典型振動源與傳遞本節重點探討容納精密設備的建築物中的振動問題
，如科學測量係統。建築物中的主要振動源包括：列車
、大型車輛（如卡車）、鄰近設備和機械（包括暖通空調係統），以及極少數情況下的地震事件。另一重要來源是設施周邊的大型施工活動，特別是打樁作業。諸如VC曲qu線xian這zhe樣yang的de指zhi標biao旨zhi在zai確que保bao敏min感gan設she備bei能neng夠gou在zai存cun在zai上shang述shu振zhen動dong源yuan的de情qing況kuang下xia仍reng能neng正zheng常chang工gong作zuo。在zai某mou些xie情qing況kuang下xia，工gong程cheng師shi需xu要yao評ping估gu特te定ding的de建jian築zhu位wei置zhi是shi否fou符fu合he給gei定ding的deVC曲線的要求。為此，工程師必須評估：各種振動源的強度和頻率成分各種源信號沿地麵傳播及進入建築物的預期衰減量隔振安裝（如采用）的影響在早期設計階段，邊界條件用於估算最壞情況下的振動水平。如這些水平值超出目標VC曲線（或其他相關指標），zexujinxinggengxiangxidepinggu，kenengbaokuozaimubiaoshebeiweizhiyuguanjianzhenyuandianhuochuandilujingshangdezhongjiandianzhijianjinxingchuandihanshudeceliang。tongguodimianchuanbozhendongceliangkegusuanzhenyuanqiangdu
，jiehechuandihanshukededaoyuqizhendongshuipingdexiangxiyuce。zhexieyucechangyongyuxuanzezuijiadeshebeiweizhi
，bingjuedingshifouxuyaocaiyongangguidegezhenanzhuang。tu6為大型地震事件附近地麵水平振動的典型時間曆程，以位移、速度和加速度的形式顯示。盡管地震事件強度巨大，但其特征具有典型性
，表現為持續數秒的強瞬態現象。 圖6  典型地震事件的振動加速度（上）、速度（中）和位移（下）表1摘自文獻[8]
，彙總了施工活動（包括重型卡車運輸）產生的典型振動水平。圖7同樣摘自[8]，展(zhan)示(shi)了(le)在(zai)軌(gui)道(dao)不(bu)同(tong)距(ju)離(li)處(chu)多(duo)趟(tang)列(lie)車(che)產(chan)生(sheng)的(de)振(zhen)動(dong)水(shui)平(ping)的(de)實(shi)測(ce)值(zhi)。其(qi)顯(xian)著(zhu)差(cha)異(yi)不(bu)僅(jin)源(yuan)自(zi)列(lie)車(che)類(lei)型(xing)的(de)不(bu)同(tong)，更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)地(di)麵(mian)傳(chuan)導(dao)存(cun)在(zai)差(cha)異(yi)。我(wo)們(men)腳(jiao)下(xia)的(de)土(tu)地(di)由(you)多(duo)層(ceng)成(cheng)分(fen)各(ge)異(yi)的(de)土(tu)壤(rang)構(gou)成(cheng)、千qian差cha萬wan別bie，因yin此ci波bo傳chuan播bo速su度du也ye各ge有you不bu同tong，有you時shi還hai會hui產chan生sheng顯xian著zhu衰shuai減jian。這zhe些xie土tu壤rang層ceng的de下xia麵mian是shi堅jian硬ying的de基ji岩yan。基ji岩yan支zhi持chi振zhen動dong波bo的de快kuai速su傳chuan播bo
，且qie衰shuai減jian極ji小xiao。不bu同tong地di點dian之zhi間jian的de地di質zhi差cha異yi導dao致zhi顯xian著zhu的de傳chuan播bo衰shuai減jian現xian象xiang的de產chan生sheng。這zhe一yi點dian在zai估gu算suan建jian築zhu物wu內nei振zhen動dong水shui平ping時shi必bi須xu予yu以yi考kao慮lv。圖tu8比較了同一列車在三個不同的國家（法國、意大利和瑞典）地麵振動水平隨距離的變化情況。我們添加了圖3所示的通用65 VdB要求，該值約對應圖5中的VC-A。滿足要求的距離在法國為150英尺、在意大利為250英尺，而在瑞典則需要建築物距離鐵軌超過500英尺才能滿足要求。 表1  施工設備和卡車運輸的典型振動源強度（摘自[8]） 圖7  列車距軌道不同距離處的振動源強度（摘自[8]）  圖8 在不同國家，列車距軌道不同距離處的振動源強度（摘自[8]） 04加速度計的選型對高精密製造設備而言，VC-A標準過於寬鬆。為評估是否符合更嚴格的振動要求，需使用高靈敏度加速度計。如圖9所示
，如PCB® 352C03這樣的標準型號能夠測量低於VC-B水平的振動。圖9中，加速度計的本底噪聲（來自其規格表。本底噪聲和相關限值的指導見[9]）以1/3倍頻程的RMS速度值得出（與VC曲線格式一致）。最低標準的VC曲線是VC-G。它規定所有頻率下都采用恒定的0.781 μm/s速度限值。NIST-A是更為嚴格的振動要求，曾用於美國國家標準研究院（NIST）先進測量實驗室的設計。NIST-A曲線要求在20 Hz以下保持恒定的25 nm位移限值。還記得前文討論過的頻率依賴關係嗎？恒定位移要求導致NIST-A速度曲線隨頻率降低而呈下降趨勢。圖10對PCB®新型超高靈敏度加速度計393C31與VC-G和NIST-A標準進行了比較。您可使用該加速度計在全部頻率下評估VC-G合規性，在低至0.5 Hz的頻率下評估NIST-A合規性。  圖9 PCB® 352C03本底噪聲與VC-B振動限值的對比 圖10 PCB®單軸地震型加速度計本底噪聲與VC-G
、NIST-A限值的對比 05duozhouzhibiaoyujiasudujidongtaigangduyeshijingchangyongdaodezhendongzhibiao。shiyonganzhuangyudimianhuodijishangdejiasuduji
，bingtongguodaxingjizhenqihuolichuishijiayizhideshuruli，jiukeyiceliangdongtaigangdu。dianxingdedongtaigangduzhibiaorubiao2所示。表中給出了三個方向上的剛度數值，還給出了旋轉剛度（動態力矩除以旋轉角度）。評估地基是否滿足此類要求需要使用不止一個加速度計。三軸加速度計（如PCB®的新型地震型加速度計354A12）為(wei)測(ce)量(liang)多(duo)個(ge)地(di)基(ji)動(dong)態(tai)剛(gang)度(du)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種(zhong)極(ji)為(wei)簡(jian)便(bian)的(de)方(fang)法(fa)。通(tong)過(guo)在(zai)兩(liang)個(ge)水(shui)平(ping)軸(zhou)向(xiang)按(an)已(yi)知(zhi)間(jian)距(ju)放(fang)置(zhi)三(san)個(ge)三(san)軸(zhou)加(jia)速(su)度(du)計(ji)
，工(gong)程(cheng)師(shi)就(jiu)可(ke)以(yi)計(ji)算(suan)和(he)指(zhi)標(biao)比(bi)對(dui)所(suo)需(xu)的(de)全(quan)部(bu)傳(chuan)遞(di)函(han)數(shu)。請(qing)注(zhu)意(yi)：許xu多duo工gong程cheng師shi都dou曾zeng通tong過guo將jiang三san個ge單dan軸zhou加jia速su度du計ji安an裝zhuang在zai金jin屬shu立li方fang塊kuai上shang來lai模mo擬ni三san軸zhou測ce量liang。若ruo操cao作zuo謹jin慎shen，這zhe種zhong方fang法fa是shi可ke以yi接jie受shou的de。然ran而er，如ru果guo加jia速su度du計ji沒mei有you正zheng確que安an裝zhuang（最佳安裝方法見[10]），或者其相對方向未嚴格保證正交（按右手法則，彼此成90度），則極易導致測量結果產生顯著偏差，尤其在估算旋轉剛度時。 表2 dianxingdebandaotishebeijichuzuixiaodongtaigangduyaoqiushilisanzhoujiasudujideguanjianxingnengzhibiaozhiyishichuanrao，jizaixiangduiyusuoshijialidelizhoufangxiangshangchanshengdezuidaxinhaoliang。liru，dangyanX方向驅動係統時

，在Y方向上會測到多少虛假振動
？每個PCB®傳感器在參數表中都給出了橫向靈敏度
，是對這種效應的定量描述。三軸加速度計需要經過仔細的組裝，以最大程度減小串擾。 06結論滿足振動指標比滿足聲學指標更具挑戰性。聲學上的要求通常僅限於規定可接受的最大聲壓級，而振動指標可能要設定位移、suduhejiasududengxianzhi，haikenengxuyaoshedingdongtaigangduxianzhi。zhexiezhibiaojingchangxuyaozaisangefangxiangshangsheding，youshihaibaokuoxuanzhuan。butonggongchenglingyuduizhendongzhibiaodebiaoshuhaikenengcunzaichayi。zheshideceshigongchengshihennanquebaoquanmianhegui。zaijingmizhizaolingyu，zuichangyongdezhibiaodangshusudubiaozhun（VC）曲線。該曲線定義了一係列在一定頻率範圍內保持恒定的振動限值
，對應不同的振動水平。PCB®的地震型加速度計能夠滿足嚴格的VC-G曲線要求。393C31等高靈敏度型號還能夠在0.5 Hz以上的頻率範圍內符合更嚴格的NIST-A標準。當需在多個自由度上指定動態剛度時，使用三軸加速度計是一個精準
、方便的獲取全部所需測量數據的方法。