器za)传感器(加速度计); b)适调放大器及滤波器;c)记录仪。6.1.1 传感器及适调放大器a)测量范围:地板用的可达到50m/ s2, 人椅界面用的可达到20m/ s2; b)最小带通:0.4100 Hz(土0.6%);3 GB/ T 13670- 2000 c)非线性正迟滞:测量范围的0.3%;d)横向灵敏度:5%;e)温度的影响:零漂测量范围的3%，灵敏度0.05%/C。6.1.2 适调及计权滤波器6.1.2.1 使用带通滤波器消除与本标准振动频率范围无关的频率成分，以增加测量的信噪比。6.1.2. 2 专用滤波器的性能应满足下列技

12、术要求:a)用于预处理的造调滤波器和用于处理信号的计权滤波器在标称频带中的总误差应小于士1dB; b)标称频带倍频程外的信号每倍频程衰减应大于12dB。6.1.3磁带记录仪磁带记录仪应满足以下技术要求:a) FM记录仪:最小带通为:0-156Hz , 截止频率为:156 Hz( - 0.5 dB); b) PCM记录仪z最小带通为:0128Hz，并应与抗混淆滤波器配用。6.2 加速度测量在地板或人椅界面上应测量加速度。6. 2. 1 加速度计的安装6.2.1.1 地板上测量在地板上安装加速度计时应注意以下要求:a)加速度计必须尽可能地同固定座椅的结构进行相同的振动;b)加速度计的固定系统及位置

13、应尽量坚硬。GB/ T 14412中进行了更详细的介绍。6.2.1. 2 人椅界面处测量在人椅界面上固定加速度计应符合GB/T13441规定。6.2.2 加速度计的位置6.2.2.1 在车厢内中部及两端座位处测量时，选择靠近车辆纵向中心线的位置。司机室里应在靠近安装座椅的位置进行测量。6. 2.2.2 加速度计安装在地板上时，离座垫中心的垂直投影距离应小于100mm。6.2.2.3 可根据试验的特定目的选择其他位置。6.2.3 测量时间测量时间至少要20min.每5min为一个有代表性的阶段。7 分析方法按GB/T13441要求将记录的信号进行处理，取计权加速度均方根值，并考虑5.2描述的铁道

14、振动的波动性，采用每5s计算的所有计权信号均方根值进行统计分析的方法。7.1 计权信号均方根值的计算4 应采用下列方法之一处理记录的信号(见图2至图4):a)模拟法;b)模拟数字法(混合式); c)数字法。awi= I川Ja(t灿i=1.2.Nb r = 5 s GB/ T 13670-2000 。a(t) 模拟计权滤波器a w(t) 有效值模拟计算糯a_; -. 图2模拟法计算计权加速度均方根值。a(t) 模拟计权滤波樨aw(t) 采样缝aw(i . D. t ) i=I.2.Nb 模拟数字转换器均方根值数字计算awi 如斗/NJJi川i = 1.2.Nb 图3混合法模拟/数字)计算计权加速

15、度均方根值5 aw; = J l / N L;Xwi(兀).刀，以l il = 0.5 Hz 1i2 = 80 Hz - 1 h一取决于窗函数的相关系数G / T 13670- 2000 i = 1,2 , .N Xi = Xif.) .11= 1,2 , ,N / 2 X i =离散傅立叶成分X;=对应的共领值Xi.Xi=绝对值平方图4数字法计算计权加速度均方根值7. 2 统计分析方法舒适指标是由均方根值的平均值、高均方根值的特性参数(如第95%和99%分位数决定的。评价时可使用计权加速度均方根值aw的直方图表示，其概率直方图以m)和累计概率直方图hC(m)，见图5及图6，计算公式如下:h(

16、m) = n(m)/ nT hC(m) = h(i) ; -0 式中:h(m)一一加速度均方根值概率直方图z6 m一-a.(m)/b，四舍五入到最近的整数值;nT一一观察总数;hC(m)一一加速度均方根值累计概率直方图;hC(m) = prob aw 三aw(m)J( 1 ) . ( 2 ) GB / T 13670- 2000 h 0. 33 h(m) a w(m ) 图5概率直方图以m)c h aw(m) 1. 0 图6累计概率直方图hC(m)8 试验报告试验报告除应符合GB/T13860要求外，还应包括以下内容:8.1 试验目的如舒适度评价、车辆类型、座椅类型等都应予以说明。8.2 评价

17、方法应介绍评价方法的特性，例如试验的次数等。8.3 试验条件应包括以下内容:8.3. 1 车辆说明应列出影响振动特性的以下主要因素za)车辆(动车组、客车、机车等); b)类型(卧车、座车等); c)车辆负载状况(空车、额定负荷等); d)结构及其他(钢、铝、悬挂类型、转向架类型、轮对走行里程等)。8.3.2 座椅说明a w a w CCCRU-ChuruF 阳筒。GB/T 13670- 2000 a)类型(单人、多人等); b)覆盖物(人造革、织品); c)附件(扶手、脚踏板、头靠、折叠桌等); d)方位以单排、面对面排列，在车内位置。8.3.3乘客说明应说明乘客的年龄、性别及身高、体重。8

18、. 3- 4 线路说明a)进行测量的地理位置及里程号pb)轨道类型(轨距、轨枕类型、轨道铺设方式); c)对轨道质量进行说明;d)轨道详细资料(曲线半径、道叉等。8. 3.5 运行速度试验运行车速。8.4 测试系统按GB/T13860描述。8.5 振动特性8.5.1 谱分析应给出座椅平面或椅背处和车厢地板上不同测点有代表性的标准振动谱。8.5.2 统计结果应给出依据加速度均方根值计算的以下统计资料，并应标明评价的统计参量均值、标准差、95%、99%分位数及最大值等。a)概率直方图及概率累计直方图Bb)级宽及分级数。侵权必究 书号:155066 1-17518 定价:8.00元唔科目565-454版权专有