Физические характеристики вибрации.
По физической природе вибрация так же, как и шум, представляет собой колебательные движения материальных тел с частотами от 1 до 8000 Гц, воспринимаемые человеком при его непосредственном контакте с колеблющимися поверхностями. Колебания с частотой до 12 Гц воспринимаются всем телом как отдельные толчки, вибрация с частотой выше 8000 Гц воспринимается как тепловое ощущение.
Механические колебания чаще всего вызываются периодическими силами, возникающими вследствие толчков, ударных нагрузок, вращающихся ударных масс и т.п. Такие колебания называются вынужденными и поддерживаются возмущающими силами.
Основными параметрами, характеризующими вибрацию, являются: частота колебаний, амплитуда смещения, колебательная скорость, колебательное ускорение.
Амплитуда смещения – наибольшее из отклонений колеблющейся точки от положения равновесия А, м.
Колебательная скорость – максимальное из значений скоростей колеблющейся точки V, м/c.
Колебательное ускорения – наибольшее из значений ускорений колеблющейся точки a, м/c2.
Колебательная скорость простых гармонических колебаний находится в прямой зависимости от частоты и амплитуды смещения:
V=2∏fA=wA; где V – значение колебательной скорости, м/c;
f – частота колебаний, Гц;
A – амплитуда смещения гармонического колебательного движения, т.е. величина наибольшего отклонения от положения равновесия, M;
w – круговая частота, т.е. число полных колебаний, совершённое за время, равное 2∏ секунд.
Колебательное ускорение простых гармонических колебаний определяется по2 формуле: a=(2∏f)2A=w2A.
По аналогии с шумом интенсивность вибрации можно измерять относительными величинами: логарифмическим уровнем виброскорости и виброускорения в единицах – децибел.
Уровень виброскорости определяется по формуле: L=10lg(
)2=20lg
где: V – колебательная скорость м/с;
V0-опорные значения колебательной скорости, равные 5*10-8м/с.
Уровень колебательного ускорения определяется по формуле: La=10lg(
)2=20lg, дБ, где а – колебательное ускорение, м/с2;
а0 – опорное значение колебательного ускорения, равного 3*10-4м/с2.