冲击振动试验标准

机车车辆设备振动和冲击试验试验方法及标准目录目录 (2)一、绪论 (3)二、总则 (3)1、功能性随机振动试验 (3)2、模拟长使用寿命试验 (3)3、冲击试验 (3)三、试验顺序 (3)四、固定方法 (3)五、测试方法及要求 (3)1、功能性随机振动试验 (3)2、模拟长使用寿命试验 (4)3、冲击试验 (5)一、绪论依据：IEC 61373：2010阐述了安装在机车车辆内的机械设备、电气设备、电子设备和结构部件（以下统称为机车车辆设备）的随机振动试验和振动试验要求。

该标准中的各试验都旨在证明，被试设备在铁路机车车辆正常的环境条件下承受振动的能力。

试验之后，只要不出现机械损坏或性能降低，则可以认为符合该标准。

二、总则1、功能性随机振动试验功能性随机振动试验量级是施加的最小的试验量级，是为了证实，机车车辆设备在车上运营中可以出现的条件下，被检测机车车辆设备功能正常。

厂家和最终用户必须就功能正常发挥的程度达成协议。

功能试验不适用于在模拟的使用条件下进行全面的性能评估。

2、模拟长使用寿命试验该试验旨在证明在增强了机车车辆设备的工作条件下它的机械完好性。

不要求提供该种条件下的功能证明。

3、冲击试验冲击试验是用来模拟少数的工作情况。

在试验期间没有必要证实机车车辆设备的功能。

但是必须提供工作状态没有变化、没有机械位移和损坏的证明。

上述这几点在试验报告中必须明确地加以说明。

三、试验顺序1.模拟的寿命试验→→2冲击试验→→3.运输试验和操作试验→→4.功能型随机试验四、固定方法必须将待检测的设备用标准的、含弹性夹持在内的紧固件直接固定或者通过夹具固定在试验机上。

由于紧固方法对获得的结论可能有很大的影响，所以在试验报告中必须清楚指出实际选用的紧固方法。

如果没有其它协议，必须尽可能地在其规定的工作位置对机车车辆设备进行试验，不得采取特殊的预防措施，来预防磁干扰、热的影响作用或者其它的影响试件的工作和工作性能的因数。

第47卷第2期Vol.47No.2铁道技术监督RAILWAY QUALITY CONTROL标准化工作S LANDARDIZATION WORK 解读GB/T21563—2018《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》王鹏（中车株洲电力机车研究所有限公司，湖南株洲412001）摘要：介绍GB/T21563—2018《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》修订的背景、修订基本原则和主要修订内容。

修订内容主要包括：范围、试验顺序、被试设备的安装和取向、模拟长寿命振动试验条件、冲击试验条件等5个部分。

重点阐述标准修订的核心内容一提出2种模拟长寿命振动试验严酷等级，以便制造商和用户根据实际情况裁剪使用；同时将“采用实测振动环境数据制定试验剖面替代标准试验剖面”“采用冲击响应谱替代经典冲击”“采用多轴振动替代单轴振动”等新的冲击振动试验技术和思想引入标准之中，以顺应技术发展趋势。

关键词：机车车辆设备；冲击试验；振动试验；国家标准；解读中图分类号：C260.111-65文献标识码：A文章编号：1006-9178(2019)02-0001-06Abstract：The article introduces the background,basic principles and main contents of revising GB/T21563一2018Railway applications—Rolling stock equipment—Shock and vibration tests.The revised contents mainly include such five aspects as：scope,test sequence,installation&orientation of tested equipment,conditions for simulating a long-life vibration test and shock test conditions.It focuses on specifying the core contents of standard revision—with2severity levels proposed for simulating a long-life vibration test,which can facilitate manufacturers and users to cut out and use based on actual situations.In the meantime,it introduces new shock&vibration test technologies and ideas including to"use the measured vibration environment data to develop a test profile instead of a standard test profile""use shock response spectrum instead of classic shockand"use multi-axial vibration instead of sin­gle-axial vibration^^,to follow the technical development trend.Keywords:Rolling Stock Equipment;Shock Test;Vibration Test;National Standard;InterpretationI标准修订背景轨道交通是国民经济和社会发展的大动脉，在我国5大交通运输方式中一直居于首要地位。

德国标准 1999年11月 (铁路设备 机车车辆设备冲击和振动试验)非卖的赠阅本即使是内部需要也不得翻印。

ICS 17.160;45.060.01铁路应用－ 机车车辆设备－ 冲击和振动试验 （IEC 61373:1999） 德文版 EN 61373：1999欧洲标准EN 61373：1999有着等同于德国标准的地位。

开始生效的时间欧洲标准EN 61373已于1999年4月1日通过。

出版的标准内容形成E DIN IEC 9/335/CD （VDE 0115第106部分）。

续第2和第3页，该标准共33页德国标准化研究所DIN 和VDE(DKE)中的德国电工委员会© DIN 指的是德国标准化研究所协会VDE 指的是电工技术、电子技术和信息技术协会铁路应用铁道机车车辆设备振动和冲击试验 （IEC 61373:1999） EN 61373:1999德文版DINEN 61373VDE就VDE 0022的意义而言，该标准也是VDE 标准。

在通过了VDE 理事会规定的批准程序之后，该标准以右边的标准号被收录为VDE 标准，并发表在电工技术杂志etz 上。

类别VDE 0115 第106部分版权所有，不得翻印。

任何形式的翻印必须征得DIN，柏林，和VDE，美茵河畔的法兰克福的同意。

第2页DIN EN 61373（VDE 0115第106部分）：1999-11前言该标准为欧洲标准EN 61373“铁路应用－机车车辆设备－振动和冲击试验”的德文版，出版日期为1999年4月。

国际标准IEC 61373：1999-01的条款由IEC/TC9“电气铁路设备”起草，CENELEC未作任何修改将其采纳为欧洲标准。

在德国，该标准由DIN(德国标准化研究所)和VDE(DKE)( 电工技术、电子技术和信息技术协会)中的德国电工委员会的K351“铁路的电力设备”的AK 351.0.5“绝缘配合和环境条件”归口。

至于标准条款中非详细引用（例如引用的标准没有给出出版日期，没有指出章节号、某张表格、某个图等）的情况，引用标准指的是相关标准的最新版本。

振动冲击试验方法与技术-冲击试验编辑：国家信息技术国检中心冲击试验18.1 试验目的、影响机理、失效模式产品在使用和运输过程中所经受到的冲击主要是由于车辆的紧急制动和撞击、飞机的空投和坠撞（紧急迫降）、炮火的发射、化学能和核能的爆炸、导弹和高性能武器的点火分离和再入等所产生的冲击。

冲击就是在一个相对较短的时间内将一高量级的输入脉冲力施加到产品上。

冲击是一处很复杂的物理过程，与随机振动一样，它具有连续的频谱，但又是一个瞬变过程，不具备稳态随机的条件。

产品受冲击后，其机械系统的运动状态要发生突变并将产生瞬态冲击响应。

产品对机械冲击环境的响应具有以下特征：高频振荡、短持续时间、明显的初始上升时间和高量级的正负峰值。

机械冲击的峰值响应一般可用一个随时间递减的指数函数包络。

对于具有复杂多模态特性的产品，其冲击响应包括以下两种频率响应分量：施加在产品上的外部激励环境的强迫频率响应分量和在激励施加期间或之后产品的固有频率响应分量。

从物理概念上讲，产品受冲击（即瞬态激励）后所产生的冲击响应的大小代表了产品实际所受到的冲击强度。

若产品的瞬时响应幅值超过产品本身的结构强度，则将导致产品破损。

可见产品受冲击所本文由：12V电源适配器/ProductView.asp?ID=1732提供。

产生的损坏，不同于累积损伤效应所造成的破坏，而属于相对于产品结构强度来说是极限应力的峰值破坏。

这种峰值破坏会造成结构变形，安装松动，产生裂纹甚至断裂，还会使电气连接松动，接解不良，造成时断时通，使产品工作不稳定。

这种峰值破坏还能使产品内部各单元的相对位置发生变化，造成性能下降或超差，甚至会冲断元器件或部件，使其无法工作。

归结起来：a) 零件之间磨擦力的增加或减少，或相互干扰而引起的产品失效；b) 产品绝缘强度变化、绝缘电阻抗下降、磁场和静电场强的变化；c) 产品电路板故障、损坏和电连接器失效；（有时，产品在冲击作用下，可能使电路板上多余物迁移而导致短路）；d) 当产品结构或非结构件过应力时,产品产生永久性的机械变形；e) 当超过极限强度时,产品的机械零件损坏；的确f) 材料的加速疲劳（低周疲劳）；g) 产品潜在的压电效应；h) 由于晶体、陶瓷、环氧树脂或玻璃封装破裂造成的产品失效。

振动与冲击标准精选（最新）G2298《GB/T 2298-2010 机械振动、冲击与状态监测 词汇》G3769《GB/T 3769-2010 电声学 绘制频率特性图和极坐标图的标度和尺寸》G4201《GB/T 4201-2006 平衡机的描述检验与评定》G6075.1《GB/T 6075.1-2012 机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动 第1部分：总则》G6075.2《GB/T 6075.2-2012 机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动 第2部分：50MW以上，额定转速1500 r/min、1800 r/min、3000 r/min、3600 r/min 陆地安装的汽轮机和发电机》G6075.3《GB/T 6075.3-2011 机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动：额定功率大于15kW额定转速在120r/min至15000r/min之间的在现场测量的工业机器》G6075.4《GB/T6075.4-2001 在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动:燃气轮机》G6075.5《GB/T6075.5-2002 在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动:泵站机组》G6075.6《GB/T6075.6-2000在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动:功率大100KV的往复式机器》G6383《GB/T 6383-2009 振动空蚀试验方法》G6444《GB/T 6444-2008 机械振动 平衡词汇》G6557《GB/T 6557-2009 挠性转子机械平衡的方法和准则》3G7031《GB/T 7031-2005 机械振动 道路路面谱 测量数据报告》G7452《GB/T 7452-2007 机械振动 客船和商船适居性振动测量、报告评价准则》G7670《GB/T 7670-2009 电动振动发生系统(设备) 性能特性》G8910.1《GB/T 8910.1-2004 手持便携式动力工具 手柄振动测量方法 第1部分:总则》G8910.2《GB/T 8910.2-2004 手持便携式动力工具 手柄振动测量方法 第2部分：铲和铆钉机》G8910.3《GB/T 8910.3-2004 手持便携式动力工具 手柄振动测量方法 第3部分：凿岩机和回转锤》G9239.1《GB/T 9239.1-2006 机械振动 恒态（刚性）转子平衡品质要求:规范与平衡允差的检验》G9239.2《GB/T 9239.2-2006 机械振动 恒态(刚性)转子平衡品质要求:平衡误差》G10068《GB 10068-2008 轴中心高为56 mm及以上电机的机械振动 振动的测量、评定及限值》G10179《GB/T 10179-2009 液压伺服振动试验设备 特性的描述方法》G11348.1《GB/T11348.1-1999 旋转机械转轴径向振动的测量和评定:总则》G11348.2《GB/T 11348.2-2012 机械振动 在旋转轴上测量评价机器的振动 第2部分：功率大于50MW,额定工作转速1500 r/min、1800 r/min、3000 r/min、3600 r/min陆地安装的汽轮机和发电机》G11348.3《GB/T 11348.3-2011 机械振动在旋转轴上测量评价机器的振动第3部分：耦合的工业机器》G11348.4《GB/T11348.4-1999 旋转机械转轴径向振动的测量和评定:燃气轮机组》G11348.5《GB/T 11348.5-2008 旋转机械转轴径向振动的测量和评定:水力发电厂和泵站机组》G11349.1《GB/T 11349.1-2006 振动与冲击机械导纳的试验确定：基本定义与传感器》G11349.2《GB/T 11349.2-2006 振动与冲击 机械导纳的试验确定：用激振器作单点平动激励测量》G11349.3《GB/T 11349.3-2006 振动与冲击 机械导纳的试验确定：冲击激励法》G11807《GB/T 11807-2008 探查松脱零件的声学监测系统的特性、设计和运行程序》G12977《GB 12977-2008 平衡机 防护罩和测量工位的其他保护措施》G13309《GB/T 13309-2007 机械振动台 技术条件》G13310《GB/T 13310-2007 电动振动台》G13436《GB/T 13436-2008 扭转振动测量仪器技术要求》G13437《GB/T 13437-2009 扭转振动减振器特性描述》G13441.1《GB/T 13441.1-2007 机械振动与冲击 人体暴露于全身振动的评价:一般要求》G13441.2《GB/T 13441.2-2008 机械振动与冲击 人体暴露于全身振动的评价:建筑物内的振动(1hz～80hz)》G13441.4《GB/T 13441.4-2012 机械振动与冲击 人体暴露于全身振动的评价 第4部分：振动和旋转运动对固定导轨运输系统中的乘客及乘务员舒适影响的评价指南》G13823.1《GB/I 13823.1-2005 振动与冲击传感器的校准方法：基本概念》G13823.17《GB/T13823.17-1996 振动与冲击传感器的校准方法:声灵敏度测试》G13823.18《GB/T13823.18-1997 振动与冲击传感器的校准方法:互易法校准》 G13823.19《GB/T 13823.19-2008 振动与冲击传感器的校准方法 地球重力法校准》G13823.20《GB/T 13823.20-2008 振动与冲击传感器校准方法 加速度计谐振测试 通用方法》G14123《GB/T 14123-2012 机械冲击 试验机 性能特性》G14124《GB/T 14124-2009 机械振动与冲击 建筑物的振动 振动测量及其对建筑物影响的评价指南》G14125《GB/T 14125-2008 机械振动与冲击 振动与冲击对建筑物内敏感设备影响的测量和评价》G14412《GB/T 14412-2005 机械振动与冲击 加速度汁的机械安装》G14527《GB/T 14527-2007 复合阻尼隔振器和复合阻尼器》G14573《GB/T14573.1~4-1993 声学 确定和检验机器设备规定的噪声辐射值的统计学方法》G14654《GB/T 14654-2008 弹性阻尼簧片减振器》G14790.1《GB/T 14790.1-2009 机械振动 人体暴露于手传振动的测量与评价 第1部分：一般要求》G14790.2《GB/T 14790.2-2014 机械振动 人体暴露于手传振动的测量与评价：工作场所测量实用指南》G15168《GB/T 15168-2013 振动与冲击隔离器静、动态性能测试方法》G15371《GB/T 15371-2008 曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法》G15619《GB/T 15619-2005 机械振动与冲击人体暴露 词汇》G16301《GB/T 16301-2008 船舶机舱辅机振动烈度的测量和评价》G16305《GB/T 16305-2009 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20485.1-2008 振动与冲击传感器校准方法 第1部分: 基本概念》G20485.11《GB/T 20485.11-2006 振动与冲击传感器校准方法:激光干涉法振动绝对校准》G20485.12《GB/T 20485.12-2008 振动与冲击传感器校准方法 第12部分：互易法振动绝对校准》G20485.13《GB/T 20485.13-2007 振动与冲击传感器校准方法:激光干涉法冲击绝对校准》G20485.15《GB/T 20485.15-2010 振动与冲击传感器校准方法:激光干涉法角振动绝对校准》G20485.21《GB/T 20485.21-2007 振动与冲击传感器校准方法:振动比较法校准》G20485.22《GB/T 20485.22-2008 振动与冲击传感器校准方法 第 22部分：冲击比较法校准》G20485.31《GB/T 20485.31-2011 振动与冲击传感器的校准方法第31部分：横向振动灵敏度测试》G20921《GB/T 20921-2007 机器状态监测与诊断 词汇》G21116《GB/T 21116-2007 液压振动台》G21487.1《GB/T 21487.1-2008 转轴振动测量系统 第1部分：径向振动的相对和绝对检测》G22281.1《GB/T 22281.1-2008 机器的状态监测和诊断 数据处理、通信和表达 第1部分:总则》G22281.2《GB/T 22281.2-2011 机器的状态监测和诊断数据处理、通信和表达第2部分：数据处理》G22393《GB/T 22393-2008 机器状态监测与诊断 一般指南》G22394《GB/T 22394-2008 机器状态监测与诊断 数据判读和诊断技术的一般指南》G23713.1《GB/T 23713.1-2009 机器状态监测与诊断 预测 第1部分：一般指南》G23714《GB/T 23714-2009 机械振动与冲击 结构状态监测的性能参数》G23715《GB/T 23715-2009 振动与冲击发生系统 词汇》G23716《GB/T 23716-2009 人体对振动的响应 测量仪器》G23717.1《GB/T 23717.1-2009 机械振动与冲击 装有敏感设备建筑物内的振动与冲击:测量与评价》G23717.2《GB/T 23717.2-2009 机械振动与冲击 装有敏感设备建筑物内的振动与冲击:分级》G23718.1《GB/T 23718.1-2009 机器状态监测与诊断:对认证机构和认证过程的要求》G23718.2《GB/T 23718.2-2009 机器状态监测与诊断 人员培训与认证的要求:振动状态监测与诊断》G23718.3《GB/T 23718.3-2010 机器状态监测与诊断 人员资格与人员评估的要求:对培训机构和培训过程的要求》G23718.6《GB/T 23718.6-2014 机器状态监测与诊断 人员资格与人员评估的要求 第6部分：声发射》G25631《GB/T 25631-2010 机械振动 手持式和手导式机械 振动评价规则》G25742.1《GB/T 25742.1-2010 机器状态监测与诊断 数据处理、通信与表示 第1部分:一般指南》G25742《GB/T 25742.2-2013 机器状态监测与诊断 数据处理、通信与表示 第2部分：数据处理》G25889《GB/T 25889-2010 机器状态监测与诊断 声发射》G28785《GB/T 28785-2012 机械振动 大中型转子现场平衡的准则和防护》G29714《GB/T 29714-2013 机械振动 平衡 平衡标准的用法和应用指南》G29715《GB/T 29715-2013 机械振动与冲击 桥和高架桥动态试验和检测指南》 G29716.1《GB/T 29716.1-2013 机械振动与冲击 信号处理 第1部分：引论》 G30173.1《GB/T 30173.1-2013 机械振动与冲击 弹性安装系统 第1部分：用于交换的隔振系统的技术信息》G30173.2《GB/T 30173.2-2014 机械振动与冲击 弹性安装系统 第2部分：轨道交通系统隔振应用需交换的技术信息》G30575《GB/T 30575-2014 机械振动与冲击 人体暴露 生物动力学坐标系》G50463《GB 50463-2008 隔振设计规范》G50699《GB 50699-2011 液压振动台基础技术规范》GJ2503《GJB2503A-2004 惯性平台减震器通用规范》J5925.1《JB/T 5925.1-2005 机械式振动时效装置 第1部分：基本参数》J5925.2《JB/T 5925.2-2005 机械式振动时效装置 第2部分：技术条件》J5926《JB/T 5926-2005 振动时效效果 评定方法》J6076《JB/T 6076-1992 振动台选择指南》J6868《JB/T 6868-2008 冲击台 技术条件》J6869《JB/T 6869-2008 水平振动台(正弦) 技术条件》JG3024《JG/T 3024-1995 建筑用阻尼弹簧隔振器》CE126《CECS126:2001 叠层橡胶支座隔震技术规程》JJG189《JJG189-1997 机械式振动试验台》JJG190《JJG190-1997 电动式振动试验台》JJG298《JJG298-2005 中频标准振动台(比较法)》JJG326《JJG326-2006 转速标准装置》JJG497《JJG497-2000 碰撞试验台》JJG501《JJG501-2000 频谱分析仪》JJG637《JJG637-2006 高频标准振动台》JJG676《JJG676-2000 工作测振仪》JJG791《JJG791-2006 冲击力法冲击加速度标准装置》JJG834《JJG834-2006 动态信号分析仪》JJG930《JJG930-1998 基桩动态测量仪》JJG973《JJG973-2002 冲击测量仪》JJG1062《JJG 1062-2010 便携式振动校准器检定规程》JJF1156《JJF 1156-2006 振动、冲击、转速计量术语及定义》JJF1157《JJF 1157-2006 测量放大器校准规范》JJF1220《JJF 1220-2009 颗粒碰撞噪声检测系统校准规范》JJF1401《JJF 1401-2013 振弦式频率读数仪校准规范》。

G B/T21563-2018前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。

本标准代替GB/T21563-2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》，与GB/T21563—2008相比，主要技术变化如下：一修改了常用的3种模拟长寿命振动试验方法的释义，删除了现场信息内容，适用范围增加了多轴试验、主结构的释义等（见第1章，2008年版的第1章）；增加了引用标准GB/T2423.57-2008(见第2章）；—增加了术语，如随机振动、正态分布、加速度谱密度、组件和柜体等（见第3章）；一修改了在功能振动试验前制造商和用户的协议内容（见第4章，2008年版的第4章）；修改了试验顺序的相关内容，使其更加明确（见第5章，2008年版的第5章）；增加了夹具测试要求的内容，使试验方法更为合理(见6.2）；修改了“固定点”一修改了控制点的定义，将“控制点”改为“检测点”一修改了“1类B级车体安装功能振动试验的值”(见表1、表A.3，2008年版的表1、表A.3）；一修改了被试设备的安装轴向未知时的试验处理方法，以便试验更加合理（见8.1、9.1、10.1，2008年版的8.1、9.1、10.1）；一修改了“模拟长寿命振动试验条件”，制造商和用户可根据实际情况对本标准进行裁剪使用（见第9章，2008年版的第9章）；一增加了采用冲击响应谱方法完成冲击试验的内容，以便制造商和用户可根据实际情况对本标准进行裁剪使用（见10.1）；一增加了在试验台能力不足的情况下重型设备冲击试验处理方法的内容（见10.5中表3，注2）；一修改了1、2、3类模拟长寿命振动试验频谱，因标准中引入了两种不同的加速度比例系数计算方法，从而得到两种不同的振动试验频谱（见图2~图5，2008年版的图1~图4）；一修正了1类B级模拟长寿命振动试验的值，因ASD谱的频率范围由5Hz~150Hz变更为2Hz~150Hz且1类B级功能振动试验的值发生了变化（见9.1中表2、图3、A.6中表A.3，2008年版的9.1中表2、图2、A.5中表A.3）；一增加了加速度比例系数计算方法，使制造商和用户可根据实际情况对本标准进行裁剪使用（见；一增加了典型疲劳强度曲线，以便明晰加速度比例系数计算方法IⅡ的推导过程（见图A.3）。