ГОСТ Р ИСО 2041-2012 Вибрация, удар и контроль технического состояния. Термины и определения

Статус документа

ГОСТ Р ИСО 2041-2012

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВИБРАЦИЯ, УДАР И КОНТРОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Термины и определения

Mechanical vibration, shock and condition monitoring. Terms and definitions

ОКС 01.040.17

17.160

Дата введения 2013-12-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация, удар и контроль технического состояния"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1281-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 2041:2009* "Вибрация, удар и контроль технического состояния. Словарь" (ISO 2041:2009 "Mechanical vibration, shock and condition monitoring - Vocabulary", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Область применения

Настоящий стандарт устанавливает термины и определения, применяемые в области вибрации, удара и контроля технического состояния

1 Общие термины


1.1 перемещение (вибрация и удар): Переменная величина, определяющая изменение положения точки тела в заданной системе координат. Примечание 1 - Перемещение обычно определяют в системе координат с центром, связанным со средним положением движущегося тела или с положением тела в состоянии покоя. В общем случае перемещение представляют в виде вектора углового перемещения, вектора поступательного перемещения или сочетанием этих векторов. Примечание 2 - Если измерения выполняют в системе координат, отличной от исходной, то в этом случае говорят об относительном перемещении. Примечание 3 - Перемещение может представлять собой: - детерминированную функцию времени. В этом случае гармонические составляющие колебания могут быть определены через амплитуду и частоту перемещения; - случайную функцию времени. В этом случае для описания вероятностных свойств перемещения используют среднеквадратичное значение, ширину полосы частот колебаний и плотность распределения вероятностей.	en displacement, relative displacement
1.2 скорость (вибрация и удар): Производная перемещения по времени. Примечание 1 - В общем случае скорость является переменной величиной. Примечание 2 - Скорость обычно определяют в системе координат с центром, связанным со средним положением движущегося тела или с положением тела в состоянии покоя. В общем случае скорость представляют в виде вектора угловой скорости, вектора поступательной скорости или сочетанием этих векторов. Примечание 3 - Если измерения выполняют в системе координат, отличной от исходной, то в этом случае говорят об относительной скорости. Относительная скорость одной точки относительно другой есть вектор разности скоростей этих точек. Примечание 4 - Скорость может представлять собой: - детерминированную функцию времени. В этом случае гармонические составляющие колебания могут быть определены через амплитуду и частоту скорости; - случайную функцию времени. В этом случае для описания вероятностных свойств скорости используют среднеквадратичное значение, ширину полосы частот колебаний и плотность распределения вероятностей.	en velocity, relative velocity
1.3 ускорение (вибрация и удар): Производная скорости по времени. Примечание 1 - В общем случае ускорение является переменной величиной. Примечание 2 - Ускорение обычно определяют в системе координат с центром, связанным со средним положением движущегося тела или с положением тела в состоянии покоя. В общем случае ускорение представляет собой векторную сумму углового, поступательного и кориолисова ускорений. Примечание 3 - Если измерения выполняют в системе координат, отличной от исходной, то в этом случае говорят об относительном ускорении. Относительное ускорение одной точки относительно другой есть вектор разности ускорений этих точек. Примечание 4 - В случае переменного ускорения для его описания часто используют такие характеристики, как пиковое, среднее и среднеквадратичное значения. При этом должен быть определен или подразумеваться интервал времени, на котором проводят усреднение. Примечание 5 - Ускорение может представлять собой: - детерминированную функцию времени. В этом случае гармонические составляющие колебания могут быть определены через амплитуду и частоту ускорения; - случайную функцию времени. В этом случае для описания вероятностных свойств ускорения используют среднеквадратичное значение, ширину полосы частот колебаний и плотность распределения вероятности.	en acceleration, relative acceleration
1.4 стандартное ускорение свободного падения : Единица измерения ускорения, равная 9,80665 метров в секунду в квадрате (9,80665 м/с). Примечание 1 - Данное значение ускорения принято Международной службой мер и весов и подтверждено в 1913 г. пятой Генеральной конференцией по мерам и весам в качестве стандартного ускорения свободного падения. Примечание 2 - Стандартное ускорение свободного падения (9,80665 м/с = 980,665 см/с) следует использовать для приведения к стандартной силе тяжести в измерениях, проведенных в любой точке Земли. Примечание 3 - Часто значение ускорения выражают в единицах . Примечание 4 - Действительное значение ускорения свободного падения на поверхности Земли или внутри нее изменяется с географической широтой и высотой подъема. Это значение часто обозначают .	en standard acceleration due to gravity
1.5 сила: Воздействие, позволяющее вывести тело из состояния покоя и придать ему движение определенного вида или изменить имеющееся движение тела. Примечание 1 - При сопротивлении тела движению сила способна также изменить его размер и форму. Примечание 2 - Силу измеряют в ньютонах. Один ньютон представляет собой силу, необходимую для придания массе 1 кг ускорения 1 м/с.	en force
1.6 восстанавливающая сила: Сила, возвращающая систему в положение равновесия, например, за счет упругих свойств деформированного тела.	en restoring force
1.7 рывок: Производная ускорения по времени.	en jerk
1.8 инерциальная система координат: Система координат, неподвижная в пространстве или движущаяся с постоянной поступательной скоростью, т.е. без ускорения.	en inertial reference system, inertial reference frame
1.9 сила инерции: Сила, обусловленная ускоренным движением массы.	en inertial force
1.10 колебание: Изменение (обычно во времени) величины в некоторой системе отсчета, когда значение величины попеременно становится то больше, то меньше некоторого заданного значения. Примечание 1 - См. термин "вибрация" (2.1). Примечание 2 - В общем смысле ударные процессы или движение с проскальзыванием также можно считать колебаниями.	en oscillation
1.11 окружающая среда: Совокупность всех внешних условий, воздействующих на систему в данный момент времени. Примечание - См. термины "искусственная среда" (1.12) и "естественная среда" (1.13).	en environment
1.12 искусственная среда: Условия, внешние по отношению к данной системе, созданные в результате ее функционирования.	en induced environment
1.13 естественная среда: Условия, созданные силами природы и оказывающие влияние на систему, когда она находится в состоянии покоя или функционирования.	en natural environment
1.14 (начальная) стабилизация (системы): Климатические, механические или электрические воздействия на систему для приведения ее в заданное состояние.	en preconditioning
1.15 выдержка: Климатические, механические или электрические воздействия, которым подвергают систему с целью оценки влияния на нее этих воздействий.	en conditioning
1.16 возбуждение: Внешняя сила (или иное воздействие), приложенная к системе и вызывающая ее отклик.	en excitation, stimulus
1.17 отклик (системы), ответ (системы), реакция (системы): Величина, описывающая процесс на выходе системы.	en response (of a system)
1.18 коэффициент передачи: Безразмерное комплексное отношение отклика системы к возбуждению. Примечание - Данное отношение может быть определено для разных одноименных величин на входе и выходе системы (сил, перемещений, скоростей, ускорений).	en transmissibility
1.19 перерегулирование: Ситуация, когда максимум отклика системы превышает желаемое значение. Примечание 1 - Перерегулирование имеет место, когда при переходе системы из стационарного состояния, характеризуемого значением А, в стационарное состояние, характеризуемое значением В (В больше А), максимум отклика системы на входное воздействие превышает В. Примечание 2 - Разность между максимумом отклика и значением В, определяемая, как правило, в процентах, характеризует величину перерегулирования.	en overshoot
1.20 недорегулирование: Ситуация, когда минимум отклика системы на входное воздействие ниже желаемого значения. Примечание 1 - Недорегулирование имеет место, когда при переходе системы из стационарного состояния, характеризуемого значением А, в стационарное состояние, характеризуемое значением В (В меньше А), минимум отклика системы на входное воздействие меньше В. Примечание 2 - Разность между минимумом отклика и значением В, определяемая, как правило, в процентах, характеризует величину недорегулирования.	en undershoot
1.21 система: Совокупность взаимосвязанных элементов, рассматриваемых в определенном контексте как единое целое и отдельное от окружающей среды.	en system
1.22 линейная система: Система, отклик которой пропорционален возбуждению. Примечание - Данное определение предполагает, что к отношению между откликом и возбуждением применим принцип суперпозиции.	en linear system
1.23 механическая система: Система, состоящая из элементов массы, жесткости и демпфирования.	en mechanical system
1.24 основание: Конструкция, поддерживающая механическую систему. Примечание - Основание может рассматриваться как неподвижное в одной системе координат или как совершающее движение - в другой.	en foundation
1.25 инерционная система: Механическая система, соединенная с неподвижным основанием через один или несколько упругих элементов (обычно с демпфированием). Примечание 1 - В идеализированном виде инерционную систему представляют в виде системы с одной степенью свободы с вязкостным демпфированием. Примечание 2 - Если собственная частота инерционной системы низка относительно рассматриваемого диапазона частот, то в указанном диапазоне массу инерционной системы можно считать покоящейся.	en seismic system
1.26 эквивалентная система: Система, которая в целях анализа может заменить исследуемую систему. Примечание - При исследовании вибрации и удара используют разные представления эквивалентности: a) система, совершающая вращательное движение, эквивалентная системе, совершающей поступательное движение; b) электрическая или акустическая система, эквивалентная механической; c) эквивалентная жесткость; d) эквивалентное демпфирование.	en equivalent system
1.27 число степеней свободы: Минимальное число обобщенных координат, необходимое для полного описания движения механической системы. Примечание - Степени свободы механической системы не следует путать со статистическими степенями свободы.	en degrees of freedom
1.28 система с сосредоточенными параметрами: Механическая система, в которой элементы массы, жесткости и демпфирования сосредоточены в точках пространства.	en lumped parameter system, discrete system
1.29 система с одной степенью свободы: Система, положение которой в любой момент времени может быть определено с помощью только одной координаты.	en single-degree-of-freedom system
1.30 система с несколькими степенями свободы: Система, для определения положения которой в некоторый момент времени необходимо знать более одной координаты.	en multi-degree-of-freedom system
1.31 система с распределенными параметрами: Механическая система, в которой элементы массы, жесткости и демпфирования имеют пространственное распределение. Примечание - Движение системы с распределенными параметрами определяют через функции непрерывных пространственных переменных в отличие от дискретных систем, где движение описывают через конечное число координат (степеней свободы).	en continuous system
1.32 центр тяжести: Точка, через которую проходит равнодействующая всех сил тяжести, действующих на части тела, и относительно которой суммарный момент сил тяжести равен нулю. Примечание - Если гравитационное поле однородно, то центр тяжести совпадает с центром масс (см. 1.33).	en centre of gravity
1.33 центр масс: Точка тела, для которой произведение радиус-вектора в декартовой системе координат на массу тела равно сумме произведений радиус-векторов всех частей тела на их массы. Примечание - Это точка, относительно которой тело уравновешено в однородном гравитационном поле.	en centre of mass
1.34 главные оси инерции: Три взаимно перпендикулярные оси, пересекающиеся в заданной точке, относительно которых центробежные моменты инерции твердого тела равны нулю. Примечание 1 - Если точка пересечения главных осей инерции совпадает с центром масс тела, то их называют центральными главными осями инерции, а моменты инерции тела относительно этих осей - главными центральными моментами инерции. Примечание 2 - Применительно к балансировке тел термин "главная ось инерции" используют для обозначения главной оси инерции, которая ближе всех по направлению к оси вращения ротора.	en principal axes of inertia
1.35 момент инерции: Сумма (интеграл) произведений масс всех частей тела (элементов массы) на квадраты их расстояний от оси вращения.	en moment of inertia
1.36 центробежный момент инерции: Сумма (интеграл) произведений масс всех частей тела (элементов массы) на их расстояния (с учетом знака) от двух взаимноперпендикулярных плоскостей.	en product of inertia
1.37 жесткость, коэффициент жесткости: Взятая с противоположным знаком производная восстанавливающей силы (момента силы) по обобщенной координате. Примечание - См. также термин "динамическая жесткость" (1.58).	en stiffness
1.38 податливость: Величина, обратная жесткости. Примечание - См. также термин "динамическая податливость" (1.57).	en compliance
1.39 нейтральный слой (просто изогнутой балки): Поверхность, в которой отсутствуют механические напряжения. Примечание - Следует определить, является ли поверхность, в которой отсутствуют механические напряжения, результатом только изгиба или изгиба в сочетании с другими деформациями.	en neutral surface (of a beam in simple flexure)
1.40 нейтральная ось (просто изогнутой балки): Линия в поперечном сечении изогнутой балки, в которой продольное напряжение (растяжения или сжатия) равно нулю.	en neutral axis (of a beam in simple flexure)
1.41 передаточная функция: Математическое представление соотношения между входом и выходом линейной системы с постоянными параметрами. Примечание 1 - Обычно передаточная функция является комплексной функцией и определяется как отношение преобразований Лапласа процессов на входе и выходе линейной системы с постоянными параметрами. Примечание 2 - Обычно передаточную функцию задают как комплексную функцию частоты. См. термины "отклик" (1.17), "коэффициент передачи" (1.18) и "переходный импеданс" (1.51). ________________ Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.	en transfer function
1.42 комплксное возбуждение: Возбуждение, выраженное в виде комплксной величины (например, через модуль и фазу). Примечание - Представление возбуждения и отклика в комплксном виде используют для упрощения расчетов. Реальным процессам соответствуют действительные части возбуждения и отклика. Указанное представление справедливо для линейных систем, в которых действует принцип суперпозиции.	en complex excitation
1.43 комплксный отклик: Отклик системы на заданное возбуждение, выраженный в виде комплксной величины через модуль и фазу. Примечание - См. примечание к термину "комплксное возбуждение" (1.42).	en complex response
1.44 модальный анализ: Метод анализа вибрации сложных конструкций по модам вибрации, описываемым их формами, собственными частотами, модальным демпфированием, в предположении выполнения принципа суперпозиции.	en modal analysis
1.45 модальная матрица: Матрица линейного преобразования, столбцами которой служат собственные векторы системы. Примечание - Данное преобразование позволяет привести матрицы модальной массы и модальной жесткости к диагональному виду.	en modal matrix
1.46 модальная жесткость: Жесткость конструкции для данной моды вибрации.	en modal stiffness
1.47 плотность мод: Число мод в единичной полосе частот. Примечание - Плотность мод - характеристика, широко используемая в области динамики сооружений для оценки потока вибрационной мощности в сложных конструкциях. Ее используют для определения изменений потока вибрационной мощности, свидетельствующих о зарождении усталостных повреждений элементов конструкции, или в качестве меры при контроле состояния конструкций. Кроме того, данный параметр применяют в статистическом энергетическом методе расчета высокочастотного отклика сложных конструкций, а также при выборе соответствующих методов и средств контроля вибрации.	en modal density
1.48 механический импеданс: Комплексное отношение силы к скорости в заданной точке для заданного направления движения (степени свободы) механической системы. Примечание 1 - Механический импеданс на заданной частоте может быть определен для случаев, когда сила и скорость известны в одной или разных точках, в одном или разных направлениях при гармоническом возбуждении системы. Примечание 2 - Механический импеданс может быть определен как для поступательных, так и для вращательных движений. В последнем случае "силу" заменяют "моментом силы", а "скорость" - "угловой скоростью". Примечание 3 - Обычно термин "импеданс" применяют только в отношении линейных систем. Примечание 4 - Понятие механического импеданса может быть распространено также на нелинейные системы. В этом случае соответствующую величину определяют через приращения силы и скорости.	en mechanical impedance
1.49 входной (механический) импеданс: Отношение комплксной силы к комплксной скорости, когда сила и скорость определены в одной и той же точке механической системы при ее гармоническом возбуждении. Примечание - См. примечания к термину "механический импеданс" (1.48).	en driving point (mechanical) impedance, direct (mechanical) impedance
1.50 переходный (механический) импеданс: Отношение комплксной силы, приложенной в точке в некотором заданном направлении, к комплксной скорости в точке в некотором заданном направлении в механической системе при ее гармоническом возбуждении. Примечание - См. примечания к термину "механический импеданс" (1.48).	en transfer (mechanical) impedance
1.51 импеданс короткого замыкания: Отношение приложенной комплксной силы к комплксной скорости отклика, когда все точки механической системы, кроме той, к которой приложена сила, свободны от внешних связей (воздействий) Примечание 1 - Практика показывает, что при анализе систем зачастую не делали различия между импедансом короткого замыкания и импедансом холостого хода. Поэтому требуется определенная осторожность в интерпретации опубликованных данных. Примечание 2 - Импеданс короткого замыкания обратно пропорционален соответствующему элементу матрицы механической подвижности. Однако если результаты экспериментальных определений импедансов короткого замыкания в разных точках конструкции для разных направлений движения (степеней свободы) объединить в матрицу, то она не будет обратной к матрице импедансов холостого хода, полученной в результате математического моделирования динамического поведения конструкции. Это следует учитывать в теоретическом анализе механических систем.	en free impedance
1.52 импеданс холостого хода: Импеданс на входе механической системы, когда все остальные точки системы по всем направлениям движения (степеням свободы) нагружены бесконечным механическим импедансом. Примечание 1 - Импеданс холостого хода является частотной характеристикой механической системы и представляет собой отношение комплксной затормаживающей силы в точке или в точке возбуждения к комплксной скорости кинематического возбуждения в точке , когда все остальные точки механической системы "заторможены", т.е. скорости в этих точках равны нулю. Чтобы экспериментально получить матрицу импедансов холостого хода, необходимо измерить все затормаживающие силы и моменты во всех точках механической системы. Примечание 2 - Изменение числа точек измерений или положения этих точек приведет к изменению импеданса холостого хода во всех точках измерений. Примечание 3 - Важность знания импедансов холостого хода обусловлена тем, что их удобно использовать при теоретическом анализе динамики конструкций методом конечных элементов или аппроксимируя конструкцию системой с сосредоточенными параметрами. При сопоставлении результатов теоретического анализа с экспериментально полученными значениями механической подвижности необходимо обратить аналитически рассчитанную матрицу импедансов холостого хода для преобразования ее в матрицу механических подвижностей или, наоборот, обратить матрицу механических подвижностей для преобразования в матрицу импедансов холостого хода.	en blocked impedance
1.53 частотная характеристика: Частотно-зависимое отношение Фурье- преобразования отклика к Фурье-преобразованию возбуждения линейной системы. Примечание 1 - Возбуждение может представлять собой гармоническую или случайную функцию времени или переходный процесс. Результаты испытаний, проведенных с возбуждением конкретного вида, будут справедливы для предсказания отклика системы при всех других видах возбуждения. Примечание 2 - В качестве характеристик движения могут быть использованы величины скорости, ускорения или перемещения. Тогда соответствующие частотные характеристики называют подвижностью, ускоряемостью и динамической податливостью или импедансом, эффективной массой и динамической жесткостью (см. таблицу 1).	en frequency-response function
1.54 механическая подвижность: Отношение комплксной скорости в заданной точке механической системы к силе, действующей в той же или другой точке механической системы. Примечание 1 - Подвижность представляет собой отношение комплксной скорости отклика в точке к комплксной вынуждающей силе в точке , когда на движение всех остальных точек механической системы не наложено никаких ограничений, кроме тех, что наложены опорой конструкции при ее нормальном применении. Примечание 2 - В данном определении под словом "точка" понимают как местоположение, так и направление движения. Примечание 3 - Отклик может быть выражен либо через скорость, либо через угловую скорость, а возбуждение - через силу или момент силы. Примечание 4 - Если отклик имеет вид поступательного движения, а возбуждение прямолинейно, то подвижность измеряют в м/(Н·с) (в системе СИ). Примечание 5 - Механическая подвижность представляет собой матрицу, обратную матрице механического импеданса.	en (mechanical) mobility
1.55 входная (механическая) подвижность: Отношение комплксной скорости к комплексной силе, когда сила и скорость определены в одной и той же точке механической системы. Примечание - Входная подвижность представляет собой отношение комплексной скорости отклика в точке возбуждения к комплксной вынуждающей силе, приложенной в той же точке, когда на движение всех остальных точек механической системы не наложено никаких ограничений, кроме тех, что наложены опорой конструкции при ее нормальном применении.	en driving-point (mechanical) mobility, direct (mechanical) mobility
1.56 переходная (механическая) подвижность: Механическая подвижность, когда соответствующие скорость и сила определены для разных точек механической системы.	en transfer (mechanical) mobility
1.57 динамическая податливость: Частотно-зависимое отношение спектра (спектральной плотности) перемещения к спектру (спектральной плотности) силы.	en dynamic compliance
1.58 динамическая жесткость: Отношение комплксной силы в заданной точке механической системы к комплксному перемещению в той же или иной точке механической системы. Примечание 1 - Иногда для обозначения этой величины используют термин "динамический модуль упругости". Примечание 2 - Динамическая жесткость может зависеть от механического напряжения в конструкции (амплитуды и частоты), скорости изменения напряжения, температуры и других условий. Примечание 3 - Динамическая жесткость для линейной системы с одной степенью свободы, уравнение движения которой имеет вид , равна , где - коэффициент линейного демпфирования; - основание натуральных логарифмов; ; - коэффициент упругости; - масса; - время; - перемещение; - угловая частота.	en dynamic stiffness

Таблица 1 - Соотношения между частотными характеристиками механической системы


Атрибуты частотной	Параметр движения
характеристики	Перемещение	Скорость	Ускорение
Наименование	Динамическая податливость	Подвижность	Ускоряемость
Обозначение
Размерность	м/Н	м/(Н·с)	м/(Н·с) = кг
Граничные условия	;	;	;
	Примечание - Граничные условия могут быть легко реализованы в эксперименте.
Наименование	Динамическая жесткость	Импеданс холостого хода	Эффективная масса холостого хода
Обозначение
Размерность	Н/м	Н·с/м	Н·с/м = кг
Граничные условия	;	;	;
	Примечание - Граничные условия очень трудно или невозможно реализовать в эксперименте.
Наименование	Динамическая жесткость короткого замыкания	Импеданс короткого замыкания	Эффективная масса короткого замыкания
Обозначение
Размерность	Н/м	Н·с/м	Н·с/м = кг
Граничные условия	;	;	;
	Примечание - Граничные условия могут быть легко реализованы в эксперименте, однако следует обратить особое внимание на корректное использование результатов экспериментов в математическом моделировании системы.
См. рисунок 3. См. рисунок 1. См. рисунок 2.