动力机器基础设计振动传播深度计算
【高中物理】高中物理机械振动与机械振动的传播公式
【高中物理】高中物理机械振动与机械振动的传播公式机械振动与机械振动的传播公式
1.简谐振动f=-kx{f:恢复力，K:比例系数，X:位移，负号表示f的方向始终与X}相
反
2.单摆周期t＝2π(l/g)1/2｛l:摆长(m)，g:当地重力加速度值，成立条件:摆角
θ<100;l>>r｝
3.受迫振动频率特性：F=F驱动力
4.发生共振条件:f驱动力＝f固
高中地理
，a＝max，共振的防止和应用〔见第一册p175〕
5.机械波、横波和纵波[见第二卷P2]
6.波速v＝s/t＝λf＝λ/t{波传播过程中，一个周期向前传播一个波长；波速大小由介质本身所决定}
7.声波波速（空气中）：0℃：332m/S；20℃：344m/s；30℃：349m/s；（声波为纵波）
8.波发生明显衍射（波绕过障碍物或孔继续传播）条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大
9.波的干扰条件：两列波具有相同的频率（恒定的相位差、相似的振幅和相同的振动
方向）
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动，导致波源发射频率与接收频率不同｛相互接近，接收频率增大，反之，减小〔见第二册p21〕｝
注：
（1）物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关，取决于振动系统本身；
（2）加强区为波峰与波峰或波谷与波谷的交汇处，而削弱区为波峰与波谷的交汇处；
（3）波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式；
（4）干涉和衍射是波特的；
(5)振动图象与波动图象；
（6）振动和能量转换[p173]见本卷相关内容。
动力机器基础设计规范 GB 50040-96
动力机器基础设计规范 GB50040－96主编部门：中华人民共和国机械工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1997年1月1日关于发布国家标准《动力机器基础设计规范》的通知建标[1996]428号根据国家计委计综(1987)2390号文的要求，由机械工业部会同有关部门共同修订的《动力机器基础设计规范》已经有关部门会审，现批准《动力机器基础设计规范》GB50040－96为强制性国家标准，自一九九七年一月一日起施行。
原国家标准《动力机器基础设计规范》GBJ40－79同时废止。
本标准由机械工业部负责管理，具体解释等工作由机械工业部设计研究院负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部一九九六年七月二十二日1 总则1.0.1 为了在动力机器基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，确保工程质量，合理地选择有关动力参数和基础形式，做到技术先进、经济合理、安全适用，制订本规范。
1.0.2 本规范适用于下列各种动力机器的基础设计：(1)活塞式压缩机；(2)汽轮机组和电机；(3)透平压缩机；(4)破碎机和磨机；(5)冲击机器（锻锤、落锤）；(6)热模锻压力机；(7)金属切削机床。
1.0.3 动力机器基础设计时，除采用本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
2 术语、符号2.1 术语2.1.1 基组foundation set动力机器基础和基础上的机器、附属设备、填土的总称。
2.1.2 当量荷载equivalent load为便于分析而采用的与作用于原振动系统的动荷载相当的静荷载。
2.1.3 框架式基础frame type foundation由顶层梁板、柱和底板连接而构成的基础。
2.1.4 墙式基础wall type foundation由顶板、纵横墙和底板连接而构成的基础。
2.1.5 地基刚度stiffness of subsoil地基抵抗变形的能力，其值为施加于地基上的力（力矩）与它引起的线变位（角变位）之比。
动力机器隔振基础
1500
1800
3000
3600
转轴绝对振动位移峰峰值（μmm）
A/B
120
110
100
90
B/C
240170
220160
200150
180145
C/D
385265
350265
320250
290245
报警值为C/D区域边界值中的某个数值。例如西屋机型相对轴振的报警值为225m。根据外高桥电厂汽轮发电机组柔型固定基础的实测数据，在机组停机通过立柱水平固有频率时，基础线位移值达到200m以上，机组轴振却远小于225μm，所以可以取通过机器临界转速与基础台板的固有频率时，基础台板的振动应该小于250μm。
1.7.6静力分析：静力分析包括强度校核，除考虑机器的静重、基础台板的静重、分配的凝汽器重量份额与吊挂在基础台板上的管道的重量以外，还要考虑汽缸的热膨胀力、管道推力、汽轮发电机组运行时的反力矩、活动荷载以及汽轮机断叶片时的不平衡力与发电机短路力矩等。
1.7.7布筋设计：在静力分析的基础上，加上动力分析所得各个节点的力与力矩，进行布筋设计。
区域界限值
额定转速（r/min）
1500
1800
3000
3600
转轴相对振动位移峰峰值（μm）
A/B
100
90
80
75
B/C
120～200
120～185
120～165
120～150
C/D
200～320
185～290
180～260
180～240
该标准中表2给出各区域转轴绝对振动位移界限值如下：
区域界限值
式中，E（t/m）为钢筋混凝土的弹性模量，I（m4）为基础台板的惯性矩，m（t）为机器加基础台板的总重量，l（m）为基础台板的长度。
动力机器基础
设计机器基础时，应取得下列资料：
(1)机器的型号、转速、规格、重量、重心位置及轮廓尺寸等；
(2)机器的功率及传动方式
(3)机器底座的轮廓尺寸图，辅助设备、管道位置和坑、沟、孔洞的位置和尺寸图；
(4)地脚螺栓、预埋件的尺寸和位置以及二次灌浆层的厚度等；
(5)基础的平面位置；
(6)建筑场地的工程地质勘测及水文地质资料；
将上式代入公式（1-34）可求得常数C和D。
代入式(1-36)得
汽轮机组基础3%
其它机器基础（金属切削机床除外）
当［R］≤15t/m23%
［R］＞15t/m25%
为了求出基组总重心的位置，机器制造部门应提出机器及设备的重量及重心位置。
3.强度和抗裂性计算
大块式机器基础，一般不验算混凝土的强度，但重量大而底座支承面积小的机器，应验算支承处的混凝土基础表面的压应力，对于200号混凝土，其压应力不得大于30kg/cm2；100号混凝土，其压应力不得大于20kg/cm2.
大块式基础的抗裂性是由构造钢筋来保证的，具体规定详见有关各章。构架式、墙式和壳体基础的强度和抗裂性，可按一般结构规范和本手册有关规定进行验算。
动力计算
机器基础的动力计算，主要是计算基础在动载荷作用下的反应，也即计算基础各种振型的自振频率、振幅等。
大块式机器基础的振动，在空间具有六个自由度，见图1-4，包括沿ox、oy、oz三根轴的位移和绕这三根轴的转角。当机组重心和基础底面形心可以认为在一条铅垂线上时，也即符合本章静力计算中关于机组偏心限值的规定时，基组振动可分解为互相独立的三种振动：
Ix、Iy-基础x向、y向底面的惯性矩（力矩方向）
aR-地基土承载力的动力折减系数，其值如下：
动力机器基础设计规范
搜索当前位置: 首页 > 动力机器基础设计规范数字中国全站搜索：动力机器基础设计规范时间: 2003-12-29 10:40:41 | [<<][>>]中华人民共和国国家标准动力机器基础设计规范GBJ40-79(试行)主编部门：中华人民共和国第一机械工业部批准部门：中华人民共和国国家基本建设委员会中华人民共和国第一机械工业部试行日期：1 9 8 1 年 2 月 1 日关于颁发《动力机器基础设计规范》的通知(79)建发设字第606号(79)一机设联字第1498号根据国家基本建设委员会(73)建革设字第239号通知的要求，由第一机械工业部会同有关单位共同编制的《动力机器基础设计规范》，已经有关部门会审，现批准《动力机器基础设计规范》GBJ40-79为国家标准，自一九八一年二月一日起试行。
本规范由第一机械工业部管理，其具体解释等工作，由第一机械工业部第一设计院负责。
国家基本建设委员会第一机械工业部一九九七年十二月二十九日编制说明本规范是根据国家基本建设委员会(73)建革设字第239号文通知，由我部第一设计院会同化工部、原水电阅、冶金部、建材部、六机部所属勘测、设计、科研、工厂及高等院校等二十六个单位共同编制的。
在编制过程中，根据党的路线、方针和政策，结合我国动力机器基础设计、施工及使用的实际情况，进行了比较广泛的调查研究，总结了广大工人和技术人员在生产建设和科学实验中的经验。
在编制过程中，征求了全国有关单位的意见，对其中一些主要问题，还进行了题讨论，最后会同有关部门审查定稿。
本规范共分七章和六个附录，其主要内容有：总则、设计的基本规定、活塞式压缩机、汽轮机组和电机、破碎机和磨机、锻锤、落锤、水爆清砂池、金属切削机床等动力机器基础的设计。
在试行本规范过程中，希各单位注意积累资料，总结经验。
如发现需要修改和补充之处，请将意见及有关资料寄一机部第一设计院，并抄送我部设计总院，以便今后修订时参考。
建筑工程容许振动标准简介
建筑工程容许振动标准简介1标准编制的目的建筑工程中的振动问题越来越引起人们的重视：假如振动过大，会影响建筑结构的平安、机器设备的正常工作、仪器仪表的测量精度、工作人员的身体健康以及对环境的污染。
在我国工程设计中还没有一个统一的建筑工程容许振动标准。
很多状况下，设计人员由于找不到设计根据而参照国外标准或手册，而国外标准和手册的工程和测试背景与我国又有所不同，造成了设计的不精确。
尽管我国现行国家标准中有多本也涉及到容许振动标准，但标准确实定还不全面、不完善，甚至互相冲突，如许多标准给出的容许振动标准没有明确是时域范围还是频域范围，没有明确是峰值还是均方根值，没有明确掌握点位置，没有区分是隔振还是非隔振时的容许振动标准，应用时会产生很大的差异。
针对目前国内建筑振开工程设计中的常见状况，编制了国家标准《建筑工程容许振动标准》，编制的原则，阐述了标准编制的目的、简要过程和文献标志码：A。
尽可能全面地给出各种工况下的容许振动标准值,明确了其适用范围和取值标准，为工程设计供应牢靠的根据。
2标准的基本规定一般状况下精密仪器及设备采纳的容许振动标准，应由设备制造厂家供应，或由技术人员讨论提出，或通过试验确定；当设备制造厂家和技术人员不能供应且无法进行试验时，按本标准采纳。
标准对振动测试方法和振动掌握点的位置，特殊对测试仪器、测试系统、振动频率范围等作了明确规定，明确了数据分析的方法，避开了由于数据分析方法的差异而对最终结果产生影响。
本标准中将测试方法、评价指标和容许振动标准形成了一个完好的评价体系。
3精密仪器及设备的容许振动标准本标准依据现行相关国家标准、iso国际标准、通用标准曲线以及设备制造商供应的仪器设备标准，结合长期的试验讨论结果，对常用精密仪器及设备进行了重新分类和补充，划分为精密加工设备、计量与检测仪器、显微镜、电子工业仪器与设备、光学加工及检测设备、三坐标测量机共6类。
针对各类精密仪器和设备，明确了时域或频域范围、峰值或均方根值的取值方法，其中有部分精密仪器和设备的容许振动标准是首次提出来的。
动力机器基础设计规范
动力机器基础设计规范动力机器基础设计规范 GB50040,96 主编部门:中华人民共和国机械工业部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:1997年1月1日关于发布国家标准《动力机器基础设计规范》的通知建标[1996]428号根据国家计委计综(1987)2390号文的要求，由机械工业部会同有关部门共同修订的《动力机器基础设计规范》已经有关部门会审，现批准《动力机器基础设计规范》GB50040,96为强制性国家标准，自一九九七年一月一日起施行。
原国家标准《动力机器基础设计规范》GBJ40,79同时废止。
本标准由机械工业部负责管理，具体解释等工作由机械工业部设计研究院负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部一九九六年七月二十二日 1 总则 1.0.1 为了在动力机器基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，确保工程质量，合理地选择有关动力参数和基础形式，做到技术先进、经济合理、安全适用，制订本规范。
1.0.2 本规范适用于下列各种动力机器的基础设计: (1)活塞式压缩机; (2)汽轮机组和电机; (3)透平压缩机; (4)破碎机和磨机; (5)冲击机器(锻锤、落锤); (6)热模锻压力机; (7)金属切削机床。
本规范不适用于楼层上的动力机器基础设计。
1.0.3 动力机器基础设计时，除采用本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
2 术语、符号2.1 术语 2.1.1 基组 foundation set 动力机器基础和基础上的机器、附属设备、填土的总称。
2.1.2 当量荷载 equivalent load 为便于分析而采用的与作用于原振动系统的动荷载相当的静荷载。
2.1.3 框架式基础frame type foundation由顶层梁板、柱和底板连接而构成的基础。
2.1.4 墙式基础 wall type foundation 由顶板、纵横墙和底板连接而构成的基础。
动力设备基础设计的几点体会
动力设备基础设计的几点体会摘要：利用对振动基础公式的研究，联系到计算参数选取时需注意的事项，以及改动基组固有频率的方式。
关键词：基组固有频率、扰力频率、固有频率的调整一、前言化工厂的动力设备种类繁多，例如有高低压气体压缩机、大功率水泵、回转炉、电机、离心机、破碎机等，依据工艺要求组装在底层独立基础或者楼层结构上。
从对处理厂房振动问题的意义上来说，土建结构专业更渴望将其建在地表上。
对扰力十分大（规定为15kN）的动力装置，若不采用特别办法，不宜组装在与厂房主体结构连接的楼层上。
即便是和操作层同标高的框架式（或墙式）基础（如大型破碎机）也应当自成系统，与厂房主体结构设缝分开。
有关规定声明当厂房内建设低频且扰力相当大的装置时，需要采用措施预防其与厂房结构产生共振，对建有锻锤类厂房的屋面还应当考虑因为振动导致的额外负载。
长期以来，《梯形钢屋架》（G511）国家标准规定总是采取此种方式来考虑存在较大振动装置车间的屋面额外负载问题，此方法简便、经济适用，受到设计人士的追捧。
实际操作中因为振动导致的问题屡见不鲜。
例如装置自身不能正常运作、地脚锚栓被拔出、墙体开裂、预应力大型屋面板衔接缝间填充材料脱离、影响吊车运转等，严重时可导致厂房报废。
合理设计振动装置基础是确保装置安全工作和正常运行的重要步骤，是工业建筑构型设计的一个重要内容。
这里着重描述地面上动力装置基础设计中需要注意的一些事项。
二、扰力类型各种动力装置所引起的扰力方式是不一样的。
依照装置扰力事项对于水平面的关系，可划分成如下4种：垂直来回振动、水平来回振动、绕垂直轴的扭曲振动和绕水平轴的扭曲振动。
对于一些结构运转复杂的装置，以上基础振动也许还会产生耦合现象。
在动设备基础自身大小设计不合适时，也有可能令装置传递的基本振动产生耦合（如水平来回振动扰力的偏心便会导致水平扭转振动)。
若产生耦合，则必然会令各方位、各种类的扰力及频率对应升高，每个振动频率分布范畴将被拓展更广，导致设计困难。
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一、概述
动力机器是现代工业生产中不可缺少的重要设备，它们的设计和运行直接关系着整个生产系统的稳定性和效率。
在动力机器的设计中，振动传播深度的计算是一个重要的技术问题，它直接关系着机器的安全性和可靠性。
本文将对动力机器基础设计中的振动传播深度计算进行探讨和分析。
二、动力机器基础设计的重要性
1.动力机器是现代工业生产中的重要设备；
2.动力机器的振动传播深度对整个生产系统的稳定性和效率有着直接影响；
3.动力机器基础设计的重要性不可忽视。
三、振动传播深度的概念和影响因素
1.振动传播深度的概念和定义；
2.振动传播深度受地基土壤条件、机器重量和频率等因素的影响。
四、振动传播深度的计算方法与模型
1.常用的振动传播深度计算方法；
2.考虑地基土壤条件和机器参数的振动传播深度计算模型。
五、动力机器基础设计中的振动传播深度计算实例分析
1.选取某一具体动力机器为例；
2.根据该动力机器的重量、频率和地基土壤条件等因素，进行振动
传播深度的计算。
六、动力机器基础设计中的振动传播深度控制方法
1.减小机器振动传播深度的设计思路；
2.采取合适的控制方法和措施，降低振动传播深度。
七、结论
本文通过对动力机器基础设计中的振动传播深度计算进行了详细的
探讨和分析，指出了振动传播深度对机器安全性和可靠性的重要影响。
在动力机器的设计过程中，应充分考虑振动传播深度，并采取相应的
控制方法，以确保机器的安全稳定运行。
八、动力机器基础设计案例
分析
在动力机器的基础设计中，振动传播深度的计算是一个关键的步骤，
对于不同类型的动力机器，其振动特性和振动传播深度均有所不同。
以下将通过一个实际案例来进一步分析动力机器基础设计中的振动传
播深度计算过程。
1. 案例背景介绍
我们以一台大型压力机为例进行分析。
该压力机用于金属加工工业，
工作负载较大，工作频率较高。
由于其特殊的工作环境和使用要求，
对于压力机基础设计中的振动传播深度计算提出了较高的要求。
2. 振动传播深度计算过程
我们需要收集压力机的相关参数：包括机器的重量、工作频率、振动频谱等。
根据压力机的工作模式和负载情况，我们可以计算出机器在工作时产生的振动频谱，并据此进行振动传播深度的计算。
需要考虑压力机基础的地基土壤情况。
地基土壤的不同类型对振动传播深度有着直接影响，因此需要对地基土壤类型、土壤参数进行详细的调查和分析。
在实际设计中，我们可以借助有限元分析等工具，对地基土壤的响应特性进行模拟和计算，从而得出振动传播深度的相关数据。
结合压力机的工作环境和地基土壤情况，我们可以采用相关的振动传播深度计算模型，如单自由度系统模型、多自由度系统模型等，对压力机基础设计中的振动传播深度进行深入计算和分析。
通过这些计算模型，我们可以得出在特定情况下压力机振动传播深度的具体数值和对应的振动传播规律。
3. 振动传播深度控制方法
针对压力机振动传播深度计算得出的数据，我们可以采取相应的控制
方法和措施，以降低振动传播深度，保障压力机的安全稳定运行。
这
些控制方法包括但不限于：
- 采用减震基础设计，在基础结构中加入减震装置，以减小振动传播深度；
- 优化地基处理方案，采取合适的地基处理方法，如加固地基、改善地基土壤等，以降低振动传播深度；
- 调整机器工作参数，如改变工作频率、减小工作负载等，以降低机器产生的振动传播深度。
通过以上控制方法和措施的实施，我们可以有效地控制压力机基础设
计中的振动传播深度，保障机器的安全稳定运行。
九、结论
在动力机器基础设计中，振动传播深度的计算是一项复杂而重要的工作。
通过对振动传播深度的计算和分析，我们可以全面了解机器振动
特性和振动传播规律，从而针对特定情况采取相应的控制方法和措施，确保机器的安全稳定运行。
今后在动力机器基础设计中，我们需要进
一步深入研究振动传播深度计算方法与模型，结合实际案例进行分析，以不断提高动力机器基础设计的水平和质量，促进工业生产的安全高
效进行。