軌道交通 機(jī)車車輛設(shè)備 沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)

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. 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(jī)車車輛設(shè)備沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)》，與GB/T21563— 2008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(dòng)試驗(yàn)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(yàn)、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(jī)振動(dòng)、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(dòng)試驗(yàn)前制造商和用戶的協(xié)議內(nèi)容（見第4章，2008年版的第4章）； 修改了試驗(yàn)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(yàn)方法更為合理(見6.2）； 一修改了被試設(shè)備固定點(diǎn)的相關(guān)內(nèi)容（見6.3.1，2008年版的6.2.1）； 修改了“固定點(diǎn)”的定義（見6.3.2，2008年版的6.2.1）； 一修改了控制點(diǎn)的定義，將“控制點(diǎn)”改為“檢測點(diǎn)”，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(jí)車體安裝功能振動(dòng)試驗(yàn)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)備的安裝軸向未知時(shí)的試驗(yàn)處理方法，以便試驗(yàn)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(dòng)試驗(yàn)條件”，制造商和用戶可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)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(yàn)的內(nèi)容，以便制造商和用戶可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裁剪使用（見10.1）； 一增加了在試驗(yàn)臺(tái)能力不足的情況下重型設(shè)備沖擊試驗(yàn)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(dòng)試驗(yàn)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(jì)算方法，從而得到兩種不同的振動(dòng)試驗(yàn)頻譜（見圖2~圖5，2008年版的圖1~圖4）； 一修正了1類B級(jí)模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)的r.m.s.值，因ASD譜的頻率范圍由5Hz~150Hz變更為2Hz~150Hz且1類B級(jí)功能振動(dòng)試驗(yàn)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(jì)算方法，使制造商和用戶可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裁剪使用（見A.5.1)； 一增加了典型疲勞強(qiáng)度曲線，以便明晰加速度比例系數(shù)計(jì)算方法IⅡ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(jī)車車輛設(shè)備沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)》。 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/T2423.57-2008（IEC60068-2-81：2003，IDT）。 一增加了機(jī)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(hào)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(yàn)方法更為合理； 一修改了“模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)條件”，使制造商和用戶可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)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A.5.2中的加速度比例系數(shù)取7.83計(jì)算得出的試驗(yàn)量級(jí)，使制造商和用戶可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)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(yàn)的內(nèi)容，以便制造商和用戶可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)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“振動(dòng)和沖擊”“沖擊和振動(dòng)”的文字描述，將其統(tǒng)稱為“沖擊和振動(dòng)”； 增加了所有公式的編號(hào)； 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(hào)，用我國常用的符號(hào)代替； 一修改了公式中的文字描述，將公式中“參考點(diǎn)總方均根值”“損傷”“加速度比例系數(shù)”“時(shí)間因子”的文字描述分別用符號(hào)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r.m.s.統(tǒng)一為“r.m.s.”； 一修改了式（C.6）中的符號(hào)，用我國常用的符號(hào)代替； 一增加了參考文獻(xiàn)。 請(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)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)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC278）歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司、中國鐵道科學(xué)研究院標(biāo)準(zhǔn)計(jì)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(jī)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(jī)車車輛上的機(jī)械、氣動(dòng)、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(jī)振動(dòng)試驗(yàn)要求。隨機(jī)振動(dòng)是驗(yàn)證設(shè)備（或部件）的唯一方法。 本標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)主要用于驗(yàn)證被試設(shè)備在軌道機(jī)車車輛正常運(yùn)行環(huán)境條件下承受振動(dòng)的能力。 為了使之具有代表性，本標(biāo)準(zhǔn)采用了全世界各個(gè)機(jī)構(gòu)提供的現(xiàn)場實(shí)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(dòng)。 在執(zhí)行和解釋本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要有工程技術(shù)方面的判斷能力和經(jīng)驗(yàn)。 本標(biāo)準(zhǔn)用于設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，但不排除采用其他方式（如正弦振動(dòng)）來確保機(jī)械和工作上的置信度滿足預(yù)期要求。被試設(shè)備的試驗(yàn)量級(jí)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(jī)振動(dòng)激勵(lì)下與設(shè)備性能有關(guān)的設(shè)計(jì)信息，可采用樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)；但為驗(yàn)證設(shè)備，應(yīng)從正常設(shè)備中抽取樣品進(jìn)行試驗(yàn)。GB/T 21563-2018 軌道交通機(jī)車車輛設(shè)備 沖擊和振動(dòng)試驗(yàn) 1范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)安裝在軌道機(jī)車車輛上的設(shè)備進(jìn)行沖擊和隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的要求。由于軌道運(yùn)行環(huán)境的影響，車上的設(shè)備將承受沖擊和振動(dòng)。為確保設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，在裝車前應(yīng)模擬設(shè)備使用環(huán)境條件 對(duì)其進(jìn)行一定時(shí)間的試驗(yàn)。 可采用多種方法進(jìn)行模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)，這些方法各有利弊，其中最常用的有： a）振幅增強(qiáng)法：增大振幅，減少試驗(yàn)時(shí)間； b)時(shí)間壓縮法：保留原始振幅，減少試驗(yàn)時(shí)間（提高試驗(yàn)頻率）； c）振幅抽取法：當(dāng)振幅低于特定值時(shí)，剔除其在原始數(shù)據(jù)中所占的時(shí)間段。 本標(biāo)準(zhǔn)采用上述a）所述的“振幅增強(qiáng)法”，與第2章中的引用文件一起，規(guī)定了用于軌道機(jī)車車輛上的設(shè)備進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的默認(rèn)試驗(yàn)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(yàn)，在此情況下，可不按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)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(yàn)。若所采用的其他標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)量級(jí)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(dòng)試驗(yàn)量級(jí)小于或等于試驗(yàn)報(bào)告中的規(guī)定值時(shí)）。 本標(biāo)準(zhǔn)主要用于軌道系統(tǒng)上的機(jī)車車輛，也可用于其他場合。對(duì)于采用充氣輪胎或無軌電車之類的其他運(yùn)輸系統(tǒng)，因沖擊振動(dòng)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(shí)就試驗(yàn)量級(jí)達(dá)成協(xié)議。宜按附錄A中的指南來確定沖擊時(shí)間/幅值和振動(dòng)頻譜。當(dāng)試驗(yàn)量級(jí)低于本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，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(yàn)。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于單軸試驗(yàn)。如在事先征得制造商和用戶同意后，也可進(jìn)行多軸試驗(yàn)。 本標(biāo)準(zhǔn)僅根據(jù)設(shè)備在車上的安裝位置將試驗(yàn)等級(jí)分為以下3類（參見附錄B）： —1類車體安裝： A級(jí)車體上（或下部）直接安裝的柜體、組件、設(shè)備和部件； B級(jí)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(shí)，采用B級(jí)。 一2類轉(zhuǎn)向架安裝： 安裝在軌道機(jī)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(jī)車車輛輪對(duì)裝置上的組件、設(shè)備和部件或總成。 注2：對(duì)于安裝在只有一系懸掛的機(jī)車車輛（如棚車和敞車）上的設(shè)備，除招標(biāo)時(shí)另有協(xié)議，車軸安裝設(shè)備按3類嚴(yán)酷等級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)，所有其他設(shè)備按2類嚴(yán)酷等級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)。 試驗(yàn)費(fèi)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(shí)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(yàn)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(píng)估安裝在機(jī)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(duì)主結(jié)構(gòu)GB/T21563-2018 的組成設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)。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(huì)要求完成一些附加或特殊試驗(yàn)，如： a）安裝或連接在已知的可能產(chǎn)生固定振動(dòng)頻率的振源上的設(shè)備。 b)對(duì)牽引電動(dòng)機(jī)、受電弓、受電靴及設(shè)計(jì)用于傳遞力和（或）力矩的懸掛部件和機(jī)械零件等設(shè)備，可能要按其特殊要求進(jìn)行試驗(yàn)以確定其能應(yīng)用于軌道機(jī)車車輛上。在此情況下，所有需要進(jìn)行的試驗(yàn)都應(yīng)在招標(biāo)時(shí)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(duì)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(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法振動(dòng)、沖擊和類似動(dòng)力學(xué) 試驗(yàn)樣品的安裝（IEC60068-2-47：2005，IDT） GB/T2423.57-2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2-81部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ei:沖擊沖擊響應(yīng) 譜合成（IEC60068-2-81：2003，IDT） GB/T3358.1-2009統(tǒng)計(jì)學(xué)詞匯及符號(hào)第1部分：一般統(tǒng)計(jì)術(shù)語與用于概率的術(shù)語（ISO3534- ：2006，IDT） IEC60068-2-27：2008環(huán)境試驗(yàn)第2-27部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)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(yàn)第2-64部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fh：振動(dòng)、寬帶隨機(jī)振動(dòng)和導(dǎo)則 （Environmental 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(jī)振動(dòng) random vibration 在未來任一給定時(shí)刻，其瞬時(shí)值不能精確預(yù)知的振動(dòng)。 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，其中一0，（見圖1）。 f(x）=6ce 式中： ——標(biāo)準(zhǔn)差； x——隨機(jī)變量； z——均值。GB/T 21563-2018 WtAwit. 注：根據(jù)圖1，瞬時(shí)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(shí)加速度絕對(duì)值處于： 1）00~10之間占68.26%的時(shí)間； 2）10~20之間占27.18%的時(shí)間 3）20~30之間占4.30%的時(shí)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(shí)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(hào)方均值。 組件components 位于柜體內(nèi)部的氣動(dòng)、電氣、電子等部件。 柜體 cubicle 一個(gè)由組件裝配成的完整設(shè)備，包含機(jī)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(cuò)誤）。在軌道機(jī)車車輛上已知的沖擊和振動(dòng)環(huán)境下工作 時(shí)，這些缺陷（或錯(cuò)誤）可能導(dǎo)致故障。本標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)不能代替全壽命試驗(yàn)，但在合理的置信度水平上，本試驗(yàn)條件可以證明設(shè)備在現(xiàn)場使用時(shí)具有規(guī)定的壽命。 如設(shè)備在試驗(yàn)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(yàn)量級(jí)是參照附錄A中的方法，通過環(huán)境試驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)得出。該數(shù)據(jù)由負(fù)責(zé)收集運(yùn)環(huán)境振動(dòng)量級(jí)的機(jī)構(gòu)提供。 根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)進(jìn)行以下試驗(yàn)： 一功能振動(dòng)試驗(yàn)：施加最小的試驗(yàn)量級(jí)，驗(yàn)證被試設(shè)備在軌道機(jī)車車輛上可能的環(huán)境條件下使用時(shí)能否正常工作。在試驗(yàn)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（見 6.4.2)。功能振動(dòng)試驗(yàn)的要求見第8章。功能振動(dòng)試驗(yàn)并非要對(duì)模擬運(yùn)行條件下的全部性能 進(jìn)行評(píng)估。 一模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)：證實(shí)在加速運(yùn)行振動(dòng)量級(jí)條件下設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的完好性。在試驗(yàn)時(shí)不必檢查設(shè)備的功能。模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)要求見第9章。 一沖擊試驗(yàn)：模擬運(yùn)行過程中的偶然事件。在試驗(yàn)時(shí)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(jī)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(yàn)報(bào)告中明確說明。沖擊試驗(yàn)要求見第10章。 5試驗(yàn)順序 可按以下順序進(jìn)行試驗(yàn)： 首先進(jìn)行垂向、橫向和縱向模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)；其次進(jìn)行垂向、橫向和縱向沖擊試驗(yàn)；然后（僅當(dāng)指明或協(xié)定時(shí)）進(jìn)行運(yùn)輸和裝卸試驗(yàn)；最后進(jìn)行垂向、橫向和縱向功能振動(dòng)試驗(yàn)。 注：本標(biāo)準(zhǔn)不要求也不包括運(yùn)輸和裝卸試驗(yàn)。 為提高試驗(yàn)效率，可調(diào)整試驗(yàn)順序，以避免重復(fù)安裝被試設(shè)備。調(diào)整后的試驗(yàn)順序應(yīng)記錄在試驗(yàn)報(bào)告中。在模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)之前和之后，應(yīng)按6.4.3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(dòng)試驗(yàn)后是否發(fā)生變化，應(yīng)對(duì)其在試驗(yàn)過程中的傳遞函數(shù)進(jìn)行比較。 試驗(yàn)大綱中應(yīng)規(guī)定被試設(shè)備的取向（即參照?qǐng)DA.1的要求定義被試設(shè)備的垂向、橫向和縱向）和激勵(lì)方向，并記錄在試驗(yàn)報(bào)告中。 6試驗(yàn)機(jī)構(gòu)需要的其他信息 6.1概述 試驗(yàn)機(jī)構(gòu)需要的其他一般信息見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(shí)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(yàn)臺(tái)上。 宜在試驗(yàn)前對(duì)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(jī)激勵(lì)或其他方法。采用正弦掃 頻方法和隨機(jī)激勵(lì)方法進(jìn)行夾具測試時(shí)，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/s~5m/s，掃頻范圍：被 試設(shè)備模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)ASD譜的下限頻率~上限頻率； 2）隨機(jī)激勵(lì)方法參數(shù)設(shè)置：平直譜型，ASD=0.4809（m/s)/Hz，譜線數(shù)≥4~6倍模擬長 壽命振動(dòng)試驗(yàn)的譜線數(shù)，統(tǒng)計(jì)自由度≥120。 b）合格判定：在整個(gè)頻率范圍內(nèi)，其檢測點(diǎn)上測得的容差范圍應(yīng)滿足以下要求： 1)對(duì)于正弦掃頻方法，保持在規(guī)定振幅的士10%以內(nèi)； 2）對(duì)于隨機(jī)激勵(lì)方法，應(yīng)用以下準(zhǔn)則： 一檢測點(diǎn)信號(hào)的ASD偏離規(guī)定要求不應(yīng)超出： 500Hz以下：一1.5dB，+3dB； 500Hz~1000Hz之間：士3dB。 一500Hz~1000Hz之間在最大為100Hz的累計(jì)帶寬上允許偏離可達(dá)到士6dB。 夾具在試驗(yàn)頻率范圍內(nèi)應(yīng)盡量避免共振，若無法避免時(shí)，應(yīng)分析試驗(yàn)時(shí)夾具共振對(duì)被試設(shè)備性能的 影響，并在試驗(yàn)報(bào)告中予以說明。 由于安裝方式對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有較大的影響，試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)準(zhǔn)確記錄試驗(yàn)安裝方式。 除非另有協(xié)議，應(yīng)按被試設(shè)備的實(shí)際工作取向進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)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(duì)被試設(shè)備的使用和性能產(chǎn)生的影響。GB/T 21563-2018 6.3參考點(diǎn)和檢測點(diǎn) 6.3.1概述 應(yīng)在參考點(diǎn)和/或檢測點(diǎn)（相對(duì)于設(shè)備的固定點(diǎn)而言）進(jìn)行測量，以確定是否滿足試驗(yàn)要求。 當(dāng)設(shè)備的很多小零部件安裝在同一夾具上時(shí)，若所安裝夾具的最低共振頻率高于試驗(yàn)的上限頻率， 則試驗(yàn)時(shí)所選用的參考點(diǎn)和/或檢測點(diǎn)可能與夾具有關(guān)，而與被試設(shè)備的固定點(diǎn)無關(guān)。 6.3.2固定點(diǎn) 固定點(diǎn)是被試設(shè)備以正常工作狀態(tài)安裝時(shí)，其與夾具或振動(dòng)臺(tái)面相接觸的部分。 6.3.3檢測點(diǎn) 位于夾具、振動(dòng)臺(tái)或被試設(shè)備上用于信號(hào)測試的點(diǎn)，應(yīng)盡可能靠近某個(gè)固定點(diǎn)并與之剛性連接。如 固定點(diǎn)不超過4個(gè)，則全部作為檢測點(diǎn)。這些點(diǎn)的振動(dòng)量級(jí)不應(yīng)低于規(guī)定的下限值。試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)指 明所有檢測點(diǎn)。若設(shè)備的零部件較少、重量較輕、機(jī)械結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，則不必采用多個(gè)檢測點(diǎn)，但應(yīng)在試 驗(yàn)報(bào)告中明確檢測點(diǎn)的數(shù)目和位置。 6.3.4參考點(diǎn) 參考點(diǎn)是為證實(shí)是否滿足試驗(yàn)要求，從采集的參考信號(hào)中選取的某個(gè)點(diǎn)，用以表征設(shè)備在試驗(yàn)中的運(yùn)動(dòng) 情況。參考點(diǎn)可以是檢測點(diǎn)或是對(duì)各檢測點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行人工或自動(dòng)處理后得出的虛擬點(diǎn)（即虛擬參考點(diǎn)）。 若隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中采用虛擬點(diǎn)控制，其參考信號(hào)的頻譜定義為所有檢測點(diǎn)信號(hào)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(shí)，參考信號(hào)的總方均根值（r.m.s…）等于各檢測點(diǎn)信號(hào)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(diǎn)總方均根值； n?！獧z測點(diǎn)的數(shù)目。 參考點(diǎn)的選用情況和原因應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中予以說明。對(duì)于大型、復(fù)雜設(shè)備，在試驗(yàn)時(shí)宜采用虛擬點(diǎn) 進(jìn)行控制。 注：確認(rèn)總方均根加速度時(shí)，可采用掃描技術(shù)對(duì)檢測點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)處理構(gòu)成虛擬點(diǎn)，但未修正分析儀器的帶寬、 采樣時(shí)間等誤差時(shí)，不能用于確認(rèn)ASD的量級(jí)。 6.3.5測量點(diǎn) 測量點(diǎn)位于被試設(shè)備的指定位置上，用于試驗(yàn)時(shí)采集數(shù)據(jù)以檢測被試設(shè)備的振動(dòng)響應(yīng)特性。測量 點(diǎn)應(yīng)在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)開始前選定（見第7章）。 6.4試驗(yàn)中的機(jī)械狀態(tài)和功能測試 6.4.1機(jī)械狀態(tài) 若安裝在機(jī)車車輛上的被試設(shè)備長期保持的機(jī)械狀態(tài)不止一種，則需選取兩種機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)， 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(jī)械狀態(tài)）。 當(dāng)被試設(shè)備的機(jī)械狀態(tài)多于一種時(shí)，其每種狀態(tài)下的沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)間應(yīng)相等，其試驗(yàn)量級(jí)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(yàn)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(dòng)試驗(yàn)時(shí)（見第8章）進(jìn)行。 功能測試旨在驗(yàn)證設(shè)備的工作能力，僅用于表明被試設(shè)備在實(shí)際使用時(shí)能正常工作，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(yàn)報(bào)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(yàn)時(shí)不進(jìn)行功能測試。 6.4.3性能測試 在試驗(yàn)開始前及所有試驗(yàn)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(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的可再現(xiàn)性 6.5.1概述 隨機(jī)振動(dòng)信號(hào)在時(shí)域內(nèi)不具備可重復(fù)性，在同樣長的時(shí)間內(nèi)，隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器無法產(chǎn)生兩個(gè)完全相 同的樣本。盡管如此，仍可闡明兩個(gè)隨機(jī)信號(hào)的相似性，并在它們的特性曲線上給出其容差范圍。應(yīng)對(duì) 一個(gè)隨機(jī)信號(hào)進(jìn)行定義，以便將來能在不同試驗(yàn)機(jī)構(gòu)或不同被試設(shè)備上按相似的試驗(yàn)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，但不包括如隨機(jī)(統(tǒng)計(jì)）誤差、系統(tǒng)誤差等其他誤差； b）測量數(shù)據(jù)應(yīng)取自檢測點(diǎn)或參考點(diǎn)。 6.5.2加速度譜密度（ASD) ASD容差應(yīng)小于規(guī)定ASD量級(jí)的士3dB(范圍從1/2ASD~2ASD），見圖2~圖5所示。起 止斜率不應(yīng)小于圖2～圖5中的數(shù)值。 6.5.3方均根值(r.m.s.） 在給定頻率范圍內(nèi)，參考點(diǎn)的加速度r.m.s.值應(yīng)在圖2~圖5中規(guī)定值的士10%以內(nèi)。 注：因試驗(yàn)時(shí)ASD譜的低頻段難以控制在士3dB范圍內(nèi)，此時(shí)只需將試驗(yàn)值記錄在試驗(yàn)報(bào)告中。 6.5.4概率密度函數(shù)（PDF） 除非另有說明，每個(gè)測量點(diǎn)處所測加速度的時(shí)間序列PDF應(yīng)呈近似高斯分布，且波峰因數(shù)（即峰值 與r.m.s.值之比）不應(yīng)小于2.5。 注：圖6給出了累積PIDF的容差范圍。 6.5.5持續(xù)時(shí)間 在每個(gè)軸向上進(jìn)行上述隨機(jī)振動(dòng)的總時(shí)間不應(yīng)少于規(guī)定值（見8.2和9.2）。 6.6測量容差 振動(dòng)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(duì)被試設(shè)備進(jìn)行初始檢測和最終檢測。在試驗(yàn)后和最終檢測前應(yīng)對(duì)被試GB/T 21563-2018 設(shè)備進(jìn)行一定時(shí)間的恢復(fù)，以確保其能達(dá)到與初始檢測時(shí)相同的條件。 7初始檢測和預(yù)處理 試驗(yàn)開始前應(yīng)按6.4.3進(jìn)行性能測試，若此類測試超出了試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的實(shí)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(dòng)試驗(yàn)之前，被試設(shè)備符合性能測試要求。測 量點(diǎn)的位置應(yīng)由制造商確定，并清楚地注明在試驗(yàn)報(bào)告中。 應(yīng)按制造商給出的參考點(diǎn)和測量點(diǎn)上獲取的隨機(jī)信號(hào)來計(jì)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(yàn)中應(yīng)復(fù)原。 對(duì)于1類設(shè)備，應(yīng)在第9章的試驗(yàn)條件下測得其傳遞函數(shù)；對(duì)于2類、3類設(shè)備，應(yīng)在第8章的試驗(yàn) 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(gè)互不重疊頻譜的平均值（或240個(gè) 統(tǒng)計(jì)自由度的線性平均值）。 8功能振動(dòng)試驗(yàn)條件 8.1試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)和頻率范圍 應(yīng)按表1中相應(yīng)的r.m.s.值和頻率范圍對(duì)被試設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)被試設(shè)備2個(gè)或3個(gè)軸向的實(shí)際 安裝方向未知時(shí)，則均應(yīng)按所未知軸向中最嚴(yán)酷的等級(jí)完成試驗(yàn)。 表1功能振動(dòng)試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級(jí)和頻率范圍 頻率范圍 1類 垂向 0.75 A級(jí) 橫向 縱向 0.50 1類 垂向 B級(jí) 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(yàn)數(shù)據(jù)是附錄A中的典型運(yùn)行數(shù)據(jù)，是試驗(yàn)時(shí)施加在被試設(shè)備上的最小試驗(yàn)量級(jí)。當(dāng)實(shí)測數(shù)據(jù)中 包含上述功能振動(dòng)試驗(yàn)條件時(shí)，可參照附錄A和附錄C中的方法和公式進(jìn)行加速試驗(yàn)。 注2：實(shí)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(dòng)試驗(yàn)量級(jí)可能低于表1中的最小試驗(yàn) 量級(jí)，但在事先征得制造商和用戶的同意后，被試設(shè)備可按實(shí)測的較低功能振動(dòng)試驗(yàn)量級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)。此 時(shí)，被試設(shè)備的試驗(yàn)僅部分被驗(yàn)證符合本標(biāo)準(zhǔn)要求（僅驗(yàn)證其運(yùn)行條件），且低于或等于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實(shí)測功| 能振動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)在試驗(yàn)報(bào)告中予以詳細(xì)說明。GB/T21563-2018 8.2功能振動(dòng)試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間 功能振動(dòng)試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間應(yīng)足夠長，以確保能完成所有的功能測試（見6.4.2）項(xiàng)目。 注1：本試驗(yàn)旨在驗(yàn)證被試設(shè)備不受所施加的、表征實(shí)際運(yùn)行情況的試驗(yàn)量級(jí)的影響。 注2：本試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間不少于10min。 8.3試驗(yàn)中的功能測試 在功能振動(dòng)試驗(yàn)過程中，應(yīng)進(jìn)行與用戶商定的功能測試（見6.4.2）。 9模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)條件 9.1試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)和頻率范圍 本標(biāo)準(zhǔn)在確定模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)量級(jí)時(shí)，采用了兩種加速度比例系數(shù)計(jì)算方法： a）參照A.5.1的方法求得1類、2類試驗(yàn)的加速度比例系數(shù)為5.66，3類試驗(yàn)的加速度比例系數(shù) 為3.78； b）參照A.5.2的方法求得1類、2類和3類試驗(yàn)的加速度比例系數(shù)均為7.83。 試驗(yàn)前制造商和用戶應(yīng)協(xié)商確定采用A.5.1或A.5.2中的加速度比例系數(shù)求得的模擬長壽命振動(dòng) 試驗(yàn)量級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)。 當(dāng)被試設(shè)備2個(gè)或3個(gè)軸向的實(shí)際安裝方向未知時(shí)，則未知軸向均應(yīng)按所未知軸向中最嚴(yán)酷的等 級(jí)完成試驗(yàn)。 表2模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)和頻率范圍 試驗(yàn)5h，r.m.s.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(jí) 橫向 2.09 車體安裝 縱向 垂向 5.72 B級(jí) 橫向 2.55 車體安裝 縱向 3.96 垂向 30.6 2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(dòng)試驗(yàn)量級(jí)源于實(shí)測數(shù)據(jù)，則模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)量級(jí)也由實(shí)測功能振動(dòng)試驗(yàn)量級(jí)參照附錄A中| 的加速度比例系數(shù)計(jì)算得出。GB/T 21563-2018 9.2模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間 被試設(shè)備一般應(yīng)在垂向、橫向、縱向3個(gè)軸向各自完成5h的試驗(yàn)，其總試驗(yàn)時(shí)間應(yīng)達(dá)到15h。若 試驗(yàn)期間出現(xiàn)因被試設(shè)備過熱（如橡膠件振動(dòng)過熱等）而可能對(duì)其造成影響時(shí)，則可將試驗(yàn)暫停一段時(shí) 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(yàn)時(shí)間達(dá)到5h。試驗(yàn)暫停情況應(yīng)記錄在 試驗(yàn)報(bào)告中。 注1：本試驗(yàn)過程中不必運(yùn)行被試設(shè)備。 注2：若事先達(dá)成協(xié)議，本試驗(yàn)可參照附錄A中的方法增加試驗(yàn)時(shí)間而減小振幅（降低試驗(yàn)量級(jí)），但該方法并非優(yōu) 先選用項(xiàng)，且僅限于3類車軸安裝的設(shè)備采用。 10沖擊試驗(yàn)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(shí)間為D、峰值為A的單個(gè)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規(guī)定方向的標(biāo)稱脈沖峰值加速度的30%，且前后沖擊| 波形補(bǔ)償系數(shù)不超過20%。 圖7給出了脈沖波形和容差范圍。 當(dāng)被試設(shè)備2個(gè)或3個(gè)軸向的實(shí)際安裝方向未知時(shí)，則未知軸向均應(yīng)按所未知軸向中最嚴(yán)酷的等 級(jí)完成試驗(yàn)。 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(hào)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(yàn)。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)明確沖擊響應(yīng)譜譜型、試驗(yàn)時(shí)域波形、單次脈沖 時(shí)間及試驗(yàn)次數(shù)。 10.2速度變化量 實(shí)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(shí)際脈沖的積分時(shí)，應(yīng)按圖7的積分時(shí)間計(jì)算。 10.3安裝 被試設(shè)備應(yīng)按6.2的要求安裝到試驗(yàn)臺(tái)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(shí)間。 10.5試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)、脈沖波形和方向 數(shù)值見表3。GB/T 21563-2018 表3試驗(yàn)嚴(yán)酷等級(jí)、脈沖波形和方向 m/s? ms 垂向 1類 A級(jí)和B級(jí) 橫向 30 2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(duì)于重型設(shè)備，若無合適的試驗(yàn)臺(tái)來進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，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(yàn)。 10.6沖擊次數(shù) 按IEC60068-2-27：2008的規(guī)定，應(yīng)對(duì)被試設(shè)備施加18次沖擊（應(yīng)在垂向、橫向、縱向3個(gè)軸向分別 進(jìn)行正向、反向各3次沖擊）。應(yīng)對(duì)6.4.1中規(guī)定的每種機(jī)械狀態(tài)均重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)。 10.7試驗(yàn)過程中的功能測試 在試驗(yàn)中不必運(yùn)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)按制造商和用戶在試驗(yàn)大綱中的要求進(jìn)行驗(yàn)證。 11運(yùn)輸和裝卸 應(yīng)符合IEC60068-2-27的規(guī)定。 12最終檢測 試驗(yàn)完成之后，應(yīng)按6.4.3對(duì)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(yàn)機(jī)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(dòng)試驗(yàn)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(diǎn)和測量點(diǎn)上獲取的隨機(jī)信號(hào)來計(jì)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(yàn)中應(yīng)復(fù)原。 對(duì)于1類設(shè)備，應(yīng)在第9章的試驗(yàn)條件下測得其傳遞函數(shù)；對(duì)于2類、3類設(shè)備，應(yīng)在第8章的試驗(yàn) 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120個(gè)互不重疊頻譜的平均值（或240個(gè)統(tǒng) 計(jì)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(shí)，應(yīng)進(jìn)行分析并在試驗(yàn)報(bào)告中說明。 13驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 所有試驗(yàn)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(yàn)合格證書：GB/T 21563-2018 a）6.4.2的功能在規(guī)定范圍以內(nèi)； b）6.4.3的性能在規(guī)定范圍以內(nèi)； c）外觀和機(jī)械結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化。 應(yīng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行工程判別。 14試驗(yàn)報(bào)告 在試驗(yàn)、最終檢測和功能測試全部或部分完成后，試驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)向用戶出具完整的試驗(yàn)報(bào)告。報(bào)告中 應(yīng)說明試驗(yàn)過程、被試設(shè)備所受的影響，以及下列內(nèi)容： a）試驗(yàn)過程中發(fā)生的變化，并標(biāo)明序列號(hào)或識(shí)別號(hào)。 b)應(yīng)提供試驗(yàn)儀器和試驗(yàn)過程的詳細(xì)記錄。這些內(nèi)容可列入試驗(yàn)報(bào)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(yàn)報(bào)告中。 d）采用的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)順序，試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)圖示說明所有的檢測點(diǎn)和測量點(diǎn)的位置。 e）所進(jìn)行的功能測試以及試驗(yàn)前、后測得的數(shù)據(jù)。 f）檢測點(diǎn)、參考點(diǎn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和按預(yù)期要求、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)得出的觀察結(jié)果。試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)包括按 圖2～圖7格式的所有檢測點(diǎn)的圖示。試驗(yàn)報(bào)告中還應(yīng)包含容差范圍，以證明該試驗(yàn)在本標(biāo) 準(zhǔn)容差范圍之內(nèi)。 g）應(yīng)提供振動(dòng)試驗(yàn)的功能測試數(shù)據(jù)和/或沖擊試驗(yàn)的功能驗(yàn)證結(jié)果。 注：可將已實(shí)施但超出本標(biāo)準(zhǔn)要求的特殊試驗(yàn)列入試驗(yàn)報(bào)告中。 15試驗(yàn)證書 試驗(yàn)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)備型號(hào)和出廠/更改情況； 一設(shè)備的序列號(hào)； 一試驗(yàn)報(bào)告編號(hào)； 一報(bào)告日期； 一產(chǎn)品試驗(yàn)大綱。 試驗(yàn)證書應(yīng)由試驗(yàn)機(jī)構(gòu)和制造商授權(quán)的代表簽署。 注：附錄D列出了一個(gè)典型的試驗(yàn)證書。 16試品處置 按本標(biāo)準(zhǔn)通過試驗(yàn)的所有設(shè)備，制造商應(yīng)給出明確的標(biāo)識(shí)。 滿足試驗(yàn)要求和驗(yàn)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 21563-2018 Acn， [（/592/g] 9dB/倍頻程 標(biāo)稱頻譜的 （對(duì)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(shí)，f1=5Hz,f2=150Hz； 當(dāng)500kg1250kg時(shí)，f1=2Hz,f2=60Hz。 縱向 ASD量級(jí) （m/s2）2/Hz r.m.s.值 m/s? 2Hz~150Hz 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(dòng)試驗(yàn)|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(jí) 0.532 |1.034 |0.131 |0.250|0.234 |0.452 （m/s2）2/Hz r.m.s.值 m/se 4.25|5.90 |2.09|2.90|2.83|3.90 2Hz-150Hz 注1：對(duì)于試驗(yàn)頻率高于2Hz的設(shè)備，其r.m.s.值需低于上述值。 注2：對(duì)于試驗(yàn)頻率低于150Hz的設(shè)備，其r.m.s.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(shí)，其r.m.s.值將增加。 注4：行李架、水箱等在軌道機(jī)車車輛運(yùn)行過程中具有附加載荷的產(chǎn)品，在試驗(yàn)時(shí)需考慮產(chǎn)品與附加載| 荷的總質(zhì)量（按總質(zhì)量計(jì)算f1、f2）。試驗(yàn)時(shí)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(jì)數(shù)據(jù)給出。 “表示參考值。 圖21類A級(jí)車體安裝ASD頻譜GB/T 21563-2018 Asp/ [/的2/以]9dB/倍頻程 標(biāo)稱頻譜的 （對(duì)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(shí)，f1=5Hz,f2=150Hz； 當(dāng)500kg1250kg時(shí)，f1=2Hz,f2=60Hz。 縱向 ASD量級(jí) （m/s2）2/Hz r.m.s.值 m/s? 2Hz~150Hz 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(dòng)試驗(yàn)|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(jí) 0.964 |1.857 | 0.192 | 0.366 |0.461 |0.901 （m/s2）2/Hz r.m.s.值 m/se 2Hz-150Hz 注1：對(duì)于試驗(yàn)頻率高于2Hz的設(shè)備，其r.m.s.值需低于上述值。 注2：對(duì)于試驗(yàn)頻率低于150Hz的設(shè)備，其r.m.s.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(shí)，其r.m.s.值將增加。 注4：行李架、水箱等在軌道機(jī)車車輛運(yùn)行過程中具有附加載荷的產(chǎn)品，在試驗(yàn)時(shí)需考慮產(chǎn)品與附加載| 荷的總質(zhì)量（按總質(zhì)量計(jì)算f1、f2）。試驗(yàn)時(shí)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(jì)數(shù)據(jù)給出。 表示參考值。 圖31類B級(jí)車體安裝ASD頻譜 13GB/T 21563-2018 As）/} rmgs2/1 標(biāo)稱頻譜的 （對(duì)數(shù)坐標(biāo)9dB/倍頻程 容差帶士3dB （對(duì)數(shù)華標(biāo)） 說明： M—一質(zhì)量，單位為千克（kg）； 當(dāng)M≤100kg時(shí)，f1=5Hz,f2=250Hz； 當(dāng)100kg250kg時(shí)，fi=2Hz,f2=100Hz。 ASD量級(jí) 0.144 0.0414 （m/s2）2/Hz r.m.s.值? m/s? 2Hz~250Hz 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(dòng)試驗(yàn)|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(jí) 6.12|11.83 |4.62|8.96 |1.32|2.62 （m/s2）2/Hz r.m.s.值 m/s? 30.6|42.5 |26.6 | 37.0|14.2|20.0 2Hz~250 Hz 注1:對(duì)于試驗(yàn)頻率高于2Hz的設(shè)備，其r.m.s.值需低于上述值。 注2：對(duì)于試驗(yàn)頻率低于150Hz的設(shè)備，其r.m.s.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(shí)，其r.m.s.值將增加。 表示參考值。 圖42類轉(zhuǎn)向架安裝ASD頻譜GB/T 21563-2018 T（m/s2）2/H1 標(biāo)稱頻譜的 （對(duì)數(shù)坐標(biāo)9dB/倍頻程 容差帶士3dB -6dB/倍頻程 （對(duì)數(shù)坐標(biāo)） 說明： M一質(zhì)量，單位為千克（kg）； 當(dāng)M≤50kg時(shí)，f2=500Hz； 當(dāng)50kg125kg時(shí)，f2=200Hz。 ASD量級(jí) 7.0 1.751 （m/s2）2/Hz r.m.s.值? m/s? 10Hz~500Hz 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(dòng)試驗(yàn)|系數(shù)取3.78|系數(shù)取7.83|系數(shù)取3.78|系數(shù)取7.83|系數(shù)取3.78|系數(shù)取7.83| ASD量級(jí) 124.9 |545.2|100.2|441.2|25.02|110.3 （m/s2）2/Hz r.m.s.值 m/s? 144.0|300.0|129.0 |270.0|64.3|135.0 10Hz~500Hz 注1：對(duì)于試驗(yàn)頻率低于500Hz的設(shè)備，其r.m.s.值需低于上述值。 注2：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(shí)，其r.m.s.值將增加。 表示參考值。 圖53類車軸安裝ASD頻譜 15GB/T 21563-2018 99.99 99.9 -（30） -F(-30) 0.01L 幅值 圖6累積PDF容差范圍GB/T 21563-2018 一1.2A 一0.8A 0.241 上限 0.2A 標(biāo)稱脈沖 下限 2.5/） 積分時(shí)間=1.5D 振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)監(jiān)測時(shí)間=6D 類別取向峰值加速度A標(biāo)稱持續(xù)時(shí)間D m/s? 1類 A級(jí)和B級(jí) 2類 轉(zhuǎn)向架安裝 車軸安裝 注1：某些特殊用途的1類設(shè)備可能需要額外增加峰值加速度為30m/s2和標(biāo)稱持續(xù)時(shí)間為100ms的| 沖擊試驗(yàn)。在此情況下，制造商和用戶需在試驗(yàn)前就試驗(yàn)量級(jí)達(dá)成一致意見。 注2：行李架、水箱等在軌道機(jī)車車輛運(yùn)行過程中具有附加載荷的產(chǎn)品，在試驗(yàn)時(shí)需考慮產(chǎn)品和附加載| 荷的總質(zhì)量。試驗(yàn)時(shí)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(jì)數(shù)據(jù)給出。 圖7沖擊試驗(yàn)容差范圍-半正弦脈沖 17GB/T 21563-2018 附錄A （資料性附錄） 關(guān)于運(yùn)行測量、測量位置、記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)方法、運(yùn)行數(shù)據(jù)匯總 以及從所得運(yùn)行數(shù)據(jù)推導(dǎo)隨機(jī)試驗(yàn)量級(jí)方法的解釋 A.1總則 軌道機(jī)車車輛的沖擊和振動(dòng)與車輛速度、軌道條件及其他環(huán)境因素有關(guān)。為評(píng)估軌道機(jī)車車輛上 安裝的設(shè)備能否正常地?zé)o故障工作一定的年限，需要有設(shè)計(jì)/試驗(yàn)規(guī)范。 為建立符合實(shí)際的試驗(yàn)規(guī)范，有必要獲得實(shí)測的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)，得到試驗(yàn)量級(jí)?？墒? 用以下數(shù)據(jù)和方法： 一對(duì)3種安裝類別：車軸、轉(zhuǎn)向架及車體，采用的標(biāo)準(zhǔn)測量位置(見A.2）； 一通過問卷調(diào)查方法向軌道交通運(yùn)營商及設(shè)備制造商獲得的運(yùn)行數(shù)據(jù)（見A.3）； 所得運(yùn)行數(shù)據(jù)的匯總（見A.4)； 從所得運(yùn)行數(shù)據(jù)推導(dǎo)隨機(jī)試驗(yàn)量級(jí)的方法（見A.5）； 一采用A.5的方法從運(yùn)行數(shù)據(jù)計(jì)算得出的試驗(yàn)量級(jí)（見A.6）。 注：當(dāng)運(yùn)行數(shù)據(jù)是從實(shí)際軌道機(jī)車車輛/線路上獲得時(shí)，其試驗(yàn)量級(jí)可采用A.5的方法計(jì)算得出。 A.2對(duì)3種安裝類別：車軸、轉(zhuǎn)向架及車體采用的標(biāo)準(zhǔn)測量位置 車軸、轉(zhuǎn)向架及車體3種安裝類別所采用的標(biāo)準(zhǔn)測量位置見圖A.1。 縱向 A——車軸的垂向、橫向和縱向測量位置； F——轉(zhuǎn)向架（構(gòu)架)的垂向、橫向和縱向測量位置； B——車體的垂向、橫向和縱向測量位置。 圖A.1車軸、轉(zhuǎn)向架（構(gòu)架）及車體采用的標(biāo)準(zhǔn)測量位置 A.3通過問卷調(diào)查從軌道交通運(yùn)營商和設(shè)備制造商處獲得運(yùn)行數(shù)據(jù) 參照表A.1對(duì)每個(gè)測量位置的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行問卷調(diào)查。GB/T 21563-2018 表A.1試驗(yàn)參數(shù)/條件的環(huán)境數(shù)據(jù)采集問卷表 試驗(yàn)參數(shù)/條件（問題） |總則 測量振動(dòng)級(jí)別的理由 2軌道交通系統(tǒng)所處的地點(diǎn) 3被測車輛的類型 4特定試驗(yàn)或正常運(yùn)行 5車輛速度 主要條件 6天氣狀況[溫度（℃）、相對(duì)濕度（%）、雨、雪] 7被測車輛的軸重 8鋼軌型號(hào)（UIC分級(jí)） 9鐵道基礎(chǔ)（軌枕、道磕） 10鋼軌接口類型（焊接、鉸接） 附加條件 11車輪條件、斷面、圓錐度 12軌道條件（垂向r.m.s.振幅） 13用于測量的軌道長度 14彎曲半徑和數(shù)量 15過道又?jǐn)?shù)和位置 16其他獨(dú)有事件（橋梁、隧道） 17列車配置和總質(zhì)量 18牽引力（僅動(dòng)車） 19記錄儀類型（FM、DR、PCM、DAT） 20頻率范圍（下限及上限） 21振幅范圍（最大和最?。? 時(shí)域分析 22時(shí)域分析的帶寬 23采樣頻率 24樣本總數(shù)或所有記錄的總時(shí)間 25最大加速度（m/s2，正） 26最小加速度（m/s，負(fù)） 27方均根值 28振幅分辨率 29基于譜密度函數(shù)的r.m.s.值(m/s2） 頻譜分析（車體、轉(zhuǎn)向架和車軸宜采用的分析帶寬分別為150Hz、250Hz、500Hz) 30頻譜分析帶寬/抗混濾波器的截止頻率 31相應(yīng)時(shí)間記錄的采樣頻率 32頻率分辨率（△f）或頻率線數(shù) 33數(shù)據(jù)采集時(shí)的樣本數(shù)量（塊長度） 34低頻極限 35采集/分析時(shí)的時(shí)間窗類型及記錄長度GB/T 21563-2018 表A.1（續(xù)） 結(jié)果（回答） 試驗(yàn)參數(shù)/條件（問題） 36平均次數(shù)（時(shí)間記錄） 37樣本總數(shù)和重疊（0≤0，<1 38AIDC分辨率（動(dòng)態(tài)范圍） 39儀器固有的噪聲級(jí)別 40基于ASTD的總r.m.s.值（m/s2） 需要的圖形 41基于頻域分析的功率譜密度 42基于時(shí)域分析的概率密度分布 A.4運(yùn)行數(shù)據(jù)匯總 經(jīng)問卷調(diào)查得到的r.m.s.加速度量級(jí)匯總見表A.2。 表A.2經(jīng)問卷調(diào)查得到的r.m.s.加速度量級(jí)匯總 最大量級(jí) 平均量級(jí) 類別|m/sem/s標(biāo)準(zhǔn)偏差STD該值的次數(shù) 1類 車體垂向 1.24 0.26 19 車體橫向 0.43 0.08 車體縱向 099 2類 轉(zhuǎn)向架垂向 轉(zhuǎn)向架橫向 7.0 1.7 轉(zhuǎn)向架縱向 3類 車軸垂向 14 車軸橫向 39 14 車軸縱向 6 A.5根據(jù)所得運(yùn)行數(shù)據(jù)推導(dǎo)隨機(jī)試驗(yàn)量級(jí)的方法 A.5.1加速度比例系數(shù)計(jì)算方法I 本標(biāo)準(zhǔn)采用增加振幅而縮短試驗(yàn)時(shí)間的方法（即“振幅增強(qiáng)法”)，為進(jìn)行模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)，加速 度比例系數(shù)計(jì)算方法I中采用圖A.2所示典型疲勞強(qiáng)度曲線I，并進(jìn)行以下假設(shè)： a）作用于設(shè)備上的加速度與所產(chǎn)生的應(yīng)力幅度（最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之差）成正比，見式（A.1）。 0=MA/S……(A.1）GB/T 21563-2018 式中： ——應(yīng)力，單位為帕（Pa)； M——質(zhì)量，單位為千克（kg）； A——加速度，單位為米每二次方秒（m/s2）； S——截面積，單位為平方米（m2）。 b）損傷與應(yīng)力的m次冪和循環(huán)次數(shù)的乘積成正比。 由假設(shè)a）可知：基于損傷與應(yīng)力幅度的正比關(guān)系可求得模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)量級(jí)，即模擬長壽命 振動(dòng)試驗(yàn)量級(jí)等于功能振動(dòng)試驗(yàn)量級(jí)乘以加速度比例系數(shù)。 由假設(shè)b）可知式（A.2）。 D=aAo\"N ……(A.2） 式中： D——損傷； N——循環(huán)次數(shù)； △o——應(yīng)力幅度； m——指數(shù)（典型值為3～9）； a——常數(shù)。 （對(duì)數(shù)坐標(biāo)）， 疲勞強(qiáng)度曲線 疲勞強(qiáng)度基準(zhǔn)： ）恒幅疲勞極限 |m2截止極限 9|-510， （對(duì)數(shù)坐標(biāo)） 10101051010109 循環(huán)次數(shù)N 圖A.2典型疲勞強(qiáng)度曲線I 基于疲勞強(qiáng)度理論，由圖A.2可知式（A.3）、式（A.4）。 當(dāng)N≤5106時(shí)： 1g(N）=1g(a)-m,lg(Ao)……（A.3） 當(dāng)5106≤N≤10010時(shí)：GB/T 21563-2018 1g(N）=1g(b)-m2lg(A0)……（A.4） 式中： m2=m；+2。 由式（A.3）、式（A.4）可知式（A.5）、式（A.6）、式（A.7)、式（A.8）。 當(dāng)N≤510時(shí)： 10lg（c） N=0…(A.5） 當(dāng)510≤N≤10010時(shí)： 101s（b） N=10 ……(A.6） 當(dāng)N≤510時(shí)： Q1NAoM1=1 ……(A.7） 當(dāng)5106≤N≤10010時(shí)： 圖A.2中，當(dāng)應(yīng)力幅度低于截止極限△o.（循環(huán)次數(shù)10010）時(shí)，所對(duì)應(yīng)的循環(huán)次數(shù)N趨于無窮 大。即作用于設(shè)備上的應(yīng)力幅度低于截止極限時(shí)將不會(huì)對(duì)其造成任何疲勞損傷。 為使設(shè)備在5h的模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)達(dá)到與其使用壽命周期同等的疲勞損傷等級(jí)，應(yīng)增 強(qiáng)其功能振動(dòng)試驗(yàn)的ASD值。 若軌道機(jī)車車輛的使用壽命為25年，按300d/a、10h/d計(jì)算，則其使用壽命為7510h或270 10s。因功能振動(dòng)試驗(yàn)ASD譜中規(guī)定的最小頻率為2Hz（1、2類）或10Hz（3類），則在其使用壽命周 期內(nèi)的最少循環(huán)次數(shù)Ns（1類、2類為54010次，3類為270010次)已超過循環(huán)截止極限100 10次。 因此可令： a）使用壽命周期內(nèi)的應(yīng)力幅度（△0。）:△0。=A0.； b）使用壽命周期內(nèi)的循環(huán)次數(shù)（Ns）：Ns=100106 因每個(gè)軸向的模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)間為18000s，且功能振動(dòng)試驗(yàn)ASD譜規(guī)定的最小頻率為 2Hz（1類、2類）或10Hz（3類），則在5h的模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)內(nèi)的最少循環(huán)次數(shù)N，為0.03610 次（1類、2類）或0.1810次（3類）。模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的應(yīng)力幅度△o，位于圖A.2所示疲勞強(qiáng) 度曲線的第1）部分。 根據(jù)式（A.7)、式（A.8)，通過功能振動(dòng)試驗(yàn)ASD量級(jí)可求得模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)ASD量級(jí)，見 式（A.9）。 A0.(Qa2Ns)(1/m2) B=-=WA)…（A.9） 式中： β——加速度比例系數(shù)。 因恒幅疲勞極限△op對(duì)應(yīng)的循環(huán)次數(shù)為510次，則a；和a2可用式（A.10）表示。 a1=N0公0-5109公7…（A.10） N,AoW?510Ao? 將式（A.10）代入式（A.9）可得式（A.11）。GB/T 21563-2018 a1510003(510Wm)N2.............A.11) =7N.)Wal(510)1/m2) N/m （510Ao） 式中： m1=4（典型金屬材料）。 由式（A.11）可知： a)1類、2類試驗(yàn)的加速度比例系數(shù)為：5.66； b）3類試驗(yàn)的加速度比例系數(shù)為：3.78。 A.5.2加速度比例系數(shù)計(jì)算方法Ⅱ 本標(biāo)準(zhǔn)采用增加振幅而縮短試驗(yàn)時(shí)間的方法（即“振幅增強(qiáng)法”)，為進(jìn)行模擬長壽命振動(dòng)試驗(yàn)， IEC61373：1999中給出的加速度比例系數(shù)計(jì)算方法Ⅱ中采用圖A.3所示典型疲勞強(qiáng)度曲線Ⅱ，并進(jìn)行 以下假設(shè)： 假設(shè)損傷正比于應(yīng)力幅度的m次冪乘以循環(huán)次數(shù)，可得出式（A.12）。 DcA0\"N……(A.12） 式中： D——損傷； N——循環(huán)次數(shù)； Ao——應(yīng)力幅度； m——指數(shù)（典型值為3~9）。 （對(duì)數(shù)坐標(biāo)） 疲勞強(qiáng)度曲線 畫 —（對(duì)數(shù)坐標(biāo)） 10105101010109 循環(huán)次數(shù)N 圖A.3典型疲勞強(qiáng)度曲線Ⅱ 這個(gè)關(guān)系與加速度量級(jí)有關(guān)、且與運(yùn)行壽命和試驗(yàn)時(shí)間有相同常數(shù)的假設(shè)有關(guān)，見式（A.13）。 T.A\"=T,A\"……（A.13） 式中： T?！\(yùn)行壽命，單位為時(shí)（h）；GB/T 21563-2018 T，——試驗(yàn)時(shí)間，單位為時(shí)（h)； A.——運(yùn)行加速度，單位為米每二次方秒（m/s2）； A.——試驗(yàn)加速度，單位為米每二次方秒（m/se）。 將式（A.13）轉(zhuǎn)換成加速度的比例關(guān)系，得到式（A.14）。 ：-）” ...............……(A.14） 設(shè)加速度比例系數(shù)（β）等于時(shí)間因子（7)，得到式（A.15）。 7=）\"…(A.15） 式中： T?！?5%正常壽命（正常壽命按25年，每年工作300d，每天工作10h計(jì)算，從而求得運(yùn)行壽命 T。=18750h)； T，——5h試驗(yàn)時(shí)間； m——4（典型金屬材料