[科普中国]-振动烈度

振动烈度表示振动强烈程度。通常用表征振动水平的参数(如位移、速度与加速度)的最大值、平均值或均方根值表示。国际标准组织(IS0)推荐振动烈度用机械设备上指定点处的振动速度的均方根值表示。其优点是：它包含有频率的信息，反映了振动系统的能量，兼顾了振动过程的时间历程。但在很低的频率下(如10赫以下时)，常用振动位移的均方根值衡量振动烈度。1

简介在机组的规定测点上测得的3个正交方向上振动速度有效值的向量和的模定义为振动烈度。它是评价机组振动强弱的指标，反映的是测点上机组振动能量的大小，可以用来评定隔振后机组的振动是否满足规定的要求。2

振动烈度相关测试船舶振动试验大致上分两类情况，即新设计型号或新建船舶的振动试验以及营运船舶的振动试验。测量的范围可分为总振动与局部振动。

营运船舶的振动试验一般要求；

(1)确定振动烈度，并与衡准比较，判断其是否满足衡准要求；

(2)找出主要振源，分析其传递途径和方式，并制定相应的减振措施。

对于新型号的船，特别是对性能要求较高的船舶，在其建成后的振动试验，有时与试航同时进行，有时则单独进行。此时，除以上要求外，还有以下目的：

(1)确定船体及其局部结构的振动特性参数，如固有频率、阻尼和振型；

(2)进行特殊要求的激励力的测量，如螺旋桨脉动压力测量和其他机器振动的测量；

(3)为检验船体结构的振动预报方法，或改进和检验减振措施效果的试验。3

振动烈度测量相关及分级在对振动烈度进行测量时，应注意测点的选择。测点应选择在坚实的机体上，一般应选择在机脚、轴承座、机体顶部等能反映振动全貌的位置，避免在罩壳、盖板、悬臂、薄壳结构等具有明显局部振动处布置测点。传感器应用粘结剂或螺栓固定在被测体上。同一测点分别按互相正交的3个方向进行振动测量。

在对机组的振动烈度进行等级评定时，应按照机组的类型、功率、转速及安装形式等进行分类。船舶机械设备可按如下标准分为7类，第一类：15kW以下的转速大于3000r/min的小型高速回转机组；第二类：15kW以下的转速小于或等于3000r/min的要求较高的小型回转机组；第三类：额定功率15kW～300kW弹性安装的回转机组及额定功率大于300kW刚性安装的回转机组；第四类：安装在刚性基础上的辅助机械，如通风机、空气压缩机、制冷机、泵等机组，以及弹性安装的要求较高的额定功率大于300kW的中、大型回转机组，如推进电机等；第五类：刚性安装的四冲程柴油机；第六类：刚性安装的二冲程柴油机及弹性安装的船舶辅机，如通风机、空气压缩机、泵等机组；第七类：弹性安装的柴油机及柴油发电机组。

机组的振动等级可按振动烈度值的大小及机组的类型进行评定。从人体开始感觉的振动有效速度0.112mm/s开始，每增加1.6倍(4dB)为一个数量级。为了便于实用，且不致过分复杂，再将其归并为4个等级，每级相当于2个数量级的振动烈度范围。即，A级：不会使机械设备的正常运转发生危险的振动，称为“良好工作状态”；B级：可验收的、容许的振动，称为“正常工作状态”；C级：振级是允许的，但有问题，应设法降低，称为“可容忍工作状态"；D级：振动太大，不能允许，机器不能运转，称为“不允许工作状态”。2

实际应用实船振动测试

实船船体结构振动测试可以有以下几个方面的好处：

1．确定船体振动烈度。并与“船体振动评价基准”相比较，判断该船的振动量是否超过基准的规定值。

2．对船体振动进行振源分析。对一些超出“船体振动评价基准”规定值的船舶，要找出产生振动的主要振源，查明其传递途径和传递方式，为能制定减振措施和消除振源提供依据。

3．检验船体振动的计算方法。

4．从实船测试结果，分析出船体和其局部结构的振动特性，例如固有频率、阻尼和振型等。这为船舶的定型和改型提供依据。4

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学