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混凝土震动台

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混凝土震动台相关的资讯

  • 混凝土热物理参数测定仪行标编制工作启动
    近日,由中国建筑科学研究院主编的行业标准《混凝土热物理参数测定仪》编制工作正式启动。  《混凝土热物理参数测定仪》标准的制定可以规范混凝土热物理参数测定仪的性能、生产和使用,充分保障该仪器产品的先进性、准确性、可靠性,进而确保混凝土热物理参数试验测定的一致性和可信性。该标准对大体积混凝土温度裂缝控制和研究、充分利用材料的绝热能力降低能耗以及推进节能环保和绿色建筑的应用将起到积极的作用。
  • 【盛瀚】混凝土外加剂,想说爱你不容易
    青岛盛瀚色谱混凝土,简称为“砼(TóNG)”,混凝土材料在建筑工程中发挥着重要作用。混凝土外加剂是混凝土的重要组成部分,已经成了现代混凝土必不可缺的主要材料之一,对提升混凝土性能和质量起到了很大的作用,为混凝土工程的质量做出了巨大贡献,可以说是大功臣一个。而建筑工程中经常出现的一种现象就与混凝土添加剂有关——钢筋锈蚀。原因在于:为了有效提升混凝土的强度,人们会在混凝土中加入大量的钢筋,而混凝土中的氯离子(主要来源于外加剂)会与钢筋发生化学反应,造成钢筋锈蚀并释放气体,最终促使混凝土发生膨胀而出现裂纹,影响混凝土的外观与强度。混凝土外加剂,想说爱你还真是不容易。 因此,对混凝土外加剂中的氯离子的检测具有十分重要的意义。GB/T 8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》中提出两种检测氯离子含量的方法:电位滴定法、离子色谱法。因离子色谱法操作较简单,本文主要介绍后者。离子色谱法是液相色谱分析方法的一种,样品溶液经阴离子色谱柱分离,溶液中的阴离子F-、CL-、SO42-、NO3-被分离,同时被电导池检测,从而测定溶液中氯离子峰面积或峰高。离子色谱法优势:? 仲裁法,数据结果更权威? 操作简单:过滤、进样即可? 一针进样,可以同时分离多种离子:氯离子、硫酸根等GB 8076-2008 《混凝土外加剂》中指出,氯离子含量检测不超过生产厂控制值(生产厂应在相应的技术资料中明示产品匀质性指标的控制值)。标准中没有明确界定氯离子含量,具体指标由生产厂商自定。由青岛盛瀚自主研发生产的CIC-D100型离子色谱仪,抑制型电导法测定混凝土外加剂中的氯离子,方法简单,数据准确。实验结果显示:混凝土外加剂共进样217针,阴离子抑制器仍保持运行正常。确定该方法测试对抑制器等耗材无损伤。建议现阶段所使用的部分混凝土减水剂、防水剂、防冻泵送剂等都或多或少含有氯离子,所以为了消除或降低含氯外加剂对混凝土造成的不良影响,建议在使用含氯外加剂后及时向混凝土中掺入适量的阻锈剂。依据化学原理可知,氯离子在氧气、水分充足的环境下与铁的化学反应更加激烈,所以应当避免在露天混凝土中掺入含有氯离子的外加剂,如此方能最为有效地保障混凝土的质量。
  • 《相控阵超声法检测混凝土结合面缺陷技术规程》团标发布
    近日,中国工程建设标准化协会发布公告,根据中国工程建设标准化协会《关于印发的通知(建标协字〔2018〕015号)的要求,由上海市建筑科学研究院有限公司等单位编制的《相控阵超声法检测混凝土结合面缺陷技术规程》,经协会混凝土结构专业委员会组织审查,现批准发布,编号为T/CECS1056-2022,自2022年8月1日起施行。标准详细信息标准状态现行标准编号T/CECS 1056—2022中文标题 相控阵超声法检测混凝土结合面缺陷技术规程英文标题国际标准分类号91.010.01 建筑工业综合中国标准分类号 国民经济分类E4710 住宅房屋建筑发布日期2022年03月31日实施日期2022年08月01日起草人李向民 高润东 张富文 王卓琳 孙彬 姚利君 许海岩 薄卫彪 龙莉波 张东波 田坤 陈霞 陈宁 宋杰 孙静 许清风 黄科锋 马海英 赵勇 王建 刘华波 薛雨春 武猛 刘辉 李新华 李华良 郑乔文起草单位上海市建筑科学研究院有限公司、中国建筑科学研究院有限公司、中国二十冶集团有限公司、上海建科预应力工程技术有限公司、标龙建设集团有限公司、山东建科特种建筑工程技术中心有限公司、上海建工二建集团有限公司、上海建科工程咨询有限公司、上海中森建筑与工程设计顾问有限公司、上海劳瑞仪器设备有限公司、博势商贸(上海)有限公司、上海星欣科技发展有限公司、上海建科工程项目管理有限公司范围主要技术内容主要内容包括:总则、术语、检测仪器、现场检测、检测报告等。是否包含专利信息否标准文本不公开
  • 2009 MTS岩石及混凝土测试技术研讨会圆满召开
    2009年6月23日,MTS 2009岩石及混凝土测试技术研讨会在中科院武汉岩土所圆满召开。 这是MTS公司首次在中国地区召开的关于岩石及混凝土测试方面的技术讲座,共有来自中国地震局、北京科技大学、清华大学、上海交通大学等近70位岩石及混凝土测试方面的专家参加了本次技术研讨会。 会上,MTS中国区销售经理王爽先生代表MTS致辞,对大家长期以来对MTS的支持和厚爱表示衷心的感谢,并期待MTS在今后与广大用户能够共同发展,成为大家可信赖的试验帮手。 会上,中科院寒区旱区环境与工程研究所、成都理工大学、武汉理工大学,武汉岩土所的专家们就青藏铁路冻土路基稳定性试验、5.12特大地震中公路隧道的破坏特征及防震启示、先进土木工程材料的研究与进展、新型岩石力学测试方法等课题与广大用户进行了探讨交流。MTS系统公司的林志强先生,Greg Pence 先生也介绍了MTS最新的岩石力学及混凝土测试方面的技术和方法,并和与会的技术人员进行了交流。会后,与会人员参观了武汉岩土所的MTS设备试验室,整个研讨会反响热烈,取得了预期的效果。 在今后的工作中,MTS公司将继续致力于把优异的测试技术带给中国客户。 MTS中国公司
  • 会议邀请|第十四届高性能混凝土学术研讨会
    会议邀请第十四届高性能混凝土学术研讨会将于 2021 年 7 月 29 日至 31 日在贵州省贵阳市召开。第十四届高性能混凝土学术研讨会秉持引领技术创新、面向所有相关行业、面向所有技术人员和面向所有创新成果的原则,诚邀从事高性能混凝土理论研究及应用技术领域的专家、同行参加会议,充分研讨、交流有关高性能混凝土的学术思想、应用技术、先进成果和工程经验,力争充分反映高性能混凝土技术的新进展。本次会议旨在努力推动高性能混凝土技术的进步与发展,提高相关从业人员的学术和技术水平,促进高性能混凝土新理论、新方法、新设备、性能测试与评价新技术在建设工程中的应用和发展。会议时间:2021 年 7 月 29 日 - 31 日会议地点:中国 贵阳市 贵阳盘江诺富特饭店 飞纳台式扫描电镜大样品室卓越版 Phenom XL 扫描电镜 混凝土测试解决方案 混凝土是典型多孔块体材料,测试过程中样品会释放气体。将规格为 40 x 40 x 10 的混凝土块体用砂纸和抛光粉打磨平整,充分干燥。 如图 1 所示,将 4 块混凝土同时放入 Phenom XL 中,飞纳电镜独特先进的 “三仓分离” 真空技术,30 秒就可以抽好真空。 图 1 样品仓同时放入 4 块混凝土 如图 2 所示,背散射电子图像(BSE)清晰地展示了不同填料在混凝土中的分布以及与裂纹的位置关系。 图 2 混凝土中的裂纹 此外,我们把混凝土块体掰开,进行喷金处理,还可以得到高清的断口图,如图 3 所示。图 3 左图和右图条状物为混凝土截面中水化硅酸钙,右图方形块体为水化氢氧化钙。 图 3 混凝土截面形貌二次电子图(SE)
  • “2009中国国际混凝土技术及装备展览会”
    梅特勒托利多参加&ldquo 2009中国国际混凝土技术及装备展览会&rdquo 。2009年2月26-28日,&ldquo 2009中国国际混凝土技术及装备展览会&rdquo 在北京中国国际展览中心成功举办。中国国际混凝土技术及装备展览会是中国中国促进委员会主办的建筑与建材行业最成功、最重要的专业展览会之一。 在本次展会上,梅特勒托利多重点展示了混凝土机械中经典的称重传感器和称重仪表,同时展出了针对该行业的特殊需求推出的称重新品,受到了众多参观者的关注并获取了多份意向性的合作协议。 通过本次展会,我们认识到了工程机械行业对称重解决方案的巨大需求。梅特勒托利多作为称重行业的开拓者,将会不断地研发和推出新的产品,以满足未来市场的潜在需求!
  • 国网天津电科院研发全国首台钢纤维混凝土无损检测仪器
    近日,国网天津市电力公司电力科学研究院(以下简称电科院)研发的全国首台钢纤维混凝土无损检测仪器在天津宝坻地区电网混凝土制品检测中率先试应用,以不破坏制品结构的方式成功检测出钢纤维混凝土内部制造质量,实现检测时间的大幅缩短和检测可靠性的有效提升。  在首次现场应用中,电力工作人员手持检测仪器,在不破坏制品内部结构的情况下,顺利对宝坻电网某区域水泥电杆等电网混凝土制品的内部钢筋直径、抗压强度进行了测量。“该仪器具有无损、全检、便携、直观等优势,它的研发应用成功解决了国内钢纤维混凝土制品检测难、监管难、评价难的问题。”电科院技术人员陈韶瑜介绍说。  近年来,随着我国电网能源网架加快建设,钢纤维混凝土制品使用量逐年递增,但质量管控和制品安全性检测手段较为落后,构建新型质检模式迫在眉睫。电科院针对以上问题,结合电力系统内外钢纤维混凝土产品在运期间质量情况,进行电力混凝土无损全检的可行性论证,对钢筋直径、分布、腐蚀情况、保护层厚度、混凝土强度、内部裂纹等开展测量试验,进行破坏比对和结果修正,并完善试验数据库,以开发钢纤维混凝土无损检测仪。  电科院技术团队在仪器研发中攻克了钢纤维混凝土内部钢筋直径测量技术,实现在不破坏钢纤维混凝土制品的情况下,精准测量出制品内部钢筋数量及直径,达到国际领先水平 首创了钢纤维混凝土抗压强度测量技术,适用于钢筋、纤维、钢丝网等不同类型的钢纤维混凝土,填补了国际空白。同时在业内率先打造钢纤维混凝土制品全寿命周期检测方式,实现了钢纤维混凝土制品数字化质量管控,具有检测效率高、缺陷检出率高、检测投入成本低等优点。  未来,钢纤维混凝土无损检测仪将广泛推广应用在我国能源、水利、交通、通讯、建筑等领域的工程建设中,通过快速检测钢纤维混凝土制品存在的隐患及质量问题,提高钢纤维混凝土领域整体产品质量,减少隐患工程发生,降低事故率,保障能源电力和通讯设施、公共和民用建筑、桥梁安全,为质量强国贡献国网智慧和天津力量。  下一步,电科院将充分积累钢纤维混凝土无损检测仪试用经验,提高检测效率和稳定性,将仪器积极推广至电网企业的各级物资检测中心及发电企业、通信、水利、交通、建筑等行业中,并为用户提供“个性化装置、软件和运维指导方案”。
  • 大桥垮塌致43人死亡!FLIR远程巡检混凝土,安全效率两手抓!
    大桥垮塌致43人死亡还记震惊中外的意大利热那亚莫兰迪公路桥垮塌事故吗?事故造成43人死亡,多人受伤,600多名居民被迫撤离,据悉造成公路桥突然坍塌的原因,主要是对桥梁的维护保养不善,养护的缺陷直接缩短了桥梁的使用寿命。当时央视新闻报道在基础设施的建设中以高速公路为代表,混凝土结构安全非常重要在经济高速增长的情况下混凝土结构的建设得到了进一步的推动然而,随着时间的推移这些结构会老化和腐烂当混凝土和其他建筑材料脱落成碎片并散落时它们就会开始妨碍安全因此,各大部门需要对混凝土结构进行定时检测传统混凝土检测弊端明显之前传统的维护对策,是对高速公路桥梁和其他混凝土结构的整个表面进行锤击试验。在此类工作中,检查员使用锤子在现场检查是否存在问题,特别是钢筋锈蚀导致混凝土构件脱落的迹象。但这种测试方法有缺点,包括由于高空作业设置、搭建和移动脚手架所需的时间以及检查员数量的不足而产生的安全问题。随着社会基础设施系统老化成为一个紧迫的问题,日本一家高速公路工程公司依托FLIR A6701sc红外热像仪,开发了一种名为“IrBAS”的技术。目前,包括Matsuda先生、Hashimoto先生和hayashi先生在内的团队,正在使用IrBAS作为维护混凝土结构,发现老化并提供对策。红外热成像技术的优势红外热成像技术用于远程检测混凝土结构中的缺陷,无需直接访问建筑物。使用该方法,可以将缺陷导致的内部结构差异显示为混凝土表面的温差,并对温差拍摄记录。“IrBAS能够通过热成像技术一次拍摄和诊断大面积区域,这大大减少了检查的时间和精力,”Hashimoto先生说。在检测时,将所有的检查点逐一锤击在混凝土表面(覆盖数千到数万平方米)非常耗时。而IrBAS在锤击前可以大致分辨结构的健康部位和异常部位,只对诊断为异常的部位进行锤击试验。这一程序大大减少了检查点的数量。另外,拍照后的数据可以保留,以备后期的老化检查。检测重点红外图像分析图像观察注意警告有了IrBAS,即使目标很远,检查员也可以站在地面上用长焦镜头进行拍摄。这种机制减少了高空作业的数量,大大提高了检查员的安全性。“IrBAS将异常部位分为三个阶段——警告、注意和观察,这三个阶段用三种不同的颜色来区分,”Hashimoto先生说。“通过一种独特的算法,对图像数据进行温差、形状、区域和其他因素的分析,以确定问题所在。”选择:FLIR红外热像仪为了寻求检测方法,研究小组研究了非制冷和制冷热成像仪之间的差异、用于测量的波长差异以及不同类型硬件(如探测器和镜头)之间的参数差异对诊断结果的影响,这些检查结果是对热成像本身的研究。从对非制冷型的实证研究开始,继而研究小组研究了制冷型量子阱探测器QWIP,选择了对中波长敏感的锑化铟型。同一波段下,制冷型比非制冷型更敏感。在长波波段,同一制冷类型的某些装置比其他非制冷装置受到来自天空或相对表面的反射的影响更大,这些反射会对采集的图像数据造成干扰,从而影响诊断结果。天空反射的比较可见光图像红外图像Insb(1.5-5.1μm)温差(A-B)0.2°C红外图像QWIP(8-9μm)温差(A-B)1.0°C热成像μ孔隙度计(8-14μm)温差(A-B) 2.0℃“我们最终从FLIR系统中选择了锑化铟型热成像仪,”Hashimoto先生说。FLIR A6700中波红外锑化铟热像仪FLIR A6700中波红外热像仪能在3.0–5.0µm波段(另有1.0–5.0µm宽波段可选)工作,能生成细节丰富的327,680像素热图像,同时它也是敏感型红外热像仪,可探测物体间最细微的温差,因此这款热像仪非常适合执行各种各样的无损测试。为了检测混凝土结构内部的缺陷,需要在混凝土表面上拍摄温差。混凝土结构表面由于构件厚度的差异和颜色的不均匀,加之雨水渗入产生游离石灰,施工过程中因异物附着和不平整等原因,极易产生温度差异。这些因素引起的温差与内部缺陷引起的温差不易区分。但经过多年的研究,该团队发现,IrBAS诊断结果中被判定为健康的所有部件在随后的锤击测试中被确认为没有异常。因此,所需的检查点数量已经大大减少。此外,IrBAS可以区分不同类型的损坏,如漂浮、剥落、漏水和外来物质污染。示例(漂浮)可见光图像红外图像分析图像示例(外来物质污染)可见光图像红外图像分析图像Hashimoto先生说:“通过深入学习,我们试图提高系统的准确性,不仅能够通过声音来判断异常部分,而且能够通过进一步将检查结果扩展为教学数据来掌握每个异常的细节。此外,我们还将引入分析服务器,构建自动判断系统,并利用人工智能(AI)。”
  • 所见即所测!当拉曼光谱仪遇上混凝土水合过程!
    当拉曼光谱技术遇上混凝土的水合过程,会发生什么?麻省理工学院的这一研究成果,给你惊喜!拉曼光谱需要将高强度激光照射到材料上,并测量其被构成材料的分子散射时的强度和波长,来创建出一幅特殊的图像。由于不同的分子和分子键,都具有各自独特的散射“指纹”,因而这项技术也可用于制作有关创建材料内部分子结构和动态化学反应的图像。有关报告指出,混凝土中使用的水泥,占据了全球二氧化碳排放总量的8%左右,已经与大多数国家产生的排放量不相上下,降低碳排放是当今时代及未来的发展趋势。今年两会上,“碳达峰”、“碳中和”被首次写入政府工作报告。“碳达峰”是指我国承诺2030年前,二氧化碳的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低。“碳中和”是指通过各种节能减排的形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。随着对水泥化学性质的深入了解,科学家们就能够改进生产流程或配方成分,从而让混凝土产生更少的排放,或者添加其它能够主动吸收二氧化碳的成分。为达成这一目标,麻省理工学院使用了显微拉曼光谱技术,来仔细观察混凝土在水合期间发生的特定化学反应的动态过程。研究期间,MIT科学家们使用这套装置观察了一个放置在水下的普通混凝土样品,并努力模拟了真实世界的环境条件。该团队总结道:通常情况下,混凝土的水合过程,是从硅酸盐水合产物的无序相开始的,之后它会渗透到整个材料并产生结晶。此前,科学家们只能研究具有平均体积特征、或某个时间节点的混凝土水合快照。但在拉曼光谱仪新技术的加持下,他们几乎可以连续地观察所有变化,并提升了他们的时间和空间尺度上的图像分辨率。如上图所示,水合作用期间,白色的硅酸三钙(alite)形成了蓝色的水合硅酸钙(CSH)与红色的硅酸盐(portlandite)。剩余绿色部分为二钙硅酸盐(belite),而黄色部分则是方解石(calcite)。
  • 三一重工:筹组省混凝土机械研究中心
    近日,湖南省科技厅作出批复,同意以三一重工为依托单位,组建湖南省混凝土机械工程技术研究中心,并列入2009年度湖南省工程技术研究中心组建计划。三一重工由此又添一项省级科技创新平台,将获得资金和政策等支持。三一重工申报的湖南省混凝土机械工程技术研究中心先后通过湖南省科技厅组织的前期调研、专家技术评审和综合评审,并最终获批组建。研究中心的建设期为2年,组建完成后,湖南省科技厅将组织专家评估验收,合格后再予以正式挂牌。
  • 万测机器人全自动混凝土压力试验机鉴定会顺利召开
    万测机器人全自动混凝土压力试验机鉴定会顺利召开 6月29日,万测机器人全自动混凝土压力试验机鉴定会在深圳万测公司召开。会议由全自动事业部总经理宋友明主持。宋总对该产品和技术进行了详细的介绍与汇报。鉴定专家们仔细审阅了产品资料,认真听取了宋总对该设备的核心技术及创新性的报告,并经过实地考察,现场演示和试验操作,对产品功能进行了全面的验证。会上,专家们展开了热烈的讨论,并提出了宝贵的建议。最后专家们一致认为,万测的机器人全自动混凝土压力试验机结构设计合理,性能稳定可靠。该设备达到国内先进水平,其中设备采用的压力机主机上置油缸、全封闭球头、静音油源、机器人送样定位等技术达到国内杰出水平。同时专家们还表示,万测作为试验机行业的标杆企业,要以更高标准、更高要求,积极研发,助推行业发展。 专家们正在热烈讨论 专家们现场考察设备 万测机器人全自动混凝土压力试验机可连续完成混凝土的抗压强度试验。该试验机主要由微控制油电混合压力试验机、六自由度机械手、气抓、托盘、扫码装置、废料回收装置、控制系统等组成。整个试验过程无需人员参与,可自动完成抓样、试样信息自动扫码识别、试样自动找正、自动上下料以及试验结束后对合格与不合格试块通过输送带分拣至相应的样品回收框或机器人直接抓取到样品回收筐等过程,实现了试验机自动化与智能化,极大的提高了工作效率。 本次鉴定会的成功召开是对万测产品及试验技术自动化、智能化发展成果的巨大肯定,充分体现了万测的自主研发实力及精良工艺。未来,万测将继续加大科技创新投入,充分发挥人才优势和技术优势,以新技术、新产品为公司发展提供新动能。 鉴定会专家合影
  • 北京建材总院基地专家赴雄安金隅混凝土公司开展技术交流
    p  近日,首都科技条件平台北京建材总院基地5名专家,应雄安金隅混凝土公司邀请,来到雄安建设集团,开展高性能混凝土配合比设计与质量控制技术交流。雄安建设集团以及雄安金隅区域混凝土公司15位技术负责人参加了此次技术交流活动。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/1d466c99-2cb1-42fb-857d-d2945b588549.jpg" title="1、照片_副本1.png" alt="1、照片_副本1.png"//pp  交流会上,北京建材总院基地专家陈旭峰介绍了混凝土生产和质量控制方面的相关技术,专家李俊亮介绍了检验研究院在混凝土等方面的检测技术能力,专家刘艳军作了适用于现代高性能混凝土材料创新设计与质量控制的《骨料悬浮拌合物配合比设计方法》技术交流报告,双方就相关技术问题进行了交流和探讨。陈永胜总经理对北京建材总院基地开展的此次技术交流表示感谢,希望北京建材总院基地高水平科技队伍今后继续为雄安基础设施建设用混凝土材料提供技术支持,为雄安基础设施建设“百年大计”保驾护航。/pp  此次技术交流会,彰显首都科技条件平台北京建材总院基地的科研、检测等对外服务能力,进一步提升了北京建材总院基地的影响力。/p
  • 德国新帕泰克将参加5.9-12在济南召开的第七届水泥与混凝土国际会议
    由中国硅酸盐学会主办,中国建筑材料科学研究总院和济南大学承办的第七届水泥与混凝土国际会议(ISCC2010)和第十一届混凝土技术可持续发展国际会议将于2010年5月9日至12日在山东济南南郊宾馆召开。 我司届时将携HELOS仪器至现场展示,HELOS干法分散系统RODOS,可对水泥等干粉物料进行彻底的分散,并获得样品在原始状态下的粒度大小与分布结果。 同时,我司将请全球销售经理A.Pankewitz在大会发表论文介绍,论文时间为5月11日上午09:45-10:00,题目为《State of the art off- and on-line particle size analysis using laser diffraction and dry power dispersion》-《使用激光衍射与干法分散的最先进的实验室与在线粒度分析技术》 欢迎各位参会人士与行业人员莅临交流与指导。
  • 张承青电镜实验室环境约稿[6]:低频振动环境改善
    为促进电子显微学研究、电镜应用技术交流,打破时空壁垒,仪器信息网邀请电子显微学领域研究、技术、应用专家,以约稿分享形式,与大家共享电子显微学相关研究、技术、应用进展及经验等。同时,每期约稿将在仪器信息网社区电子显微镜版块发布对应互动贴,便于约稿专家、网友线上沟通互动。专家约稿招募:若您有电子显微学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享,欢迎邮件投稿或沟通(邮箱:yanglz@instrument.com.cn)。本期将分享张承青老师为大家整理的关于电镜实验室环境对电镜的影响的系列约稿经验分享,以下为系列之六,以飨读者。(本文经授权发布,分享内容为作者个人观点, 仅供读者学习参考,不代表本网观点)系列之六 低频振动环境改善《外部振动对电子显微镜的影响及处理》一文第一稿于2010年1月完成,本篇主要内容来自该文。以前从未署名投稿,本次做了一些补充修改,第一次署名。还是怕产生误解,再说明一下吧。首先我们来探讨一下电镜实验室低频振动的形成原因。在室外,如马路上、室外篮球场、操场等环境本人都曾经尝试过检测低频振动并试图发现是否存在共性。遗憾的是,从0到125赫兹频率范围内,1/3倍频程测试的包络线来看,不同的地方基本没有共性,所以结论是:这些室外环境的低频振动主要由环境物理振动产生,包括火车汽车、潮汐海浪、江河水流、远处的地下施工、甚至可能还有地球的物理震动等等。低频振动频率低、波长长,所以可以传递到很远地方而衰减不多。那么,建筑物内的低频振动是不是也是这个原因呢?大量的实测数据却显示建筑物内的低频振动主要不是由某处(不管是不是在同一建筑物内)传递过来的,而是主要由建筑物自身谐振造成的(一开始我自己也怀疑这个观点是否正确,带着疑问又继续收集归纳和总结了一百多个场地测试数据,最后还是只有用“建筑物自身谐振”来解释电镜实验室的低频振动才能说得通。实例1:多次开/关近旁的小型振动源,发现对测试结果基本没有影响,相信是牛顿第二定律F=ma所揭示的客观规律:振动源功率(F)太小,无法撼动数千吨的建筑、不能引发谐振。实例2:(实际上这不是某一次测试,许多次的测试都是同样结论,为叙述方便,都归纳到一个实例中):哈尔滨某大学一楼(无地下室)、二楼、四楼、六楼和八楼的测试中发现,楼层越高振大;实例3:在苏州某半导体公司厂房内(二楼,该厂房结构粗大,相当结实)做对比测试:分别在柱边、墙边、梁边和房间正中央(该室约六十平方米,接近正方形)测试振动,结果惊讶地发现:基本相同!后来在不同城市不同建筑内测试,情况都是这样!实例4:很多测试都有一个共同结果,就是3~8Hz的振幅包络线产生一个峰值,其它频段则不然(或是没有峰值,或是峰值段无规律)。经向一位退休建筑师请教(当年天天坐公交车上班认识的,祝老先生健康长寿),我们分析是由于我国工民建标准造成,梁柱板墙规格、混凝土砂浆比例、进深开间配筋等等,这些因素致使3~8Hz的谐振构成谐振峰!实测数据还推翻了之前我以为房间中间振动会比其它地方大的错误认识,并且进而得出“低频微振是整个楼房的谐振”这一推论。在所谓“条式楼”的测试中也多次发现沿楼房长轴方向的水平振动,明显会比短轴方向小;实例5:在某大学一楼(无地下室)、二楼、四楼、六楼和八楼的测试中发现,楼层越高振大;结论:多次测试结果都证明,低频振动主要是由该建筑的谐振造成。中国的工民建规范基本一致(层高、进深、开间、梁柱截面、墙、地梁、筏板,等等),虽然有差别,但是不大,特别是对于低频谐振来说,大致可以找到共性。一般来说有如下规律:1.建筑平面形状为条式和点式的建筑,其低频谐振都比较大;其它如工字型、王字形、L形、八字形、H形、口字型、日字形等等低频谐振都较小;2.最常见的条式楼里沿长轴方向的振动往往明显比短轴方向小;3.同一建筑内,没有地下室的一楼振动最小,楼层高越高振动越差,有地下室的一楼振动与二楼接近,地下室最下层振动最小;4.垂直方向的振动比水平方向大且与所在楼层无关(当然是在同一楼层测试比较);5.楼板越厚,则振动的垂直方向与水平方向相差越小(我曾经多次从测试数据成功推测出楼板厚度),绝大多数情况下振动的垂直方向比水平方向大;6.除非有某个大型振动源,同一层建筑的振动都基本相同,无论是房间中间,或者是靠近墙边、靠近柱子、横梁上方等各处,都基本一样(注意,即便在同一位置不动、间隔几分钟再测试,极可能数值都是不完全一样的,个别频点可以相差百分之五十以上)。好了,既然我们现在明白了低频振动的来源和特点,那就可以有针对性的采取改进措施和提前预估某环境的振动情况啦。由于改善低频振动成本较高,有时受环境条件限制,某些方法完全不能应用(参见下面的讨论),所以实际工作中,经常是选择/更换较好场地做电镜实验室来得事半功倍。下面我们讨论一下低频振动的影响和解决方案。20Hz以下的低频振动对电子显微镜的干扰影响很大,参见以下两图。图一 图二图一与图二是由同一台扫描电镜拍摄的高分辨图像(均为300kx)。但是因为存在振动干扰,图一的水平方向(分段)有明显的毛刺,并且图像的清晰度和分辨率明显下降。消除了振动干扰后得到同一样品的图像为图二(有没有“赏心悦目”的感觉?)。如果测试结果表明准备安装电镜的场所振动超标,则必须采取适当措施,否则电镜厂家不能保证电镜安装后的性能可以达到最佳设计标准。一般可以选择混凝土减震台(Anti-Vibration Foundation)、被动式减震器(Passive-Vibration Isolation Platform)、主动式减震器(Active-Vibration Isolation Platform)等几种方法来改善或解决。混凝土减震台需要现场施工,且必须采取特殊方法(底部和周围有弹性软垫层等),一般的土建施工方法有可能反而增加低频(20Hz以下)振动。施工中有大量土建材料进出难免影响周围环境。混凝土减震台的示意图见图三。图三质量在50吨左右的混凝土减震台,其减振效果一般可以达到2Hz以上约-2~-10dB。混凝土减震台的质量越大减振性越好,条件允许的情况下应尽可能大些(经多地多次实测,小于5吨的减震台在1~10Hz低频段内有谐振,反而增大了振动;小于20吨的基本无效,能够起到减振效果的须大于30吨,暂无30~40吨的数据,尽量不要低于50吨;北京某大学一两百吨减震台效果良好;重庆某研究所,地面混凝土直接做在巨大山石上,环境极差,但测得振动值极小)。在被动式减震器中,一般常用的橡胶、钢弹簧、空气弹簧(汽缸)等方式的减震器因为它们在20Hz以下的低频段效果很差,甚至往往由于谐振反而加大了振动,所以不考虑采用。只有磁力减震器的低频效果尚可,但是其性能还是远不如主动式减震器(与混凝土减震台的减振效果相近)。图四是几种减震方式的效果比较。图四 几种减震方式的振动传输特性比较仔细观察图四,我们有以下结论:1.碳素钢弹簧的谐振频率(fh)大约为50Hz,在70Hz以下的低频段不但没有减震效果,反而由于谐振而加大了震动。橡胶垫的fh大约为25Hz,在35Hz以下的低频段不但没有减震效果,反而由于谐振而加大了震动。2.小于5吨的混凝土减震台在10Hz以下有谐振加大振动,还不如不做。3.空气弹簧的fh大约在15Hz左右,在25 Hz以上有较好的减震性,在40 Hz以上有良好的减震性,所以被广泛应用于光学平台等精密仪器设备的减震。但是它在20 Hz以下同样有较大的谐振,所以不宜作为电镜减震的选项(有些电镜内部采用空气弹簧减震,相信那是不得已而为之)。在做低频减震处理时,以上几种减震方式不要考虑选用。4.磁力减震器低频减震效果尚可,要求不高的情况下可以选用。5.各种主动式减震器效果都是相当好的。它们的谐振频率可以低到1 Hz以下,2~10Hz的减震效果可以达到-10~-22dB,非常适用于对低频段减震要求较高的场合。(据说最新科技产品“超级橡胶”有具良好减震性能,看到电视上说已在港珠澳大桥上应用,很想能搞一小块来测试一下是否可以应用在电镜方面,但是朋友答应的样品迄今不见踪影。有人能帮我搞块样品吗?先谢了。)一般我们认为,对于电镜来说20 Hz以下的低频振动影响大并且难以防范。由于绝大多数人不能感受到20 Hz以下的低频振动,所以经常发生明明有较大的低频振动,却因为感觉不到而误认为没有什么振动。被动式减震是利用减震设施的质量、固有振动传递特性等物理性能来达到隔阻和减弱外部振动对电镜的影响。被动式减震器的工作原理可参考图五。图五主动式减震器的工作原理与被动式相比有很大差异。各种类型的主动式减震器工作原理基本相同,都是由一个三维探测器检测到三维方向传来的外部振动后,由PID控制器发出等幅反相的控制信号,再由执行机构产生等幅反相的内部振动来抵消(或减弱)外部振动的干扰。主动式减震器的工作原理可参考图六。图六主动式减震器一般常用的有压电陶瓷式、空气式、电磁式等。它们的区别主要是执行机构不同,而三维探测器和PID控制器基本都大同小异。压电陶瓷式:利用压电陶瓷的晶体压电效应产生等幅反相的三维内部振动。空气式:由PID控制器控制进(排)气阀,连续可控的压缩空气在特殊的汽缸内产生等幅反相的三维内部振动。电磁式:PID控制器分接控制三组电磁铁产生等幅反相的三维内部振动。主动式减震器的减振效果可以达到20Hz以上约-22~-28dB(实测过许多号称可以达到-38dB的,但是,只能说:抱歉)。不同形式的主动式减震器价格亦有较大的差异。各种减震器一般在电镜就位安装之前准备好,与电镜同时安装。另外在某些特定的条件下,减震沟也可以取得较好的减震效果。图七是减震沟有效的情形。图七 图八是减震沟无效的情形。 图八一般来说,减震沟越深减振效果越好(减震沟宽度对减振效果影响不大)。常见的几种减震方法对比参见下表:电镜减震,与处理桥梁、楼宇、风振、地震等有些共通之处,但是区别更大,绝不能生搬硬套。目前国家在低频微震领域还没有必须的相关理论依据、设计规范、设计标准、设计案例、各个工民建设计单位基本都没有配备专业检测仪器,所以,和前面讨论过的低频电磁屏蔽一样,当前没有“有资质的设计部门”来做专业设计。2020.11张承青作者简介作者张承青,退休前在某电镜公司工作多年,曾经做过约两千个(次)电镜环境调查、测试,参与多个电镜实验室设计及改造设计规划,在低频电磁环境改善和低频振动改善等方面有些体会,迄今仍在这些方面继续探索。附1:张承青系列约稿互动贴链接(点击留言,与张老师留言互动): https://bbs.instrument.com.cn/topic/7655934_1附2:张承青系列约稿发布回顾拟定主题发布时间文章链接序言 电镜实验室环境对电镜的影响2020年10月13日链接系列之一 电子显微镜实验室环境调查的必要性2020年10月15日链接系列之二 电镜实验室的电磁环境改善2020年10月20日链接系列之三 低 频 电 磁 屏 蔽 实 践2020年10月22日链接系列之四 主动式低频消磁系统2020年10月27日链接系列之五 几种改善电磁环境方法比较2020年10月29日链接系列之六 低频振动环境改善2020年11月3日链接系列之七 谈谈电子显微镜的接地2020年11月5日链接系列之八 温度湿度和风速噪声2020年11月11日链接… … … … … … 附3:相关专家系列约稿安徽大学林中清扫描电镜系列约稿
  • 中国混凝土与水泥制品协会公开征集对《水泥基材料中重金属浸出试验方法》等5项协会标准计划项目的意见
    根据中国混凝土与水泥制品协会标准化工作安排,现将拟立项的《水泥基材料中重金属浸出试验方法》等5项协会标准计划项目予以公示(见附件1)。如对拟立项标准项目有不同意见,请在公示期间填写《协会标准立项反馈意见表》(见附件2)并反馈至中国混凝土与水泥制品协会标准质量部。标准质量部电子邮箱:xuxi@ccpa.com.cn联系人:徐曦联系电话:010-57811203 18511990125公示时间:2023年8月4日-2023年9月3日 中国混凝土与水泥制品协会2023年8月4日附件1 协会标准立项汇总表公示稿.pdf附件2 协会标准立项反馈意见表.doc
  • 地铁振动引发“蝴蝶效应” 影响北大4亿元精密仪器
    p  北京地铁4号线列车在13.5米深的地下呼啸而过,100米外北京大学信息科学技术学院大楼中,一台电子显微镜内“仿佛刮起了一阵飓风”。/pp  用肉眼看,这台1米多高的白色金属镜筒安稳立在桌上。将它调至最高精度却会发现,显示屏上的黑白图像长了“毛刺”,原本纤毫毕现的原子图案因为振动变得模糊不清。/pp  在北大校园内,因地铁运行受到影响的精密仪器,远不止这台价值数百万元的电镜。4号线开通时,北大有价值11亿元的精密仪器,其中4亿元的仪器受到影响。/pp  为了减少地铁振动对这些仪器的干扰,北京市和北大都付出了巨大努力。在4号线北大东门段,地铁公司铺设了最先进的减振轨道。北大专门在较远处新修了综合科研楼,转移了部分精密仪器,但地铁振动的影响仍难以消除。一些学者只能在地铁停运后的半夜做实验。/pp  2019年,离综合科研楼600米的地铁16号线二期全线将会开通,北大内精密仪器将面临两面夹击的窘境。北大实验室与设备管理部环境保护办公室主任张志强认为,如果不采取更多减振措施,形势不容乐观。/pp  面临地铁振动干扰的科研单位不止北大。记者了解得知,清华大学、中国科学院、复旦大学、南京大学、首都医科大学、郑州大学医学院也曾遭遇相似困境。中国科学技术大学、浙江大学、南通大学周边即将修建地铁。/pp  城市里越来越密集的地铁网络、科研机构中越来越灵敏的精密仪器,都是中国经济社会快速发展的标志。可当高精尖仪器遇上地铁线路,谁该避让,成了难以调和的矛盾。/pp style="text-align: center "img title="2018-04-28_131104.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/c8defcc7-172c-4a07-a8d5-c29e404fa5e1.jpg"//pp style="text-align: center "规划后的2020年北京地铁线路网。/pp  strong地铁振动的蝴蝶效应/strong/pp  一条条地铁轨道正在北京快速生长。到2020年,它们的总里程将有近千公里。高峰时期,近千辆列车将同时在轨道上飞驰。/pp  在运载乘客的同时,这些重量超过100吨的列车,也成了一个个巨大的振动源。振动通过钢轮、钢轨、隧道和土壤,像波纹一样扩散到地表,进入建筑物内。/pp  很少有人注意到这种振动给城市带来的影响。北京交通大学轨道减振与控制实验室是国内较早开展研究的团队。他们测试的数据显示,10多年间,北京市离地铁100米内的地层微振动提高了近10倍。/pp  交通带来的微振动强度虽不算大,但持续时间长,影响隐蔽不易被发觉。它曾让捷克一座古教堂出现裂纹继而倒塌,曾长期影响巴士底歌剧院的演出效果,也曾干扰英特尔公司在集成板上雕刻纳米级电路。/pp  在地铁激荡起的振动中,对精密仪器干扰最严重的是低频振动。这种振动波长很长,不易在土层中衰减。北大环境振动监测与评估实验室主任雷军,曾和学生拎着地震仪,测量过北京多条地铁线路,他们发现,在精密仪器更敏感的低频范围内,离地铁100米内地表振动强度比没有列车通过时高了30~100倍。/pp  对北大和清华的精密仪器来说,地铁几乎意味着“灾难性打击”。/pp  地铁开通之前,在这两所中国最著名的高校,因公交和铁路引起的环境振动,已逼近甚至超过某些仪器规定的安全值。不过,因为这些仪器在制订正常使用环境振动要求时留有富余量,绝大部分仍能正常工作。临近的地铁线一旦开通,两所大学中对振动敏感的精密仪器,很可能无法在最高精度下正常工作。/pp  有学者认为,这造成巨大的浪费,“花100万美元买回来的仪器,只能当10万美元的用”。/pp  许多仪器的使用者并不知晓,地铁振动会影响仪器。曾有同事找到雷军,抱怨实验室一台测量岩石年龄的精密仪器突然不正常了。这位老师叫来厂家,左调右调,愣是修不好,厂家也摸不着头脑。/pp  雷军问:“什么时候开始不正常的?”对方说:“从2009年开始。”事实上,并非仪器坏了,而是地铁4号线开通后,振动干扰了仪器。/pp  “国内研究地铁振动问题的专家,包括设备厂商,总共不到百来人。”北交大副教授马蒙感慨,这是一个非常小的学术圈子,其中大部分专家还在同一个微信群里。/pp  10多年来,雷军一直在各种场合呼吁关注地铁振动问题。作为九三学社社员,他多次写建议书希望向全国人大反映这一问题。一有机会,他便向不了解的学者和学生科普地铁振动的影响。/pp  在很长一段时间内,原本搞地震学的他,一门心思扑进这个冷门的学术领域。家人常劝他,别“不务正业”。/pp  在雷军看来,这个领域相当重要。他敲着桌子问:“中国正经历工业化转型,可为什么这些年我们的科技成果都是大块头的?一些核心电子元件,包括芯片、光刻机、光栅薄材等许多领域零部件的加工,为什么即便我们买回了国外全套生产线,也造不出一样的东西?很大一个原因就是环境振动超标。今天我们已经能生产粗犷的工业品,我们的短板主要在精度上,一小一精就不行。”/pp  他曾为两个单位做过环境振动评估。一个是中国计量科学研究院,是国家最高计量科学研究中心,原址环境振动严重超标,后来搬迁到昌平,评估却发现新址仍有一些问题。另一个是某国防计量站,环境振动超标100多倍。/pp  对专门研究环境振动的专家来说,地铁引起的微振动,看似蝴蝶扇动翅膀,但在对振动敏感的高精尖领域,足以酿成灾难性的风暴,从而制约一个国家的发展:光刻机需要在1毫米内画上千条线,需要外部环境保持极度稳定 导弹系统中高速旋转的陀螺仪,加工时必须保证质量中心和几何中心完全重合,否则就会指东打西。/pp style="text-align: center "img title="微信图片_20180428192304.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/dab9ff9c-1156-4ee7-a200-09189a4076b1.jpg"//pp style="text-align: center "地图上与地铁线路相邻的北京大学校园。/pp strong 两败俱伤的妥协/strong/pp  同许多外界学者一样,雷军原本也不知道地铁振动对精密仪器有影响。在中国,北大与地铁的激烈抗争,头一回让这一问题浮出水面。/pp  2003年,北京市地铁4号线方案公布,将贴北大东门一路向北。地铁线两边紧密分布着北大几大理工科学院及众多重要实验室,北大相当一部分精密仪器集中在这些科研楼中。有学者提醒北大,得研究下地铁对精密仪器是否有影响。/pp  雷军此前研究建筑物抗震,都是较大级别的振动,没怎么关注过微振动的影响。着手采集北京市其他地铁线的振动数据后,他才发现,“这个问题很复杂,比想象的要严峻得多”。/pp  因为他和同事的报告,北大反对4号线经过。当时北大和地铁公司为两个方案反复争论:要么北大整个搬走,要么地铁4号线改线。/pp  直至最后一次研讨会,双方仍僵持不下。那次会议由北京市一位副市长主持,邀请了一位院士和多位北大校外专家。/pp  那位院士在会上表示,轨道隔振方案可行。他拿自己做过的一个方案打比方,“用手一摸,振动感觉不到了。”/pp  北大一位代表当场反问:“人的手这种传感器灵敏度有多高?”北大对振动最为敏感的那台电子显微镜,敏感度是人体的成百上千倍。/pp  会上最终形成决议,采用一个折中的方案——4号线经过北大的789米轨道段,将采用世界上最先进的轨道减振技术,也就是在钢轨下铺设钢弹簧浮置板。这种浮置板由一家德国公司发明,上面是约50厘米厚的钢筋混凝土板,下面是支撑着的钢弹簧,能将列车的振动与道床隔离。/pp  “对列车来说,这相当于垫了一个很软的垫子,同时弹簧将振动隔开了。”北京交通大学的马蒙副教授告诉中国青年报?中青在线记者,这种轨道减振技术目前在一定程度上已到极限,更软的话,列车运行安全性可能得不到保证。/pp  这种浮置板在总体上能很好隔振,但它也有一个很大的缺点:由于隔振原理,它对低于自振频率的振动没什么用,甚至很可能会放大。/pp  2009年,4号线北大东门段开通后,马蒙和同事又作了测试,验证了这一理论。在马蒙看来,这段轨道减振措施还是有用的,保证了很多要求没那么高的仪器能正常使用,但对于一些极度敏感的设备,它反而会加重干扰。/pp  北大对这个结果并不满意。经观测发现,西南边的校医院旧址振动强度稍小。北大决定在该地盖综合科研楼,将部分受影响的仪器搬过来。但受限于场地和经费,只有约三分之一的设备能入驻。/pp  2011年,大楼地基已经打好,低层正在施工之时,另一个消息传来:地铁16号线将绕经北大西门,离综合科研楼仅200米。/pp  由于校内精密仪器已无处可挪,北大强烈抗议。雷军分析,之所以会出现这种尴尬局面,是因为地铁公司以为减振成功了,并不知道北大正打算搬仪器。同时,他们也没将规划方案提前告知北大。/pp  北京市拨出上千万元专项资金,让市政总院、北交大、中国电子工程设计研究院、中国铁道科学研究院及北大联合组成攻关项目组,拿出一套综合的解决方案,除了地铁轨道减振外,还包括重新设计综合科研楼,考虑在低层装减振平台,用弹簧将上面的建筑整体悬浮起来。/pp  雷军记得那几个月,每周有两三天要开会讨论,几方经常为具体方案争得脸红脖子粗。一位电子设计院专家告诉记者,北大的要求过于理想化,而且双方对数据的采集和分析方法不同,导致数倍的差异。/pp  有专家听过一句玩笑话:如果这事处理得不好,会影响北大“冲击诺贝尔奖”。/pp  正当各方吵得不可开交之时,项目戛然而止。据说北大领导和一位市领导在某个会议碰面,双方握手言好。地铁16号退后一步,往西绕开300多米,甩掉两座车站,北大也不再提要求。/pp  中国铁道科学研究院研究员杨宜谦是项目组专家之一。在他看来,在这场博弈中,北大看似赢了,实则不然。这不是完美的解决方案,这恰恰是“两败俱伤的妥协”。/pp  strong缺失的环保标准/strong/pp  杨宜谦认为,地铁退后一步,能减少对北大精密仪器的干扰,但这个距离往往不足以消除影响。另一方面,地铁改线后,失去了吸引客流的作用。/pp  他当时建议,北大将精密仪器楼搬至郊区,从而完全排除干扰。但对许多北大教师来说,这样的建议难以接受。杨宜谦也能理解,毕竟北大建校在先,地铁在后,让谁搬谁都不乐意。/pp  他和雷军都认同,避免这样的矛盾冲突,应当在规划时讲究先来后到。新规划的地铁线应尽可能避开对振动敏感的高新技术区域,新修建的高新区应尽可能选在没有地铁的郊区。/pp  目前问题的症结在于,科研单位的精密仪器往往购置在先,地铁规划方案形成时却没有考虑相关影响。/pp  杨宜谦对国外相关法律法规标准很熟悉。日本有专门的《振动法》。美国的轨道交通环境影响评价标准中涉及振动敏感设备。/pp  这两个国家也曾有过教训。东京大学曾将一整栋楼用弹簧悬AX起,仍无法消除振动影响。美国华盛顿大学由于轻轨穿越校园,采用轨道减振措施,并降低车速,但15栋敏感建筑中仍有5栋振动超标。/pp  “减振是世界难题,目前最好的办法就是避让。”雷军常举日本筑波科学城的例子。这个集聚了日本科研人才的城市始建于1963年,直到40多年后才通地铁,且同城区相隔2.5公里。/pp  中国尚无环境振动污染防治法,虽然环境保护标准中有关于振动对居住建筑、办公建筑、医院、学校内的人影响的规定,却未涉及对精密仪器的干扰。这导致地铁规划方案进入环境影响评价阶段时,环保部门很少考虑这一层面。/pp  最近,生态环境部发布了《环境影响评价技术导则 城市轨道交通(征求意见稿)》,但仍未提及振动对振动敏感仪器的影响。/pp  杨宜谦还发现,连环保从业人员都对这一问题的态度存在分歧。有人认为,这一问题理所当然归环保部门管,也有人斩钉截铁地认为不归。/pp  相关评价标准的缺位,导致很多途经科研机构及工业园区的地铁方案考虑欠周。有省会城市在规划地铁时,为了方便病人出行,特意在一家大学附属医院内设了地铁站,没想到让一些医疗检查设备没法正常使用。/pp  发现潜在问题时,往往已经晚了。一旦某条具体地铁方案通过层层审批,“往外挪个100米都几乎不可能”。/pp  这常造成高校与地铁的对抗。15号线原计划下穿清华大学,遭清华极力反对。最终,15号线只进入清华校内120米,没与4号线相连,形成换乘站。/pp  早在1955年,清华大学就曾让铁路改过线。京张铁路位于清华校园同侧,振动曾严重干扰科研,在清华的争取下,铁路线向东迁了800米。/pp  并非所有大学都拥有强大的谈判能力。有985高校没经太多考虑,直接在同意文件上盖了章。有的高校遭遇了损失,不愿意公开化。/pp  等到地铁方案已成事实,只能采用其他减振措施。中国电子工程设计院有限公司曾给复旦大学、南京大学等多个受地铁影响的高校做过减振方案。/pp  振动技术研究中心工程师左汉文告诉记者,目前效果最好的方案是综合减振,除了在轨道下铺设钢弹簧浮置板,同时在仪器楼修建之初装上靠弹簧撑起来的隔振支架。如果楼已竣工,只能在每一台仪器下加装减振台,成本将大大提升。/pp  16号线开通后,北大只能采取第二种方案。北大实验室与设备管理部环境保护办公室主任张志强估计,一个最先进的空气弹簧减振台,大约要花费一两百万元,北大需要减振的仪器“在几十上百个这样的数量级”。/pp  见证了高级的德国浮置板、繁琐的修楼搬迁和昂贵的地铁改线,北大最精密的电子显微镜未来身下还将装上复杂的减振台。但它能否逃脱地铁振动的干扰,谁也不敢保证。/ppbr//p
  • 3年的等待 第二台世界最大推力振动台现身
    p  3年前,我网曾报道“a href="http://www.instrument.com.cn/news/20130619/102046.shtml" target="_self" title=""中国最大推力振动试验系统研制成功/a”。近日,中国航天科技集团公司五院总装与环境工程部自主研制的140吨振动试验系统,顺利完成验收测试及某型号振动环境试验。与3年前产品类似,其最大推力为140吨。/pp strong 原文如下:/strong/pp  记者25日从中国航天科技集团公司五院获悉,该院总装与环境工程部自主研制的140吨振动试验系统,近日顺利完成验收测试及某型号振动环境试验。这套世界最大推力电动振动试验系统研制成功,意味着我国环境模拟试验能力进一步提升。/pp  据了解,在火箭发射阶段,航天器将经受振动、冲击、噪声等各种力学环境的考验。振动台是模拟航天器起飞时承受振动环境的试验系统。/pp  为了满足以我国载人航天工程二期为代表的大型航天器力学试验需求,该系统从2013年初开始设计建设,2015年底建成投入使用,具有完全独立的自主知识产权。/pp  该系统主要包括垂直振动试验系统和水平振动试验系统。垂直振动试验系统由四个振动台、镁合金焊接扩展台面及导向支撑系统、同步控制系统以及智能化健康监测系统等组成,研制中突破了四台同步激振、大尺寸镁合金台面焊接、高精度高承载高稳定性导向支撑等多项关键技术,系统静承载能力达到40吨、最大推力140吨,抗倾覆能力350千牛米,系统频率大于200赫兹。/pp  由两个振动台组成的水平振动试验系统采用“品”字形组合式水平滑台台面,克服了大型镁合金台面加工制造的难题,同时具备单台、双台使用模式 该系统分区优化布置百余个轴承,静承载能力超过百吨,最大推力70吨,抗倾覆能力6000千牛米,系统频率大于300赫兹。整个系统各项技术指标均达国际领先水平。/pp  现场装配调试是系统研制的关键环节,在5米范围内装配误差要控制在0.05毫米以内,局部要达到0.02毫米以内。/p
  • 世界最大的35吨振动台在东菱公司诞生
    近日,从苏州传来一个振奋人心的消息:具有自主知识产权的世界最大推力的35吨电动振动台在苏州东菱振动试验仪器有限公司诞生了! 这一巨大成就,彻底打破了数十年来国外在电动振动技术方面对我国的封锁和禁运,改变了国际振动界的格局,把我国振动技术推进到国-际先进水平,使我国濒临衰亡的振动产业“枯木逢春”,让中国人民扬眉吐气,为中华民族增添了光彩。 振动试验台是力学环境试验设备的一个主要手段,对于导弹、卫星、飞机、船舶及汽车、电子等尖端产业的科研、生产有着重要意义,属于当前世界管制产品目录,过去长期被美、英、日等主要西方国家独占。 长期以来,我国振动试验系统的研究、制造水平远远落后于国际。十一年前,国内仅有的三家振动台生产单位,自主研发能力滞后,只能生产2吨推力以下的小振动台,且技术从国外引进,价格昂贵。2吨以上产品外国对我国严密封锁和禁运。这严重影响了我国国防科技工业的发展。 民营高科技企业苏州东菱公司在创业初期,就树立了与美国ling电子公司、英国ling动力公司这两个研制振动台的国际王牌企业一争高低的目标。十一年来,东菱公司(即东方之菱)总经理王孝忠横下一条心,率二百多名东菱人,走上了自主创新之路。多种学科、多个专业的人员,齐心协力,坚韧不拔,锲而不舍,攻克了一个又一个难题。先后研制出5吨、6吨、10吨、12吨、16吨、18吨等十大系列、近百款振动台,其中30多款产品处于世界领先水平,目前,已销往美、英、日、德、俄等20多个国家和地区。且成功地参与了神州5号、6号载人航天飞船的振动试验。在北京卫星环境试验中心的国防招投标中,东菱公司与美、英两国的“菱”公司相遇,“三菱角逐,花落东菱”。这个研发过程,为35吨台的诞生,积累了丰富的经验,创造了良好的条件,致使35吨台的研制比较顺利地完成。 动圈是电动振动台最关键的部件,其动力学特性的优劣直接影响到振动台活动系统的一阶轴向的共振频率的高低,从而影响到振动台工作频率的上限和一系列技术指标的高低。共振频率越高,使用频率的上限就越高,可作的实验就越多,对用户越有利。因此,他们将提高共振频率作为科技创新和攻关的重中之重。他们对动圈骨架的结构进行了优化设计,使动圈结构的质量和刚度,得到合理的分布和协调利用,更创新设计了台面部的传力角板,有效地增加了动圈骨架的刚度,从而使共振频率这一核心技术指标远远领先于世界同类产品的先进水平。 他们创新了驱动线圈的绕组结构与绕线工艺,提高了冷却效果。驱动线圈绕组的冷却效果不佳,是世界电动振动台厂家的共同难题。他们针对目前国际上冷却效果很差的传统的串联冷却结构,大胆创新,施用了全新的并联冷却结构,即将驱动线圈绕组从中间引出冷却水管,使原来的单路冷却变为双路冷却,成倍地提高了驱动线圈绕组的冷却效果,从而攻克了驱动线圈绕组冷却不足的难关。同时,他们还在设计和工艺上,进行了其它一系列的创新和改造,攻克了在更大电流、电压条件下线圈嘴电化学腐蚀、动圈驱动导线严重发热和内短路环冷却不足和易烧坏等许多技术难关,从而保证了35吨振动台顺利制成。 35吨的问世,引起了国际同行的极大关注和震惊。眼下,一批又一批前来东菱公司洽谈业务的外国朋友,听到35吨台研发成功的消息,一个个竖起了大拇指,情不自禁地惊呼“中国人登上世界振动技术的‘珠峰’了,实在了不起!”
  • 振动试验基础:什么是振动,振动的种类
    1 什么是振动振动是指带质量的物体做往复运动的状态。比如,通过观察振幅比较大的秋千或者单摆运动便可理解。运动通过眼睛观察不到的话,有时候可以通过手去接触来感知。振动状态下,一秒以内往返运动的次数我们称为频率。※我们身边的振动①汽车行驶中的振动对汽车部品的故障发生和寿命影响的试验。最近几年,电动汽车的振动试验越来越多。发动机、汽车音响、安全气囊冲击、NVH、etc.。②铁道交通振动对列车部品等故障影响的试验。列车搭载电子设备、轨道附近的设备(信号切换机、ATC)、etc.。③运输行业卡车、轮船等的运输中,产品是否故障、损伤、外包装擦伤等的试验。④飞机发动机产生的振动,受到气流的振动、起飞降落受到的振动和冲击,会不会发生故障等以及耐久性确认。⑤地震确认部件、房屋、建筑物等的耐震性。2 振动的种类※正弦波振动(简谐振动)正弦定频试验频率一定的正弦振动。振动的最基本波形。频率扫描试验(sweep)频率一定间隔的变化。线性扫描、对数扫描。等幅扫描不等幅扫描SOS(sine on sine)※随机振动没有规则性的波形,无法预测性,但在一定的振动时间内含有各种频率正弦分量。● 正态分布随机试验● 非正态分布随机试验● 正弦+随机(SOR,sine on random)● 随机+随机(ROR,random on random)※冲击短时间内施加大脉冲形状的加速度波形试验。半正弦波(halfsine wave)半正矢波形(haversine wave)梯形波(trapezoidal wave)锯齿波(sawtooth wave)三角波(triangle wave)※拍波(sinebeat)※实测波形再现以上介绍的是几种常见的振动试验波形,对于初学者来说,只要记住各种波形即可,以后会每个试验波形进行详述。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 无振动、更精确——Accurion主动隔振台
    Accurion主动隔振台是一款采用先进主动隔振技术的设备,专为满足高精度测量和高标准生产需求设计。这种隔振台可以有效地隔离和消除来自环境的各种振动,保证设备运行在最佳状态。以下为隔振系列产品,适合多种应用场景。选择Accurion主动隔振台,为您打造一个无振动、更精确的工作环境。工作原理 Accurion主动隔振台采用了压电式主动隔振技术,利用内置的高精度传感器实时捕捉环境中任何微小的振动,并通过先进的数字信号处理技术和高性能执行器快速生成反向振动抵消作用,从而实现实时、6个自由度的主动隔振。无论是对于精密实验室仪器还是对振动极其敏感的测量设备,它都能有效隔离振动,确保其在任何负载状况下都能维持超高位置稳定性及作业精度。应用行业Accurion主动隔振台广泛应用于多个行业,包括但不限于:生物科技和医疗设备:在进行细胞培养、显微成像等精细操作时,确保设备稳定是获取准确数据的前提。半导体制造:在芯片制造过程中,任何微小的振动都可能导致产品缺陷,使用主动隔振台可以显著提高产品质量。精密工程:在精密加工和组装操作中,振动控制是确保高质量成果的关键。仪器特点高性能隔振效果:通过主动控制技术,Accurion隔振台可以实现超过传统被动隔振技术的效果,大幅度提升稳定性,并且可以实现六个自由度主动隔振。易于集成和操作:设计简洁,易于安装和维护,用户界面友好,适合各种工作环境。广泛的适用范围:能够适应不同的工作环境和应用要求,并且拥有标准化产品和用户定制产品。 茂默科学力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。欲了解更多关于Accurion主动隔振台的信息,Welcome to consult~
  • 振动试验内容介绍——随机振动试验
    随机(random)振动试验条件内容介绍如上图,随机振动没有周期性,其波形在时间轴上无法数式化表示,一般,振幅的概率密度函数近似符合正态分布(Normal Distribution)。假定:随机振动试验是平稳的各态历经(ergodic process)的正态分布。离开了这个假定,随机振动试验无从谈起。另外,初入者还要理解一个频谱的概念,随机振动基本上都是在频域范围内展开的。其波形,通过傅里叶变换,可以理解成是由无数的正弦波合成而来。将各个正弦波的频率和幅值用坐标表示的话,就得到其频谱图,如下二图。一般,随机振动都是有无数正弦波构成的,其频谱图为一条曲线,而不是下二图中间断性表示的。理解频谱图以后,经过一系列的数学计算、傅里叶变换、解析等,得到随机振动的功率谱密度,即PSD(power spectrum density),功率谱密度是随机试验中使用的一种谱,用通过在中心频率设置的窄幅过滤器的加速度信号平方的平均值的单位频率值表示。也称为加速度谱密度(acceleration spectral density,ASD),单位(m/s2)2/Hz。PSD单位用G2/Hz,两者之间的关系如下:1G2/Hz =(9.81m/s2)2/Hz = 96.236(m/s2)2/Hz有了PSD(或ASD)我们才可以进行随机振动试验,如何得到PSD,这是一个很复杂的数学计算过程,涉及到大量的人力、物力、财力。个人理解为以下过程:1. 场景作成。对实际使用环境进行划分为几个子场景,对子场景进行组合,再构成全体的使用条件(场景)。2. 振动测定。对各个子场景下的实际振动进行测定,保存时域的波形振动数据。3. 振动解析。FFT,将保存的各振动波形变换成加速度功率谱密度PSD。4. 数据编辑。观察所有的PSD数据,通过PSD形状来划分群组。求出各个子场景代表性的PSD,对各个群正态化处理。通过正态化处理,短缩试验时间(加速化)。5. 试验条件生成。通过对正态化的各子场景PSD的包络,求出试验条件的PSD。其试验时间是各子场景正态化的试验时间的总和。这个过程一般称为tailoring,是指对产品在使用或者运输等实际环境中的振动进行测定和解析,开发出适合产品的振动试验条件。随机振动试验正好相反。PSD中有能量的表示方法。一个PSD可以有无数个随机波形对应,或者说对于相同的PSD条件,我们每次做的试验波形是不同的(严格意义上,可能几十年或几百年后会出相同的波形,主要取决于振动控制仪中的算法。),但是其在该频率范围内所含的能量是一样的。一般随机振动试验的量级可以通过加速度有效值来衡量,其计算方法为:如下图PSD中,加速度rms值作为表示随机振动试验大小的一个指标,经常会使用到。上例中PSD是单纯的平直谱,计算比较简单。实际中PSD谱比较复杂,建议使用振动控制仪,输入频率和PSD值后,会自动得到加速度rms值。接下来介绍几个典型随机振动的试验条件。试验1:加速度Arms 96.663m/s2 频率与功率谱密度(PSD)值图中S表示绿线所围面积,开根号后即可得到加速度有效值。面积可以看成4个图形(长方形+梯形+梯形+长方形)的和。由于是对数坐标,各个图形的面积计算公式不能简单的用直线坐标方式计算,具体计算方法以后再叙。试验2:正斜率表示。加速度有效值rms为303.11m/s2。问题:100Hz和1000Hz处对应的PSD为什么约为100(m/s2)2/Hz?说明:10-100Hz之间有log(100/10)/log2 = 1/0.301 =3.322oct。所以,100Hz处PSD是10Hz处PSD的3.322oct×6dB/oct = 19.934dB,即10log(PSD100/1)= 19.934dB,最后得到PSD100 = 101.9934 = 98.5(m/s2)2/Hz。1000Hz处PSD没有增加(0dB),所以此处的PSD值和100Hz处的PSD值一样。总结:随机振动试验涉及到很复杂的数学计算,想要搞懂其内涵,及其困难。初入者先理解上面所述即可,有能力的,推荐书籍《随机振动试验应用技术》,胡志强、法庆衍等编著,北京:中国计量出版社,1996。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 国内首例振动台知识产权案做出判决
    苏试维权东菱败诉  苏州试验仪器总厂(以下简称苏试总厂)诉苏州东菱振动试验仪器有限公司(东菱公司)等3被告计算机软件著作权侵权案件,历时两年,日前终于尘埃落定。上海市高级人民法院就此案作出二审判决?押驳回东菱公司的上诉,维持上海市第二中级人民法院的一审判决。  苏试被侵权历史宣告终结  作为我国振动台知识产权第一案,该案的终审判决结果是:被告东菱公司停止生产、销售侵犯原告苏试总厂KD-3正弦振动控制仪软件著作权的产品,赔偿原告苏试总厂经济损失30万元,并承担案件受理费和鉴定费近5万元。至此,苏试总厂维权初见成效,历时14年被东菱公司屡屡侵权的历史,宣告终结。  苏试拥有软件著作权  据了解,苏州试验仪器总厂成立于1956年,是国内第一家振动台专业制造商。50多年来,依靠自主创新的技术优势,始终保持市场占有率第一的行业龙头地位。近10多年来,苏试总厂紧紧跟踪国际同行发展技术方向,连年开发填补国内空白、赶超世界先进水平的系列产品,为打破国外对我国的技术封锁、振兴我国振动台行业的发展作出了突破性的历史贡献。  原告苏试总厂诉称,原告的电磁振动台系统中包含的KD-3正弦振动控制仪软件由原告从1989年起自行开发,1990年代初定型,用于KD-3正弦振动控制仪中向市场销售。原告依法享有该软件的著作权,并取得了该软件的著作权登记证书。  东菱公司股东来自苏试总厂  原告认为,被告东菱公司成立于1996年8月。该公司开业时的所有7位自然人股东中有6人来自原告单位苏州试验仪器总厂。目前所有的11位自然人股东中,也有10人曾任职于苏试总厂。  本案原告称,曾经任职于苏试总厂的上述人员,有机会接触原告在电磁振动台设计制造技术领域拥有知识产权的各项技术。现任东菱公司法定代表人在原告的元件车间工作期间,更是有机会直接接触嵌入了上述计算机程序的芯片。东菱公司开业以来,长期采用各种手段获取原告的相关技术,生产并销售侵犯原告上述计算机软件著作权的产品,使苏试总厂蒙受了重大经济损失。  被告未交开发源程序文档  2006年,苏试总厂开始了艰难的依法维权之路。北京隆安律师事务所上海分所寿步律师接受委托代理,在东菱公司的上海销售代理商处,取得东菱公司侵权产品的销售证据之后,于2007年8月向上海市第二中级人民法院提起了诉讼,将苏州东菱振动试验仪器有限公司等3被告告上了法庭。  被告东菱公司在诉讼中辩称,其使用的SVC-1型正弦振动控制仪软件系自行开发获得,并提交了相关的源程序,但未能提交开发该源程序所形成的相关文档。  而鉴定机构的鉴定结论认为,原被告设备的控制系统硬件,均采用同一系列的中央处理器,软件储存均采用同一系列的集成电路芯片。原告提供了系争软件的完整的开发文档,被告未提供开发文档,原被告的软件已构成实质性相似。  法院因此认为,东菱公司没有证明其使用的SVC-1型正弦振动控制仪软件有合法来源,它未经许可擅自生产、销售含有与原告软件实质性相似软件的SVC-1型正弦振动控制仪,侵犯了原告软件的复制权和发行权。对东菱公司关于被控侵权软件系其自行开发的主张,也没有采信。  企业感言  针对此次判决,苏试总厂负责人表示,2年多的维权路,此次之所以能胜诉,得益于国家对知识产权保护的重视、社会各界对创新型环境的尊重、司法机关的公正严明。苏试总厂对未来良好的自主创新环境充满信心和期望,相信企业维权之路会越走越顺、企业发展之路会越走越宽。  律师点评  此案的公平公正判决对侵犯知识产权的行为再一次敲了警钟。尽管在先的技术原创型企业的技术积累被侵权的现象屡有发生,但知识产权终将得到法律的保护 在后企业的侵权牟利之路已经越来越行不通,终将难逃法律的制裁。
  • 世界最大单台推力电动振动台问世
    近日从在苏州召开的“创新驱动发展成就展暨军民融合交流大会”上获悉,我国拥有自主知识产权的世界最大单台推力电动振动台在苏州问世。这台推力达到50吨的大型电动振动台由苏州东陵振动试验仪器公司独立研发,已通过中国计量科学研究院的校准验证。  据该公司总设计师江运泰介绍,研究团队在50吨振动台的研发过程中,相继攻克了动圈的一阶轴向共振频率控制、驱动线圈绕组冷却效果控制、内短路环冷却效果控制、功率放大器与振动台阻抗匹配等关键技术难关。与国外单台最大推力电动振动台相比,新问世的振动台在最大正弦力、最大位移、最大随机力等5项关键技术指标上领先,其他3项关键技术指标持平。  据了解,在产品故障失效事件中,30%的事件是由振动引起的。因此,振动试验成为预计产品的振动特性以及检验产品性能及其可靠性的必不可少的技术手段。  近年来,我国相继开展登月工程、大飞机工程、高铁工程等国家重点工程,对振动试验设备的推力需求不断加大,国内科研单位迫切需求大推力的电动振动试验设备。在单台50吨电动振动器问世之前,国内外为满足振动试验需求,采取两台或多台振动台并机激振的方式来解决单台振动台激振推力不足的难题。“并机系统有诸多先天性缺陷,是一种推力达不到情况下的权宜之策。”江运泰告诉《中国科学报》记者。  他介绍说,多台并机结构需要在多台小推力的振动台顶部附加一个大尺寸、大质量的公共台面,附加台面易引起台面振型模态的变化、大幅降低台面运动的均匀度指标等试验问题,从而使整个振动试验系统的有效推力与可靠性大幅降低。  该公司于2008年研制出35吨级电动振动台,打破了欧美对该设备的技术垄断与禁运封锁,成为当时世界上最先进的电动振动台。中国工程院院士王子才表示,50吨电动振动台部分指标已经达到并超过国际先进水平,“让国际为之振动”。
  • 振动试验内容介绍——特殊试验
    谐振搜索和驻留试验谐振搜索和驻留试验(RSTD)是指先通过正弦扫频试验搜索出试验体的共振频率,然后在共振频率上进行跟踪驻留试验。搜索功能通过传递信号来确认共振频率,并在实时控制过程中,对每一个共振频率进行跟踪和驻留。当驻留期间频率变化时,其特殊的跟踪特性使用相角信息调节驱动频率跟踪谐振。即自动侦测谐振峰的偏移,并自动调整正弦激励信号的频率来跟踪谐振峰的偏移。在机械结构的疲劳试验中应用广泛,比如高周期关键部件的涡轮机叶片或汽车曲轴的疲劳试验。试验步骤一般分为以下几步:第一步,共振点调查 在要求的频率范围内进行扫频试验,找出共振点。第二步,谐振搜索 找出共振点以外的谐振点,选择驻留试验的频率点。第三步,驻留试验设定 驻留时间、加振量级等。第四步,驻留试验。试验1:位移峰值推定;跟踪方式(tracking)扫频速度:1oct/min、单程1次共振点判定标准:传递率3以上共振点驻留模式:标准位移搜索(还有高速位移搜索、相位搜索、频率固定三种方式)共振点使用:共振点搜索中最初的峰值对应的频率。加振量级:10m/s2报警(Alarm)上下限:±3dB、中断(Abort)上下限:±6dB驻留时间:1小时、试验时间:无往返共振点偏移判定:传递率比率-10%~+10%频率步长:1.0Hz/s共振点搜索范围:频率比率±10%(注意:振动控制仪的软件不同,对应的参数会有变化。)多正弦试验疲劳试验时,多个频率的正弦同步扫频或者定频,可以大大的减少试验时间。这种方法由德国的一家汽车制造商提出,目前正越来越广泛地为其他谐波试验所应用,已经发展成为汽车发动机组件可靠性试验的一个重要方法。试验1:多个扫频同时进行。频率分割区域1:扫频20~63.3Hz区域2:扫频63.3~200Hz区域3:扫频200~632.5Hz区域4:扫频632.5~2000Hz扫频速度:1oct/min来回扫频次数:32次扫频开始频率:20Hz△试验中振动控制仪图像试验2:多个定频试验同时进行试验时间:1小时△试验中振动控制仪图像试验3:波形叠加△参考波形混合模式控制试验(SOR、ROR)应用于模拟宽带振动上叠加窄带或者周期性的振动环境。周期性能量通过正弦的形式或者窄带随机来模拟。比如直升机的振动就是正弦加随机(SOR)信号,气流扰动造成宽带随机而旋翼产生正弦振动。SOR也常常应用在汽车测试中的发动机振动试验。履带式车辆的振动是典型的随机加随机(ROR)信号,履带的窄带随机叠加在道路的宽带随机上。对于正弦加随机加随机(SOROR),叠加分量可以固定或扫频。试验1:SOR宽带随机振动:上图中10-1000Hz,量级50m/s2rms。窄带扫频:扫频速度:1oct/min,往返扫频次数:5次。基波扫频:100-400Hz,如上图扫频,初相位0°。2次谐波扫频:基波的80%量级扫频,初相位180°。试验2:ROR宽带随机振动:上图中10-1000Hz(虚线部分),量级50m/s2rms窄带随机振动:基波和2次谐波窄带扫频随机振动。扫频速度:1oct/min、来回扫频5次。基波:100-400Hz,量级75(m/s2)/Hz,频宽15Hz的PSD。2次谐波:量级为基波的-2dB,频宽30Hz的PSD。△试验中振动控制仪图像时域模拟试验(路谱再现(TWR,time wave replication)试验)在试验室中再现长时间的现场试验数据。可以是随机或者正弦振动数据波形。比如使用路面或者飞行记录的试验数据,可以模拟最真实的振动环境,确保高品质的试验结果。一般用于验证试验,设计试验时确实存在着一些缺点。波形再现只会产生给定的数据振动,缺乏随机数据的统计变化。可以认为随机数据是真实世界多样性的代表,随机试验可以比这种试验需要更少的时间。但时域模拟试验提供了从现场采集振动数据到在单个或多个振动台上再现的所有功能。同样,通过数据编辑(单位和采样频率指定、过滤处理、首尾数据处理、频率变换、数值间演算、数据点数变更、补偿波附加等过程)后得到可以在电动式振动试验机上进行试验的波形。试验1:某试验中进行的波形。拍波试验(sine beat)主要用于耐震或抗震试验,特别是构造物受到短时间的脉冲力和周期性力冲击后的环境情况。类似于拥有一个共振频率的单纯构造物的地面受到水平方向地震波,试验后确认其健全性。波形如下图,试验条件中需掌握,振幅值A是多少?生成的正弦波的频率f是多少?波形长度(波数n和拍数)是多少?波形是调制的正弦波,频率为试验结构体的自振频率,以期望产生共振效应,其幅值被一个长周期正弦波所调制。拍波的每一拍中,一般包含5-10个同频循环。通常试验中,几个拍(常见为5拍)同时进行,每个拍之间应有足够的间隔(常见为2秒),如下图。常见试验规格有IEC 60068-2-59。试验1:频率:7Hz加速度幅值:3G波数:10垂直水平三方向各10拍,各拍间隔2秒。正弦脉冲试验(sine burst)一种准静态环境模拟的试验方法,主要用于卫星在运载火箭升空的主动段,受到火箭高值加速度而产生静力过载的模拟试验。为了确定卫星承受的静载荷对其本身结构及运行状态的影响,要对卫星做加速度过载试验,以模拟卫星在火箭发射过程中受到的稳态或准稳态加速度惯性载荷。波形如下图,试验条件中同样需掌握,振幅值A是多少?生成的正弦波的频率f是多少?波形长度(波数n)是多少?在实际试验中,为了避免试验一开始就受到大量级的负荷,需要加入上升和下降领域,如下图所示。非高斯(正态分布)随机试验随机振动试验是一种模拟试验,通过对现场环境实测波形的提取,得到PSD,再进行随机振动试验,对应的振动能量相同。按照其试验规格试验后,产品通过要求,但是,在现场环境下,还是会出现破损等不合格现象,尤其在运输环境下。通过研究,在进行产品的可靠性试验和环境试验的时候,发现有些动态环境的时间历程具有非高斯分布特性。于是,提出了非高斯分布振动试验,在原来的随机振动试验要求中,加入了尖度K(Kurtosis)和偏度S(Skewness)两个要求,使波形更接近实际环境的波形。式中,Xi是加速度,m是加速度平均,N是数据点数,σ是标准方差。通过对实测波形分析和变换,在得到原来随机振动试验PSD的基础上,计算出K和S。再反过来在振动台上实现含有K和S的波形,从而飞跃性提高随机振动的精度,这就是非高斯随机振动试验。下图是含有不同K和S波形对应的概率密度图,供参考。试验1:如下图PSD,调整到rms值为10m/s2。非高斯分布特性为峰值发散性,K=5。试验时间30min。总结:以上罗列一些比较特殊的试验要求,并进行了简单的说明。初学者只需适当的了解即可,受制于振动控制仪软件授权码的限制,有可能永远也不会碰到。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 大连化物所等利用大连光源发现水分子光解是星际振动激发态氢气的重要来源
    近日,中国科学院大连化学物理研究所大连光源科学研究室研究员袁开军、中科院院士杨学明团队,与南京大学教授谢代前合作,首次测量了水分子光解中的氢气产物通道,发现这些氢气产物全部处于振动激发态。该光化学反应为星际空间存在的振动激发态氢气的来源提供了重要途径。  氢气是宇宙中丰度最大的分子,对宇宙的演化起到重要作用。星际观测发现星云中分布大量的处于振动激发态的氢气,尤其是在星际光辐射区域天文观测到超过500条来自于振动激发态氢气的光谱线。振动激发态的氢气因具有较长的寿命和较高的反应活性,对行星大气的组成和演化具有关键作用。当前,星际理论表明,振动激发态的氢气主要有两个来源:恒星爆炸或形成过程产生的激波将氢气加热到振动态、氢气被紫外光激发随后衰变到电子基态的振动态。理论预测振动激发态氢气的直接形成也可能是这些高能量氢气的重要来源,而具体的形成过程尚不明确。  利用大连光源,袁开军团队探究了水分子的光化学过程。科研人员将解离波长调谐至100纳米到112纳米范围,利用离子成像首次观测到O(1S)+H2产物通道。实验表明氢气产物主要分布在第三或者第四振动激发态,理论计算构建了水分子的过渡态结构并解释了振动激发态氢气的形成机理。基于水在宇宙星云和彗星大气中广泛存在,水分子光解为星际光辐射区域存在的振动激发态氢气的来源提供了新途径,对建立星云和行星大气演化模型具有重要意义。  该研究是袁开军团队利用大连光源系统地研究水分子极紫外光化学过程的新进展。前期研究进展包括:发现水分子光解产生超热的羟基自由基(Nat. Comm.)、观测到电子激发态的羟基超级转子的形成(JPCL)、水分子同位素诱导的偶然共振效应(JPCL),水分子光解形成高振动激发的OH是火星大气辉光的来源(JPCL)、水分子三体解离产氧是行星早期大气中氧气的重要来源(Nat. Comm.),以及水分子光化学中的同位素效应是太阳星云中D/H同位素分布不均的重要原因(Sci. Adv.)。  相关研究成果以Vibrationally Excited Molecular Hydrogen Production from the Water Photochemistry为题,发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。研究工作得到国家自然科学基金动态化学前沿研究中心项目、中科院战略性先导科技专项(B类)“能源化学转化的本质与调控”﹑国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、辽宁省“兴辽英才计划”等的资助。
  • 振动台的三种试验及注意事项
    振动台的三种试验及注意事项振动试验台试验:正弦振动试验: 在规定的频率范围内,采用正弦信号,对被测样机进行振动的检测.随机振动试验: 在规定的频率范围内,采用所以频率成分同时激振,而且各个频率的输入振幅是随机改变的激振信号,对被测样机进行振动的检测。 冲击试验: 规定脉冲波形,在振动试验台上对被测样机进行冲击的检测。振动试验台注意事项:时间必须刚性地安装在试验台面上,否则会产生谐振和波形失真,影响试验结果,时间振动试验中不能拆卸。夹具要正确使用并保证确实固定,避免造成人员伤害及损伤设备试验中如果发生异常现象,赢停止试验避免设备损坏。系统在运行中切不可触摸传感器。工作时,不要把磁性或不宜接触磁性的物件(如手表等物)靠近你振动发生机为了让功率放大器模块和台体有充分的冷却时间,必须在切断信号以后,冷却7至10分钟后才可断开功率放大器漏电断路开关。不允许在关闭功放之前先关控制箱和微机电源,否则会造成对功放和振动台的冲击而损坏。
  • 欧库睿因i4系列主动隔振台:振动隔离的得力助手
    主动隔振台在现代科技和工业领域中扮演着重要角色。随着科技的进步,对测量精度和制造质量的要求不断提高,传统的被动隔振台已难以满足这些需求。主动隔振台以其优越的隔振性能和快速响应能力,广泛应用于科学研究、工业生产和高科技领域。科学研究领域在科学研究中,尤其是涉及纳米技术、微电子学和高分辨率显微镜的实验中,环境振动会极大地影响实验结果的精度。主动隔振台能够提供超低频率范围内的优异隔振性能,确保实验设备在极其稳定的环境中运行。其快速稳定时间和高固有刚度使得实验设备能够在极短时间内达到稳定状态,大大提高了实验效率和数据的可靠性。工业生产领域在精密制造和加工过程中,如半导体制造、光学仪器生产和超精密加工,环境振动同样是一个关键问题。主动隔振台通过即时产生反作用力来抵消振动,提供卓越的振动隔离效果。其宽带隔振能力和多自由度隔振功能,确保了生产设备在各种振动频率和方向上的稳定性。这不仅提高了生产精度和产品质量,还减少了设备的磨损和维护成本。医疗和生物科技领域在医疗和生物科技领域,如显微手术、医学成像和生物实验,环境振动对操作精度和成像质量的影响尤为显著。主动隔振台的高稳定性和快速响应能力,使得这些精密操作和实验能够在极为稳定的环境中进行,从而保证了操作的成功率和实验结果的准确性。其简单的操作方式和无需压缩空气的设计,进一步提高了使用的便利性和安全性。建筑振动隔离在建筑工程中,特别是高精度测量设备安装的建筑物,如天文台、精密实验室和高科技研究机构,主动隔振台也得到了广泛应用。它们能够有效隔离来自建筑物和外部环境的振动,确保高精度设备在最佳条件下运行。其标准化产品和定制化解决方案,满足了不同建筑环境和设备的特殊需求,提供了可靠的振动隔离保障。茂默科学在此推荐欧库睿因i4系列 桌面式主动隔振系统无低频共振:相较于气囊式被动隔振台,主动隔振台在低频范围内也能提供出色的隔振性能。超快稳定时间:稳定时间低至0.3秒,而普通被动隔振台的稳定时间为30秒-60秒。宽带隔振:主动隔振台的带宽为0.6/1Hz至200Hz,远超被动隔振台。六个自由度隔振:提供全方位的振动隔离,适应多种振动方向。即时反作用力:真正的主动隔振,通过即时产生反作用力来抵消振动。简便操作:按钮式操作解决方案,用户友好,易于使用。紧凑设计:设计紧凑,安装简便,适合各种工作环境。高度位置稳定性:在1Hz时的固有刚度通常是被动隔振台的20到30倍,确保设备的高度位置稳定。无需压缩空气:接电即可使用,无需额外的压缩空气支持。广泛适用:适用于分辨率测量设备与建筑振动隔离,拥有标准化产品和定制产品,满足多种需求。茂默科学力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。欲了解更多色差仪相关的产品,Welcome to consult~咨询有惊喜哦!
  • 苏试研发出“三台并激”60吨推力振动台
    该系统主要用于汽车、动车以及火箭等大体积、大重量产品的振动试验。  近日,由苏州苏试试验仪器股份有限公司历时三年,自主研发的“三台并激”60吨推力电动振动试验台通过北京某航天科研权威机构鉴定和现场验收,成为国内首台该类产品。据领衔研发该振动台的总工程师武元桢介绍,该振动台仅次于目前世界上同类产品中排名第一的、欧洲某空间技术研究中心拥有的一台“三台并激”64吨电动振动台。  由于一件产品在使用中会遇到自然界很多意想不到的破坏,而且还无法预知可能出现的问题,小到手机、自行车等日常生活用品,大到汽车、动车及火箭等大型工业、航天产品,出厂前,制造商们首先要对它们实行模拟真实环境如空气摩擦引起的振动等各类试验,以保证产品安全性和可靠性。苏州苏试试验仪器股份有限公司就是一家国内目前最大的、专门研发制造用于模拟各类力学环境试验设备的行业龙头企业。此次成功开发的“三台并激”60吨电动振动台,是一种主要用于汽车、动车以及火箭等大体积、大重量产品的振动试验设备。  武元桢说,长期以来国外对我国一直实行技术封锁和产品禁运。依靠自主创新,至本世纪初,我国振动试验设备制造的最大输出推力产品为40吨单台电动振动试验台。随着近年来我国自主研发的工业产品种类日益增多和航天技术飞速进步,对大推力振动试验设备需求急速上升。此次的这一产品,就是2009年底受北京某航天科研机构委托开发的。武元桢告诉记者,这个振动台确切地说是一个系统,该系统由3台20吨电动振动台体,3台200千牛功率放大器和一个直径2.6米的特大工作台面组成,工作频率2000赫兹,推力为60吨。
  • 振动试验的重要用语:振幅、速度、加速度、频率、加振力
    ※频率(f)单位时间内(通常为1秒)振动的往返次数。单位:Hz5Hz即表示振动在1秒内往返5次。※振幅(D)振动位移的最大距离。单位:mm。单振幅(日语:片振幅):Do-p双振幅(日语:两振幅):Dp-p ※速度(V) 单位时间内振幅的变化率。单位:m/s。※加速度(A)单位时间内速度的变化率。单位:m/s2旧单位:G、gal1G = 9.80665m/s2 = 980gal1gal = 0.01m/s2 = 1cm/s2 (此单位在地震模拟试验中,经常出现。)1Gn = 10 m/s2(用于粗略计算中。)四者之间的关系式X = D0-psin(ωt+φ) φ:初始相位、 ω=2πf 角速度V0-p = dX/dt = ωD0-pcos(ωt+φ) = ωD0-psin(ωt+φ+π/2)A0-p = d²X/dt = dV/dt = -ω²D0-psin(ωt+φ) = ω²D0-psin(ωt+φ+π)相位关系速度超前位移90度,加速度超前速度90度(即超前位移180度)。这句话在理解冲击试验的加速度、速度、位移图中帮助很大,以后再述。※加速度(A)、速度(V)、振幅(D)、频率(f)的最大值关系式A0-p[m/s2] = 0.0394 D0-pf2 = 6.28 f VV0-p[m/s] = 0.00628 f D0-p= 0.159 A/fD0-p[mm] = 25.5 A/f2 = 159.2 V/f或者A0-p[m/s2] = (2πf)² × D0-p[m]V0-p [m/s] = ( 2πf ) × D0-p[m]四个量中,已知两个量,便知其他两个量。一般在振动控制仪中输入两个量,就会自动计算出其他两个量,所以,记不住这些公式关系也不大。但是,如果你在和客户商谈的时候,按照客户的要求,直接计算出来,按照这些参数,当场帮客户选定出能对应的振动试验机,相信客户一定对你另眼相看吧。这两套公式其实是同样的,下一套公式中的π=3.1416代入并将位移单位换成mm即可得到上一套公式。本人比较喜欢下一套公式,那么多数字记起来还是有点困难。另外,计算时,一定要注意单位。在振动控制仪的输入中,一定要注意振幅(位移)是全振幅还是单振幅。Dp-p = 2 D0-p。一般振动控制仪默认速度和加速度是单峰值,振幅(位移)是双振幅。如果搞错的话,那很有可能导致试验白做,试验体损坏等,造成经济损失,特别是长时间三综合试验(汽车零件的振动试验,一个方向300小时的三综合试验很多很多。)通过这些公式也可以推导出振动试验机的无负载或有负载最大能力特性曲线图,以后再述。※加振力(F)试验时,振动台需要加振的力,也称推力。单位:N、kN、kgf、tonf加振力的计算:单位N的场合:F[N] = m [kg] × A [m/s2]单位kgf的场合:F[kgf] = m [kg] × A [G]1kN = 1000N1kgf = 9.8N1tonf = 1000kgf ≑ 10kN公式中的m一般都是质量之和,即动圈质量、夹具质量(含垂直扩展台或水平滑台)、试验体质量之和。单位tonf就是我们行业常说的几吨推力中的吨,有人喜欢简写成t或ton,本人不是很喜欢这种不严谨的简写,t和ton是质量的单位,切不可混为一谈。备注:图片和部分文字等来源于网络,如有侵权,请联系作者本人。
  • 电镜应用新突破:获取物质振动光谱
    光谱对材料和化学物质的振动行为有着敏感的反应,如红外光谱和拉曼光谱,被广泛用来了解物质的化学和物理性质。  虽然,从原理上来说材料和化学物质的振动行为也可以被&ldquo 电子能量损失谱&rdquo (EELS)检测到,但由于该效应比较弱,提取这种信号所需的能量分辨率一直以来在电子显微镜中还做不到。  不过,Ondrej Krivanek及同事最近的一项研究证明,振动谱能够以高空间分辨率在扫描透射电子显微镜中获得。该研究成果发表在10月9日《Nature》杂志上。论文中介绍了该研究在无机和有机材料方面的应用示例,其中包括氢的直接检测,这种能力在对氢存储材料和生物组织等各种不同系统的分析中可能会有很大用途。Ondrej Krivanek  Ondrej Krivanek简介  Ondrej Krivanek生于1950年,捷克/英国籍物理学家,现居美国,为专业高性能电子显微镜制造公司Nion总裁及亚利桑那州立大学兼职教授。  原文检索:Vibrational spectroscopy in the electron microscope
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