21563-2018軌道交通機車車輛設(shè)備沖擊和振動試驗

1、GB/T 21563-2018前言本標(biāo)準(zhǔn)按照 GB/T1.1 一 2009 給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)代替 GB/T21563-2008 軌道交通機車車輛設(shè)備沖擊和振動試驗，與 GB/T215632008 相比，主要技術(shù)變化如下：一修改了常用的 3 種模擬長壽命振動試驗方法的釋義，刪除了現(xiàn)場信息內(nèi)容， 適用范圍增加了多軸試驗、主結(jié)構(gòu)的釋義等（見第1 章， 2008年版的第1 章）；增加了引用標(biāo)準(zhǔn) GB/T2423.57-2008(見第 2 章）；增加了術(shù)語，如隨機振動、正態(tài)分布、加速度譜密度、組件和柜體等（見第3 章）；一修改了在功能振動試驗前制造商和用戶的協(xié)議內(nèi)容（見第4 章， 2008 年版的

2、第 4 章）；修改了試驗順序的相關(guān)內(nèi)容，使其更加明確（見第5 章， 2008 年版的第 5 章）；增加了夾具測試要求的內(nèi)容，使試驗方法更為合理(見 6.2）；一修改了被試設(shè)備固定點的相關(guān)內(nèi)容（見6.3.1 ， 2008年版的 6.2.1）；修改了“固定點”的定義（見6.3.2 ， 2008 年版的 6.2.1 ）；一修改了控制點的定義，將“控制點”改為“檢測點”，以便符合通用術(shù)語（見6.3.3 、6.3.4，2008 年版 6.2.2 、 6.2.3）；一修改了“ 1 類 B 級車體安裝功能振動試驗的r.m.s.值” (見表 1、表 A.3，2008年版的表 1、表 A.3）；一修改了被試設(shè)備

3、的安裝軸向未知時的試驗處理方法，以便試驗更加合理 （見 8.1、9.1、10.1， 2008 年版的 8.1、 9.1、 10.1）；一修改了“模擬長壽命振動試驗條件”，制造商和用戶可根據(jù)實際情況對本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裁剪使用（見第 9 章， 2008年版的第9 章）；一增加了采用沖擊響應(yīng)譜方法完成沖擊試驗的內(nèi)容，以便制造商和用戶可根據(jù)實際情況對本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裁剪使用（見10.1）；一增加了在試驗臺能力不足的情況下重型設(shè)備沖擊試驗處理方法的內(nèi)容（見 10.5 中表 3，注2）；一修改了 1 、2、3 類模擬長壽命振動試驗頻譜，因標(biāo)準(zhǔn)中引入了兩種不同的加速度比例系數(shù)計算方法，從而得到兩種不同的振動試驗頻譜（見

4、圖2圖 5，2008 年版的圖 1圖 4）；一修正了 1 類 B 級模擬長壽命振動試驗的r.m.s.值，因 ASD 譜的頻率范圍由 5Hz150Hz 變更為 2Hz150Hz且 1 類 B 級功能振動試驗的r.m.s.值發(fā)生了變化（見 9.1中表 2、圖 3、 A.6 中表 A.3， 2008 年版的 9.1 中表 2、圖 2、 A.5 中表 A.3）；一增加了加速度比例系數(shù)計算方法， 使制造商和用戶可根據(jù)實際情況對本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裁剪使用（見；一增加了典型疲勞強度曲線，以便明晰加速度比例系數(shù)計算方法I的推導(dǎo)過程 （見圖A.3）。本標(biāo)準(zhǔn)使用重新起草法修改采用IEC61373：2010軌道交通機車車輛

5、設(shè)備沖擊和振動試驗。本標(biāo)準(zhǔn)與 IEC61373： 2010 相比存在技術(shù)性差異，這些差異涉及的條款已通過在其外側(cè)頁邊空白位置的垂直單線（1）進(jìn)行了標(biāo)示，具體技術(shù)性差異及其原因如下：一關(guān)于規(guī)范性引用文件，本標(biāo)準(zhǔn)做了具有技術(shù)性差異的調(diào)整，以適應(yīng)我國的技術(shù)條件，調(diào)整的情況集中反映在第 2章“規(guī)范性引用文件”中，具體調(diào)整如下：·用等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T2423.43-2008 代替了 IEC60068-2-47：2005 ；·用等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)的GB/T3358.1-2009 代替了 ISO3534-1： 2006 ；GB/T 21563-2018·增加引用了GB/T

6、2423.57-2008 （IEC60068-2-81： 2003， IDT）。一增加了機械設(shè)備或部件的適用范圍；一修改了第 6 章的條結(jié)構(gòu)，避免懸置段，后續(xù)章條號依次修改；修改了文中注為正文；增加了夾具測試要求的內(nèi)容，使試驗方法更為合理；一修改了“模擬長壽命振動試驗條件” ，使制造商和用戶可根據(jù)實際情況對本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裁剪使用；修改了圖 2圖 5 的內(nèi)容，增加了按中的加速度比例系數(shù)取 7.83 計算得出的試驗量級，使制造商和用戶可根據(jù)實際情況對本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裁剪使用；一增加了采用沖擊響應(yīng)譜方法完成沖擊試驗的內(nèi)容， 以便制造商和用戶可根據(jù)實際情況對本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裁剪使用。本標(biāo)準(zhǔn)做了下列編輯性修改：一修改了

7、“振動和沖擊” “沖擊和振動”的文字描述，將其統(tǒng)稱為“沖擊和振動” ；增加了所有公式的編號；修改了 3.2 中正態(tài)分布概率密度函數(shù)表達(dá)式的符號，用我國常用的符號代替；一修改了公式中的文字描述， 將公式中 “參考點總方均根值” “損傷”“加速度比例系數(shù)” “時間因子”的文字描述分別用符號代替；修改了圖 2圖 5 中表格的格式；一修改了附錄 C 中 RMS 的表述，將 RMS 和統(tǒng)一為“”；一修改了式（ C.6）中的符號，用我國常用的符號代替；一增加了參考文獻(xiàn)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由國家鐵路局提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國牽引電氣設(shè)備與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化

8、技術(shù)委員會（SAC/TC278）歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位： 中車株洲電力機車研究所有限公司、 中國鐵道科學(xué)研究院標(biāo)準(zhǔn)計量研究所、中車青島四方車輛研究所有限公司、中車青島四方機車車輛股份有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)起草人：王鵬、劉國濤、高福來、鄧愛建、何丹爐、宋瑞、王秋華。本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：GB/T21563 一 2008 。 GB/T 21563-2018引言本標(biāo)準(zhǔn)包括了安裝在軌道機車車輛上的機械、氣動、電氣和電子設(shè)備（以下均簡稱為設(shè)備）或部件的 | 沖擊和隨機振動試驗要求。隨機振動是驗證設(shè)備（或部件）的唯一方法。本標(biāo)準(zhǔn)中的試驗主要用于驗證被試設(shè)備在軌道機車車輛正常運行環(huán)境條件下承受振動的

9、能力。為了使之具有代表性，本標(biāo)準(zhǔn)采用了全世界各個機構(gòu)提供的現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于特殊應(yīng)用場合下因自感應(yīng)產(chǎn)生的振動。在執(zhí)行和解釋本標(biāo)準(zhǔn)時，需要有工程技術(shù)方面的判斷能力和經(jīng)驗。本標(biāo)準(zhǔn)用于設(shè)計和驗證，但不排除采用其他方式（如正弦振動） 來確保機械和工作上的置信度滿足預(yù)期要求。被試設(shè)備的試驗量級僅取決于其在車上的安裝位置（即車軸、 轉(zhuǎn)向架或車體安裝）。為獲取隨機振動激勵下與設(shè)備性能有關(guān)的設(shè)計信息，可采用樣機進(jìn)行試驗；但為驗證設(shè)備，應(yīng)從正常設(shè)備中抽取樣品進(jìn)行試驗。GB/T 21563-2018軌道交通機車車輛設(shè)備沖擊和振動試驗1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對安裝在軌道機車車輛上的設(shè)備進(jìn)行沖擊和隨機振動試驗的

10、要求。行環(huán)境的影響， 車上的設(shè)備將承受沖擊和振動。 為確保設(shè)備的運行質(zhì)量，備使用環(huán)境條件由于軌道運在裝車前應(yīng)模擬設(shè)對其進(jìn)行一定時間的試驗?？刹捎枚喾N方法進(jìn)行模擬長壽命振動試驗，這些方法各有利弊，其中最常用的有：a）振幅增強法：增大振幅，減少試驗時間；b)時間壓縮法：保留原始振幅，減少試驗時間（提高試驗頻率）；c）振幅抽取法：當(dāng)振幅低于特定值時，剔除其在原始數(shù)據(jù)中所占的時間段。本標(biāo)準(zhǔn)采用上述a）所述的“振幅增強法” ，與第 2章中的引用文件一起，規(guī)定了用于軌道機車車輛上的設(shè)備進(jìn)行振動試驗時的默認(rèn)試驗步驟。但是，制造商和用戶也可根據(jù)事先達(dá)成的協(xié)議采用其他標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗，在此情況下， 可不按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行

11、驗證。 若能獲取有效的現(xiàn)場信息，則可按附錄A 的方法進(jìn)行試驗。若所采用的其他標(biāo)準(zhǔn)的試驗量級低于本標(biāo)準(zhǔn)要求，則該設(shè)備被部分證明適合于本標(biāo)準(zhǔn)（僅當(dāng)在現(xiàn)場條件下獲取的功能振動試驗量級小于或等于試驗報告中的規(guī)定值時） 。本標(biāo)準(zhǔn)主要用于軌道系統(tǒng)上的機車車輛，也可用于其他場合。 對于采用充氣輪胎或無軌電車之類的其他運輸系統(tǒng)， 因沖擊振動水平明顯不同于軌道系統(tǒng)，制造商和用戶應(yīng)在招標(biāo)時就試驗量級達(dá)成協(xié)議。宜按附錄A 中的指南來確定沖擊時間 / 幅值和振動頻譜。當(dāng)試驗量級低于本標(biāo)準(zhǔn)時，則無法充分證明被試設(shè)備符合本標(biāo)準(zhǔn)要求。如無軌電車，其車體安裝的設(shè)備可按本標(biāo)準(zhǔn)1 類要求進(jìn)行試驗。本標(biāo)準(zhǔn)適用于單軸試驗。如在事先征

12、得制造商和用戶同意后，也可進(jìn)行多軸試驗。本標(biāo)準(zhǔn)僅根據(jù)設(shè)備在車上的安裝位置將試驗等級分為以下3 類（參見附錄 B）：1 類車體安裝：·A 級車體上（或下部）直接安裝的柜體、組件、設(shè)備和部件；·B 級車體上（或下部）直接安裝的柜體內(nèi)部的組件、設(shè)備和部件。注 1：當(dāng)設(shè)備安裝位置不明時，采用B 級。一 2 類轉(zhuǎn)向架安裝：·安裝在軌道機車車輛轉(zhuǎn)向架上的柜體、組件、設(shè)備和部件。-3 類車軸安裝：·安裝在軌道機車車輛輪對裝置上的組件、設(shè)備和部件或總成。注 2：對于安裝在只有一系懸掛的機車車輛（如棚車和敞車）上的設(shè)備， 除招標(biāo)時另有協(xié)議，車軸安裝設(shè)備按3 類嚴(yán)酷等級進(jìn)行

13、試驗，所有其他設(shè)備按2 類嚴(yán)酷等級進(jìn)行試驗。試驗費用取決于被試設(shè)備的重量、形狀和復(fù)雜程度，故在招標(biāo)時制造商可提出符合本標(biāo)準(zhǔn)要求且更為經(jīng)濟(jì)有效的試驗方法。采用商定的替代方法后，制造商有責(zé)任向用戶或其代表證明該替代方法符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求。一旦采用替代方法，則不應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)要求出具證書。本標(biāo)準(zhǔn)適用于評估安裝在機車車輛主結(jié)構(gòu)上的設(shè)備（和 / 或安裝在其上的部件） ，不適用于對主結(jié)構(gòu) GB/T21563-2018的組成設(shè)備進(jìn)行試驗。本標(biāo)準(zhǔn)所述的主結(jié)構(gòu)是指車體、轉(zhuǎn)向架和車軸。在某些情況下， 用戶可能會要求完成一些附加或特殊試驗，如：a）安裝或連接在已知的可能產(chǎn)生固定振動頻率的振源上的設(shè)備。b)對牽引電動機、受

14、電弓、受電靴及設(shè)計用于傳遞力和（或）力矩的懸掛部件和機械零件等設(shè)備， 可能要按其特殊要求進(jìn)行試驗以確定其能應(yīng)用于軌道機車車輛上。在此情況下， 所有需要進(jìn)行的試驗都應(yīng)在招標(biāo)時一一協(xié)定。c）在用戶指定的特殊環(huán)境下使用的設(shè)備。2 規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2423.43一 2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2 部分：試驗方法振動、沖擊和類似動力學(xué)試驗樣品的安裝（IEC60068-2-47：2005 ， IDT）GB/T2423.57-2008 電工電子產(chǎn)

15、品環(huán)境試驗第譜合成（ IEC60068-2-81： 2003， IDT）2-81部分：試驗方法試驗Ei:沖擊沖擊響應(yīng)GB/T3358.1-2009 統(tǒng)計學(xué)詞匯及符號第1 部分：一般統(tǒng)計術(shù)語與用于概率的術(shù)語（ISO3534-： 2006 ， IDT）IEC60068-2-27：2008 環(huán)境試驗第 2-27 部分：試驗方法試驗 Ea 和導(dǎo)則：沖擊（ Environmental testing-Part 2-27:Tests-Test Ea and guidance:Shock) IEC60068-2-64：2008 環(huán)境試驗第 2-64 部分：試驗方法試驗 Fh：振動、寬帶隨機振動和導(dǎo)則（ En

16、vironmental testing-Part 2-64:Tests-Test Fh:Vibration,broadband random and guidance)3 術(shù)語和定義GB/T3358.1-2009 和 IEC60068-2-64：2008 界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。隨機振動random vibration在未來任一給定時刻，其瞬時值不能精確預(yù)知的振動。正態(tài)分布gaussian distribution ； normal distribution具有式（ 1）概率密度函數(shù)的連續(xù)分布，其中一<x<心，參數(shù)滿足一0<u<00，0>0，（見圖1

17、）。f(x） =6ce式中：標(biāo)準(zhǔn)差；x隨機變量；z均值。GB/T 21563-2018WtAwit.注：根據(jù)圖1，瞬時加速度值處于士o 之間的概率等于概率密度曲線f(x)所圍繞的面積。瞬時加速度絕對值處于：1）0010 之間占 68.26%的時間；2）1020 之間占 27.18%的時間3）2030 之間占 4.30%的時間。圖 1 正態(tài)分布示例加速度譜密度acceleration spectral density ；ASD當(dāng)在帶寬趨于零和平均時間趨于無窮的極限狀態(tài)下，各單位帶寬上通過中心頻率窄帶濾波器的加速度信號方均值。組件 components位于柜體內(nèi)部的氣動、電氣、電子等部件。柜體cu

18、bicle一個由組件裝配成的完整設(shè)備，包含機械部分和特殊結(jié)構(gòu)（如變流器、逆變器等）。4 總則本標(biāo)準(zhǔn)目的在于揭示產(chǎn)品的潛在缺陷（或錯誤） 。在軌道機車車輛上已知的沖擊和振動環(huán)境下工作時，這些缺陷（或錯誤）可能導(dǎo)致故障。本標(biāo)準(zhǔn)的試驗不能代替全壽命試驗，但在合理的置信度水平上，本試驗條件可以證明設(shè)備在現(xiàn)場使用時具有規(guī)定的壽命。如設(shè)備在試驗后能滿足第 13 章的要求，則可認(rèn)為其符合本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)中的試驗量級是參照附錄 A 中的方法，通過環(huán)境試驗數(shù)據(jù)推導(dǎo)得出。該數(shù)據(jù)由負(fù)責(zé)收集運環(huán)境振動量級的機構(gòu)提供。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)進(jìn)行以下試驗：一功能振動試驗： 施加最小的試驗量級，驗證被試設(shè)備在軌道機車車輛上可能的環(huán)境

19、條件下使用時能否正常工作。在試驗進(jìn)行前， 制造商和最終用戶應(yīng)就功能測試的要求達(dá)成協(xié)議。功能振動試驗的要求見第8 章。功能振動試驗并非要對模擬運行條件下的全部性能（見進(jìn)行評估。一模擬長壽命振動試驗：證實在加速運行振動量級條件下設(shè)備機械結(jié)構(gòu)的完好性。在試驗時不必檢查設(shè)備的功能。模擬長壽命振動試驗要求見第9 章。一沖擊試驗： 模擬運行過程中的偶然事件。在試驗時不必檢查設(shè)備的功能，但有必要證明其工作 GB/T 21563-2018 狀態(tài)和機械結(jié)構(gòu)完好性沒有改變，也未出現(xiàn)外觀變形。這些情況應(yīng)在最終試驗報告中明確說明。沖擊試驗要求見第10 章。5 試驗順序可按以下順序進(jìn)行試驗：首先進(jìn)行垂向、 橫向和縱向模

20、擬長壽命振動試驗； 其次進(jìn)行垂向、 橫向和縱向沖擊試驗；然后（僅當(dāng)指明或協(xié)定時）進(jìn)行運輸和裝卸試驗；最后進(jìn)行垂向、橫向和縱向功能振動試驗。注：本標(biāo)準(zhǔn)不要求也不包括運輸和裝卸試驗。為提高試驗效率，可調(diào)整試驗順序，以避免重復(fù)安裝被試設(shè)備。調(diào)整后的試驗順序應(yīng)記錄在試驗報告中。在模擬長壽命振動試驗之前和之后，應(yīng)按進(jìn)行性能測試。為確認(rèn)被試設(shè)備在經(jīng)受模擬長壽命振動試驗后是否發(fā)生變化，應(yīng)對其在試驗過程中的傳遞函數(shù)進(jìn)行比較。試驗大綱中應(yīng)規(guī)定被試設(shè)備的取向 （即參照圖 A.1 的要求定義被試設(shè)備的垂向、 橫向和縱向）和激勵方向，并記錄在試驗報告中。6 試驗機構(gòu)需要的其他信息6.1 概述試驗機構(gòu)需要的其他一般信息

21、見IEC60068-2-64： 2008。被試設(shè)備安裝的一般要求見GB/T2423.43 一 2008。6.2 被試設(shè)備的安裝和取向應(yīng)按實際安裝狀態(tài)（包括彈性安裝)，直接或通過夾具將被試設(shè)備安裝在試驗臺上。宜在試驗前對夾具進(jìn)行測試，夾具測試的主要內(nèi)容為：a）參數(shù)設(shè)置：宜采用正弦掃頻方法進(jìn)行夾具測試，但也可采用隨機激勵或其他方法。采用正弦掃頻方法和隨機激勵方法進(jìn)行夾具測試時，其參數(shù)設(shè)置應(yīng)滿足以下要求：1）正弦掃頻方法參數(shù)設(shè)置：掃頻速率 1oct/min ，定加速度 2m/s5m/s ，掃頻范圍：被試設(shè)備模擬長壽命振動試驗 ASD 譜的下限頻率 上限頻率；2）隨機激勵方法參數(shù)設(shè)置：平直譜型，ASD

22、=0.4809（ m/s)/Hz ，譜線數(shù) 46 倍模擬長壽命振動試驗的譜線數(shù)，統(tǒng)計自由度120。b）合格判定：在整個頻率范圍內(nèi)，其檢測點上測得的容差范圍應(yīng)滿足以下要求：1)對于正弦掃頻方法，保持在規(guī)定振幅的士10%以內(nèi)；2）對于隨機激勵方法，應(yīng)用以下準(zhǔn)則：一檢測點信號的ASD偏離規(guī)定要求不應(yīng)超出：· 500Hz 以下：一 1.5dB， +3dB；· 500Hz1000Hz 之間：士 3dB。一 500Hz1000Hz 之間在最大為100Hz 的累計帶寬上允許偏離可達(dá)到士6dB。夾具在試驗頻率范圍內(nèi)應(yīng)盡量避免共振， 若無法避免時， 應(yīng)分析試驗時夾具共振對被試設(shè)備性能的影響，

23、并在試驗報告中予以說明。由于安裝方式對試驗結(jié)果有較大的影響，試驗報告中應(yīng)準(zhǔn)確記錄試驗安裝方式。除非另有協(xié)議， 應(yīng)按被試設(shè)備的實際工作取向進(jìn)行試驗，試驗時不應(yīng)采取特殊防護(hù)措施來抵消電磁干擾、發(fā)熱或其他因素對被試設(shè)備的使用和性能產(chǎn)生的影響。GB/T 21563-20186.3 參考點和檢測點概述應(yīng)在參考點和 / 或檢測點（相對于設(shè)備的固定點而言）進(jìn)行測量，以確定是否滿足試驗要求。當(dāng)設(shè)備的很多小零部件安裝在同一夾具上時， 若所安裝夾具的最低共振頻率高于試驗的上限頻率，則試驗時所選用的參考點和/ 或檢測點可能與夾具有關(guān)，而與被試設(shè)備的固定點無關(guān)。固定點固定點是被試設(shè)備以正常工作狀態(tài)安裝時，其與夾具或振

24、動臺面相接觸的部分。檢測點位于夾具、 振動臺或被試設(shè)備上用于信號測試的點， 應(yīng)盡可能靠近某個固定點并與之剛性連接。如固定點不超過 4 個，則全部作為檢測點。 這些點的振動量級不應(yīng)低于規(guī)定的下限值。試驗報告中應(yīng)指明所有檢測點。 若設(shè)備的零部件較少、重量較輕、機械結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，則不必采用多個檢測點，但應(yīng)在試驗報告中明確檢測點的數(shù)目和位置。6.3.4 參考點參考點是為證實是否滿足試驗要求，從采集的參考信號中選取的某個點，用以表征設(shè)備在試驗中的運動情況。參考點可以是檢測點或是對各檢測點信號進(jìn)行人工或自動處理后得出的虛擬點（即虛擬參考點）。若隨機振動試驗中采用虛擬點控制，其參考信號的頻譜定義為所有檢測點

25、信號的加速度功率譜密度（ ASD）值在每一頻率上的算術(shù)平均值。此時，參考信號的總方均根值（r.m.s ）等于各檢測點信號方均根值（ r.m.s.)的方均根，見式（2）。| 習(xí)（ r.m.s.,） （ 2）式中：r.m.s. 參考點總方均根值；n。檢測點的數(shù)目。參考點的選用情況和原因應(yīng)在試驗報告中予以說明。對于大型、 復(fù)雜設(shè)備， 在試驗時宜采用虛擬點進(jìn)行控制。注：確認(rèn)總方均根加速度時， 可采用掃描技術(shù)對檢測點信號進(jìn)行自動處理構(gòu)成虛擬點， 但未修正分析儀器的帶寬、采樣時間等誤差時，不能用于確認(rèn)ASD的量級。測量點測量點位于被試設(shè)備的指定位置上，用于試驗時采集數(shù)據(jù)以檢測被試設(shè)備的振動響應(yīng)特性。測量點

26、應(yīng)在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗開始前選定（見第7 章）。6.4 試驗中的機械狀態(tài)和功能測試6.4.1 機械狀態(tài)若安裝在機車車輛上的被試設(shè)備長期保持的機械狀態(tài)不止一種，則需選取兩種機械狀態(tài)進(jìn)行試驗，其中至少選取一種最惡劣的狀態(tài)（如接觸器緊固力最小的機械狀態(tài)）。當(dāng)被試設(shè)備的機械狀態(tài)多于一種時，其每種狀態(tài)下的沖擊和振動試驗時間應(yīng)相等，其試驗量級分別 GB/T 21563-2018在第 8 章、第 9 章和第 10 章中予以規(guī)定。6.4.2 功能測試制造商應(yīng)在試驗開始前制定功能測試大綱并與用戶達(dá)成協(xié)議。功能測試應(yīng)在功能振動試驗時（見第8 章）進(jìn)行。功能測試旨在驗證設(shè)備的工作能力，僅用于表明被試設(shè)備在實際使用時能

27、正常工作，不應(yīng)與性能測式混淆。如果功能測試有所更改，應(yīng)在試驗報告中詳細(xì)說明。注：除制造商和用戶協(xié)商一致外，沖擊試驗時不進(jìn)行功能測試。6.4.3 性能測試在試驗開始前及所有試驗完成后，均應(yīng)進(jìn)行性能測試。 制造商應(yīng)制定性能測試大綱，應(yīng)給出允許的容差范圍。6.5 隨機振動試驗的可再現(xiàn)性概述隨機振動信號在時域內(nèi)不具備可重復(fù)性， 在同樣長的時間內(nèi)， 隨機信號發(fā)生器無法產(chǎn)生兩個完全相同的樣本。 盡管如此， 仍可闡明兩個隨機信號的相似性， 并在它們的特性曲線上給出其容差范圍。應(yīng)對一個隨機信號進(jìn)行定義， 以便將來能在不同試驗機構(gòu)或不同被試設(shè)備上按相似的試驗條件進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。應(yīng)注意：a）以下容差范圍包括儀器誤差，但

28、不包括如隨機b）測量數(shù)據(jù)應(yīng)取自檢測點或參考點。加速度譜密度（ASD)ASD容差應(yīng)小于規(guī)定ASD量級的士3dB(范圍從止斜率不應(yīng)小于圖2圖 5 中的數(shù)值。(統(tǒng)計）誤差、系統(tǒng)誤差等其他誤差；1/2× ASD2× ASD），見圖 2圖 5 所示。起方均根值）在給定頻率范圍內(nèi)，參考點的加速度值應(yīng)在圖2圖 5 中規(guī)定值的士10%以內(nèi)。注：因試驗時ASD 譜的低頻段難以控制在士3dB 范圍內(nèi)，此時只需將試驗值記錄在試驗報告中。概率密度函數(shù)（PDF）除非另有說明，每個測量點處所測加速度的時間序列（即峰值PDF 應(yīng)呈近似高斯分布，且波峰因數(shù)與值之比）不應(yīng)小于 2.5。注：圖 6 給出了累積

29、 PIDF的容差范圍。持續(xù)時間在每個軸向上進(jìn)行上述隨機振動的總時間不應(yīng)少于規(guī)定值（見8.2 和 9.2）。6.6 測量容差振動容差應(yīng)符合IEC60068-2-64： 2008 中4.3 的規(guī)定。6.7 恢復(fù)應(yīng)在同等條件下 （如溫度） 對被試設(shè)備進(jìn)行初始檢測和最終檢測。對被試 GB/T 21563-2018設(shè)備進(jìn)行一定時間的恢復(fù)，以確保其能達(dá)到與初始檢測時相同的條件。在試驗后和最終檢測前應(yīng)7 初始檢測和預(yù)處理試驗開始前應(yīng)按進(jìn)行性能測試，若此類測試超出了試驗機構(gòu)的實際能力范圍，則應(yīng)由制造商完成， 并提供書面證明，即證明在按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行沖擊和振動試驗之前，被試設(shè)備符合性能測試要求。測量點的位置應(yīng)由制造

30、商確定，并清楚地注明在試驗報告中。應(yīng)按制造商給出的參考點和測量點上獲取的隨機信號來計算傳遞函數(shù)。為進(jìn)行檢查或安裝儀器而取下的蓋板，在試驗中應(yīng)復(fù)原。對于 1 類設(shè)備，應(yīng)在第9 章的試驗條件下測得其傳遞函數(shù)；對于2 類、 3 類設(shè)備，應(yīng)在第章的試驗8條件下測得其傳遞函數(shù)。測量的相干系數(shù)不應(yīng)小于0.9，如果無法達(dá)到， 則取不少于120 個互不重疊頻譜的平均值（或240 個統(tǒng)計自由度的線性平均值） 。8 功能振動試驗條件8.1 試驗嚴(yán)酷等級和頻率范圍應(yīng)按表 1 中相應(yīng)的值和頻率范圍對被試設(shè)備進(jìn)行試驗。當(dāng)被試設(shè)備2 個或 3 個軸向的實際安裝方向未知時，則均應(yīng)按所未知軸向中最嚴(yán)酷的等級完成試驗。表 1

31、功能振動試驗的嚴(yán)酷等級和頻率范圍頻率范圍1 類垂向0.75A 級橫向縱向0.501 類垂向B 級橫向見圖 3車體安裝縱向0.70垂向2 類橫向見圖 4轉(zhuǎn)向架安裝縱向垂向3 類橫向車軸安裝縱向17.0注 1：這些試驗數(shù)據(jù)是附錄 A 中的典型運行數(shù)據(jù)， 是試驗時施加在被試設(shè)備上的最小試驗量級。當(dāng)實測數(shù)據(jù)中包含上述功能振動試驗條件時，可參照附錄A 和附錄 C 中的方法和公式進(jìn)行加速試驗。注 2：實測數(shù)據(jù)通過應(yīng)用附錄 A 和附錄 C中的方法和公式獲得的功能振動試驗量級可能低于表 1 中的最小試驗量級，但在事先征得制造商和用戶的同意后， 被試設(shè)備可按實測的較低功能振動試驗量級進(jìn)行試驗。此時，被試設(shè)備的試

32、驗僅部分被驗證符合本標(biāo)準(zhǔn)要求（僅驗證其運行條件），且低于或等于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實測功|能振動試驗數(shù)據(jù)在試驗報告中予以詳細(xì)說明。GB/T21563-20188.2 功能振動試驗持續(xù)時間功能振動試驗的持續(xù)時間應(yīng)足夠長，以確保能完成所有的功能測試（見）項目。注 1：本試驗旨在驗證被試設(shè)備不受所施加的、表征實際運行情況的試驗量級的影響。注 2：本試驗持續(xù)時間不少于 10min 。8.3 試驗中的功能測試在功能振動試驗過程中，應(yīng)進(jìn)行與用戶商定的功能測試（見）。9 模擬長壽命振動試驗條件9.1 試驗嚴(yán)酷等級和頻率范圍本標(biāo)準(zhǔn)在確定模擬長壽命振動試驗量級時，采用了兩種加速度比例系數(shù)計算方法：a）參照的方法求得1 類

33、、 2 類試驗的加速度比例系數(shù)為5.66， 3 類試驗的加速度比例系數(shù)為 3.78；b）參照的方法求得1 類、 2 類和 3 類試驗的加速度比例系數(shù)均為7.83。試驗前制造商和用戶應(yīng)協(xié)商確定采用或中的加速度比例系數(shù)求得的模擬長壽命振動試驗量級進(jìn)行試驗。當(dāng)被試設(shè)備 2 個或 3 個軸向的實際安裝方向未知時， 則未知軸向均應(yīng)按所未知軸向中最嚴(yán)酷的等級完成試驗。表 2 模擬長壽命振動試驗嚴(yán)酷等級和頻率范圍試驗 5h，值類別取向頻率范圍加速度比例系數(shù)取5.66| 加速度比例系數(shù)取7.83| （1、2 類）或 3.78（3 類） | （1、2、3 類）垂向A 級橫向2.09車體安裝縱向垂向5.72B 級

34、橫向2.55車體安裝縱向3.96垂向30.62 類轉(zhuǎn)向架安裝縱向14.2垂向3 類橫向見圖 5車軸安裝注：若功能振動試驗量級源于實測數(shù)據(jù)，則模擬長壽命振動試驗量級也由實測功能振動試驗量級參照附錄A 中 |的加速度比例系數(shù)計算得出。GB/T 21563-20189.2 模擬長壽命振動試驗持續(xù)時間被試設(shè)備一般應(yīng)在垂向、橫向、縱向 3 個軸向各自完成5h 的試驗，其總試驗時間應(yīng)達(dá)到15h。若試驗期間出現(xiàn)因被試設(shè)備過熱（如橡膠件振動過熱等）而可能對其造成影響時，則可將試驗暫停一段時間，以便被試設(shè)備恢復(fù)至正常狀態(tài)，但應(yīng)確保該軸向的累積試驗時間達(dá)到5h。試驗暫停情況應(yīng)記錄在試驗報告中。注 1：本試驗過程中

35、不必運行被試設(shè)備。注 2：若事先達(dá)成協(xié)議，本試驗可參照附錄 A 中的方法增加試驗時間而減小振幅（降低試驗量級），但該方法并非優(yōu)先選用項，且僅限于 3 類車軸安裝的設(shè)備采用。10 沖擊試驗條件10.1 脈沖波形和容差被試設(shè)備應(yīng)按IEC60068-2-27：2008施加一系列持續(xù)時間為D、峰值為A 的單個半正弦脈沖（D 和A 的值見圖7）。橫向加速度不應(yīng)超過IEC60068-2-27： 2008沖擊 |波形補償系數(shù)不超過20%。規(guī)定方向的標(biāo)稱脈沖峰值加速度的30%，且前后圖 7 給出了脈沖波形和容差范圍。當(dāng)被試設(shè)備 2 個或 3 個軸向的實際安裝方向未知時， 則未知軸向均應(yīng)按所未知軸向中最嚴(yán)酷的等

36、級完成試驗。若制造商和用戶事前達(dá)成協(xié)議，被試設(shè)備也可按現(xiàn)場采集的沖擊信號采用GB/T2423.57-2008|中規(guī)定的方法所合成的沖擊響應(yīng)譜進(jìn)行試驗。試驗時應(yīng)明確沖擊響應(yīng)譜譜型、試驗時域波形、單次脈沖時間及試驗次數(shù)。10.2 速度變化量實際速度變化量不應(yīng)超過圖7 所示標(biāo)稱脈沖相應(yīng)值的士15%。當(dāng)速度變化量取決于實際脈沖的積分時，應(yīng)按圖7 的積分時間計算。10.3 安裝被試設(shè)備應(yīng)按6.2 的要求安裝到試驗臺上。10.4 脈沖重復(fù)頻率為使被試設(shè)備從共振效應(yīng)中恢復(fù)，兩次沖擊之間應(yīng)相隔足夠長的時間。10.5 試驗嚴(yán)酷等級、脈沖波形和方向數(shù)值見表 3 。GB/T 21563-2018表 3 試驗嚴(yán)酷等級

37、、脈沖波形和方向m/s?ms垂向1 類A級和 B級橫向302 類轉(zhuǎn)向架安裝3 類車軸安裝注 1：脈沖波形詳見圖 7。注 2：對于重型設(shè)備，若無合適的試驗臺來進(jìn)行沖擊試驗，則可在事先征得制造商和用戶同意的情況下，采用降 |低沖擊峰值加速度或采用沖擊響應(yīng)譜來完成試驗。10.6 沖擊次數(shù)按 IEC60068-2-27： 2008的規(guī)定，應(yīng)對被試設(shè)備施加18 次沖擊（應(yīng)在垂向、橫向、縱向3個軸向分別進(jìn)行正向、反向各3 次沖擊）。應(yīng)對中規(guī)定的每種機械狀態(tài)均重復(fù)進(jìn)行試驗。10.7 試驗過程中的功能測試在試驗中不必運行被試設(shè)備。 但某些設(shè)備應(yīng)保持其功能的完整性， 除在相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中另有規(guī)定，應(yīng)按制造商和用戶

38、在試驗大綱中的要求進(jìn)行驗證。11 運輸和裝卸應(yīng)符合 IEC60068-2-27 的規(guī)定。12 最終檢測試驗完成之后，應(yīng)按對被試設(shè)備進(jìn)行性能測試。由于測試性質(zhì)的原因，此類測試可能超出了試驗機構(gòu)的能力范圍，在此情況下， 應(yīng)由制造商完成，并提供書面證明，即證明在按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行沖擊和振動試驗后，被試設(shè)備符合性能測試的要求。應(yīng)按制造商給出的參考點和測量點上獲取的隨機信號來計算傳遞函數(shù)。 為進(jìn)行檢查或安裝儀器而取下的蓋板，在試驗中應(yīng)復(fù)原。對于 1 類設(shè)備，應(yīng)在第9 章的試驗條件下測得其傳遞函數(shù)；對于2 類、 3 類設(shè)備，應(yīng)在第章的試驗條件下測得其傳遞函數(shù)。測量的相干系數(shù)不應(yīng)小于0.9，若無法達(dá)到，則取不少于

39、120 個互不重疊頻譜的平均值（或8240 個統(tǒng)計自由度的線性平均值） 。當(dāng)傳遞函數(shù)或其他測量數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，應(yīng)進(jìn)行分析并在試驗報告中說明。13 驗收標(biāo)準(zhǔn)所有試驗完成之后，如果達(dá)到了以下要求，可為被試設(shè)備出具試驗合格證書：GB/T21563-2018a）的功能在規(guī)定范圍以內(nèi)；b）的性能在規(guī)定范圍以內(nèi)；c）外觀和機械結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化。應(yīng)對試驗結(jié)果進(jìn)行工程判別。14 試驗報告在試驗、最終檢測和功能測試全部或部分完成后，試驗機構(gòu)應(yīng)向用戶出具完整的試驗報告。報告中應(yīng)說明試驗過程、被試設(shè)備所受的影響，以及下列內(nèi)容：a）試驗過程中發(fā)生的變化，并標(biāo)明序列號或識別號。b)應(yīng)提供試驗儀器和試驗過程的詳細(xì)記錄。這

40、些內(nèi)容可列入試驗報告中。c）應(yīng)按 6.2 的規(guī)定將被試設(shè)備的安裝方式記錄在試驗報告中。d）采用的試驗方法和試驗順序，試驗報告中應(yīng)圖示說明所有的檢測點和測量點的位置。e）所進(jìn)行的功能測試以及試驗前、后測得的數(shù)據(jù)。f）檢測點、參考點的試驗數(shù)據(jù)和按預(yù)期要求、驗收標(biāo)準(zhǔn)得出的觀察結(jié)果。試驗報告中應(yīng)包括按圖 2圖 7 格式的所有檢測點的圖示。試驗報告中還應(yīng)包含容差范圍，以證明該試驗在本標(biāo)準(zhǔn)容差范圍之內(nèi)。g）應(yīng)提供振動試驗的功能測試數(shù)據(jù)和/ 或沖擊試驗的功能驗證結(jié)果。注：可將已實施但超出本標(biāo)準(zhǔn)要求的特殊試驗列入試驗報告中。15 試驗證書試驗證書應(yīng)包含以下全部信息：一關(guān)于被試設(shè)備的說明；一制造商名稱；一設(shè)備型

41、號和出廠/ 更改情況；一設(shè)備的序列號；一試驗報告編號；一報告日期；一產(chǎn)品試驗大綱。試驗證書應(yīng)由試驗機構(gòu)和制造商授權(quán)的代表簽署。注：附錄D 列出了一個典型的試驗證書。16 試品處置按本標(biāo)準(zhǔn)通過試驗的所有設(shè)備，制造商應(yīng)給出明確的標(biāo)識。滿足試驗要求和驗收標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，可按制造商和最終用戶之間的協(xié)議確定是否投入使用。11GB/T 21563-2018Acn，（ /592/g 9dB/ 倍頻程標(biāo)稱頻譜的（對數(shù)坐標(biāo)）上限標(biāo)稱值-6dB/ 倍頻程下限同克兒五 5說明：M一質(zhì)量，單位為千克（kg）；當(dāng) M 500kg 時， f1=5Hz,f2=150Hz；當(dāng) 500kg<M 1250kg 時， f1=(1

42、250/M) × 2Hz,f2=(1 250/M) × 60Hz；當(dāng) M>1250kg 時， f1=2Hz,f2=60Hz 。縱向ASD量級（ m/s2 ） 2/Hz值m/s?2Hz150Hz模擬長壽命 | 加速度比例 | 加速度比例 | 加速度比例 | 加速度比例 | 加速度比例 | 加速度比例 | 振動試驗 | 系數(shù)取 5.66| 系數(shù)取 7.83| 系數(shù)取 5.66| 系數(shù)取 7.83| 系數(shù)取 5.66| 系數(shù)取 7.83|ASD量級0.532 |1.034 |0.131 |0.250|0.234 |0.452（ m/s2 ） 2/Hz值m/se4.25|5.

43、90 |2.09|2.90|2.83|3.902Hz-150Hz注 1：對于試驗頻率高于 2Hz 的設(shè)備，其值需低于上述值。注 2：對于試驗頻率低于 150Hz 的設(shè)備，其值需低于上述值。注 3：如果f2 以上的頻率存在，則需包括在內(nèi)，通過延長一6dB/ 倍頻程衰減線與要求的最大頻率相交可得到其幅值。此時，其值將增加。注 4：行李架、水箱等在軌道機車車輛運行過程中具有附加載荷的產(chǎn)品，在試驗時需考慮產(chǎn)品與附加載 |荷的總質(zhì)量（按總質(zhì)量計算 f1、 f2）。試驗時附加載荷的質(zhì)量宜參照產(chǎn)品規(guī)范或?qū)嶋H使用情況的 |統(tǒng)計數(shù)據(jù)給出?！氨硎緟⒖贾怠D 21 類 A 級車體安裝 ASD頻譜 GB/T 2156

44、3-2018Asp/ 的 2/ 以 9dB/ 倍頻程標(biāo)稱頻譜的（對數(shù)坐標(biāo)） |上限標(biāo)稱值-6dB/ 倍頻程下限同克兒五 5說明：M一質(zhì)量，單位為千克（kg）；當(dāng) M 500kg 時， f1=5Hz,f2=150Hz；當(dāng) 500kg<M 1250kg 時， f1=(1250/M) × 2Hz,f2=(1 250/M) × 60Hz；當(dāng) M>1250kg 時， f1=2Hz,f2=60Hz ?？v向ASD量級（ m/s2 ） 2/Hz值m/s?2Hz150Hz模擬長壽命 | 加速度比例 | 加速度比例 | 加速度比例 | 加速度比例 | 加速度比例 | 加速度比例 |

45、 振動試驗 | 系數(shù)取 5.66| 系數(shù)取 7.83| 系數(shù)取 5.66| 系數(shù)取 7.83| 系數(shù)取 5.66| 系數(shù)取 7.83|ASD量級0.964 |1.857 | 0.192 | 0.366 |0.461 |0.901（ m/s2 ） 2/Hz值m/se2Hz-150Hz注 1：對于試驗頻率高于2Hz 的設(shè)備，其值需低于上述值。注 2：對于試驗頻率低于150Hz 的設(shè)備，其值需低于上述值。注 3：如果f2 以上的頻率存在，則需包括在內(nèi)，通過延長一6dB/ 倍頻程衰減線與要求的最大頻率相交可得到其幅值。此時，其值將增加。注 4：行李架、水箱等在軌道機車車輛運行過程中具有附加載荷的產(chǎn)品，

46、在試驗時需考慮產(chǎn)品與附加載 |荷的總質(zhì)量（按總質(zhì)量計算 f1、 f2）。試驗時附加載荷的質(zhì)量宜參照產(chǎn)品規(guī)范或?qū)嶋H使用情況的 |統(tǒng)計數(shù)據(jù)給出。·表示參考值。圖 31 類 B 級車體安裝ASD頻譜13GB/T 21563-2018As） /rmgs2/1標(biāo)稱頻譜的（對數(shù)坐標(biāo)9dB/ 倍頻程容差帶士 3dB（對數(shù)華標(biāo)）說明：M一質(zhì)量，單位為千克（kg）；當(dāng) M 100kg 時， f1=5Hz,f2=250Hz；當(dāng) 100kg<M 250kg 時， f1=（ 250/M) × 2Hz,f2=(250/M) ×100Hz；當(dāng) M>250kg 時， fi=2Hz,

47、f2=100Hz。ASD量級0.1440.0414（ m/s2 ） 2/Hz值 ?m/s?2Hz250Hz模擬長壽命 | 加速度比例 | 加速度比例 | 加速度比例 | 加速度比例 | 加速度比例 | 加速度比例 | 振動試驗 | 系數(shù)取 5.66| 系數(shù)取 7.83| 系數(shù)取 5.66| 系數(shù)取 7.83| 系數(shù)取 5.66| 系數(shù)取 7.83|ASD量級6.12|11.83 |4.62|8.96 |1.32|2.62（ m/s2 ） 2/Hz值m/s?30.6|42.5 |26.6 | 37.0|14.2|20.02Hz250 Hz注 1:對于試驗頻率高于 2Hz 的設(shè)備，其值需低于上述值

48、。注 2：對于試驗頻率低于 150Hz 的設(shè)備，其值需低于上述值。注 3：如果f2 以上的頻率存在，則需包括在內(nèi)，通過延長一6dB/ 倍頻程衰減線與要求的最大頻率相交可得到其幅值。此時，其值將增加。·表示參考值。圖 42 類轉(zhuǎn)向架安裝 ASD 頻譜 GB/T 21563-2018T（ m/s2 ）2/H1標(biāo)稱頻譜的（對數(shù)坐標(biāo)9dB/ 倍頻程容差帶士 3dB-6dB/ 倍頻程（對數(shù)坐標(biāo)）說明：M 一質(zhì)量，單位為千克（kg）；當(dāng) M 50kg 時， f2=500Hz；當(dāng) 50kg<M 125kg 時， f2=（ 125/M ）× 200Hz；當(dāng) M>125kg 時， f2=200Hz。ASD量級7.01.751（ m/s2 ） 2/Hz值 ?m/s?10