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1、word： ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, Pennsylvania 19428 8, USA。根据中国标准化研究院IS签订的AST授权协议发行。：86 10 58811350。 / 标号：D 4728 06国际船运集装箱随机振动测试标准测试方法该测试方法受美国材料试验协会关于包装的D10委员会管辖，并且直接由有关物理测试方法的小组委员会负责。现用版本2006年10月1日最终核准，并于2006年10月发布。原来的版本以D10 提案 P186出版。前一版于2001年核准为D 4728-01。所有 ASTM
2、 International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.本标准以固定标号D 4728发行，标号后紧跟的数字表示最初采用的年份或是如有修订最新修订的年份。括号中的数字表示最新重新批准的年份。上标e表示在最新修订或重新批准后作了编辑性修改。1.X围1.1 本测试方法适用于备案装运单元的随机振动测试。这些测试可用于评估有内包装和密封措施的集装箱的性能，以巩固性和集装箱受到随机振动输入时为其所装物提供的保护两方面评估。1.2 本测试方法提供了在装运集装箱测试中
3、取得并运用振动数据的方法。注1参考资料一节该括号中黑体数字请参阅本测试方法底下的参考。有列出补充资料的出处。本标准无意讨论与之应用引起的所有的安全问题如有。设立相关安全与健康规程并在执行标准前判定控制限制适用性是执行标准者责任。第6节给出了具体的防X措施声明。2.参考资料2.1 ASTM标准：查阅美国材料试验协会标准请登陆ASTM.astm.org 或通过电邮联系客户服务。欲获取美国材料试验协会标准信息年鉴，请参阅美国材料试验协会的标准文件摘要网页。D 996包装和分配环境术语D 4169运输集装箱和系统的性能试验D 4332 试验用调节容器、包装件或包装元件的实施规程2.2 ISO标准：IS
4、O 13355 包装完整满装运输包装件与单元货物垂直随机振动测试在国际标准化组织处可得，地址：1 Rue de Varembe, Case Postale 56, CH-1211, Geneva 20, Switzerland.3. 术语定义：3.1定义 包装和分配环境的一般定义见术语D 996 。本标准具体术语定义：3.2.1 带宽是频带的上下限之区别，以Hz为单位。用本测试方法的目的，带宽可认为是等同于频谱分析的频率分解。3.2.2 闭环一种控制条件，输入随时间变化而由于系统的输出或响应而被修改。3.2.3 分贝(dB)两功率量即PSD之比的对数之10倍，以10为基数。比率为的两PSD级别
5、相差3dB。比率为的PSD级别相差为3dB。3.2.4 均衡化在要求的频率X围上对电子控制信号的幅度特性进展调整或纠正以维持要求的振动输出频谱或级别。3.2.5 均衡器用于进展均衡化的仪表。3.2.6 方均应变量平方的时间平均。3.2.7 天环一种控制条件，系统的输入预先设定，不受系统的输出或响应而影响。3.2.8 整体均方根加速度在整个频率X围上，功率谱密度的积分之方根。3.2.9 周期性振动随时间等量增长而重复方波的一种摆动。3.2.10 功率谱密度PSD用每单位频率的方均加速度表达随机振动方式。单位为g2/Hz (m/s2)2/Hz)。功率谱密度是被带宽除的给定矩形带宽中的方均限值，带宽
6、接近0。3.2.11 随机振幅在任何瞬间时刻的瞬间振幅不受规定的摆动。随机振动的瞬时幅度可以用概率分布应变量表示，此应变量在给定幅度X围上的积分可得出幅度处于此X围上的时间的概率百分比。随机振动不含有周期性或非周期性成分。如果随机振动的瞬间量符合高斯分布，如此称为高斯随机分布。高斯随机振动属性是rms级别等于标准偏差，或1 sigma，而幅度会在的时间内是在3sigma以内，或是rms级别的3倍。3.2.12 均方根 (rms)方均值的平方根。有一个例外的情况便是，正弦波的均方根是峰值的倍。3.2.13 Sigma驱动信号削波振动系统的驱动的或输出信号最大幅度限于一个sigma值或是rms值的
7、倍数。对于3 sigma级别的驱动削波，最大幅度不会超过rms值的3倍。3.2.14 正弦振动一种周期摆动，只有一种频率的正弦波形。3.2.15 频谱在规定频率X围内频率分量的定义。3.2.16 自由统计度(DOF)与PSD的计算有关，自由度是PSD估算的统计准确度。DOF的数值由分析带宽频率分解率而定以与样本的总时长由频率分解率与平均数而定。公式是DOF = 2BT，B是分析带宽，用Hz表示，T是总记录时长，用秒表示。3.2.17 传递函数输出和输入间的动态关系。就振动系统而言，指在规定频率X围上输出响应与恒定输出比。4. 意义与使用4.1 船运集装箱受处于派发环境中的复杂的动态应力之下。假
8、如要接近实际损毁、防止损毁、或是掌握船运经验，需要对集装箱和所装物进展振动试验。这样，会同时激起许多产品与集装箱共振。4.2 在随机振动测试中的共振增大不如在正弦共振暂停或扫描测试中强烈。因此，将共振增大引起的不合现实的疲劳损毁最小化了。4.3 随机振动测试应基于有代表性的现场数据。如果可能，比拟实验室测试结果与真实的现场船运效果，可以增加信心。见规程D 4169了解推荐的随机振动测试见附件X1和附件A2了解相关信息。4.4 随机振动测试与正弦振动测试之间无直接对等关系。一般而言，难以在正弦和随机间的建立对等测试，因为存在非线性、阻尼与产品响应特性等。4.5 受到振动会影响船运集装箱、其内包装
9、、密封措施与所装物。经过这一测试，可分析这些组件间的相互影响关系。可对一个或多个组件进展设计修改以实现在船运环境中表现出最优性能。4.6 可用临时或周期数据同时进展多个随机振动测试以模拟这类的应力，即，钢轨接头、坑洞等。4.7 随机振动可以沿任意轴向进展如垂直或水平也可以是按任何包装方位。对于每一种轴向，应尝试不同的测试级别，具体取决于要模拟的现场环境。5.仪器5.1 振动测试系统振动测试系统振动机应有一振动平台，具足够的强度和硬度，使得平台承受测试样本时，施加的振动均匀的分布在整个测试平台上。振动平台应由一机械装置支持，该机械装置要能在要求的频率X围内按连续可变的幅度受控级别产生单一轴向振动
10、输入。应提供适宜的夹具和与导向装置限制测试样本不合要求的运动。5.2 电子控制电子控制应能生成在平台外表测试样本附近产生要求的功率谱密度的振动系统驱动输入。闭环-自动均衡要求使用闭环控制器，让操作人员能输入要求的PSD数据。控制器自动生成经过均衡后的振动测试系统驱动信号以达到要求的PSD，进而维持闭环控制。均衡的驱动信号会自动对样本和振动测试系统特性进展补偿。典型的系统包括有一用于处理反应信号的模数转换器，一台生产驱动信号的数模转换器，一台具有实时分析性能的数字处理器，随机振动控制软件程序，图形显示终端，打印机以与数据存储装置。注2随机振动系统通常会生成遵照高斯分布的驱动信号。许多系统都有驱动
11、削波的性能，有时会用这一性能保护振动系统或是测试样本，使其免于可能造成损毁的瞬间大振幅。数据实时分析应到少具有60自由统计度，最大分析带宽为2Hz。仪表要求使用中描述的加速计、信号处理器、分析仪、数据显示存储仪、控制方法在台布上测量并控制PSD级别。还可能需要仪表监测测试样本的响应。仪表系统的准确度应在为测试规定的频率X围之5 %以内。6.安全防X这些测试方法可能会在受测样本上产生剧烈的机械响应。因此，围栏、隔板与其它约束措施应具有足够的强度并牢结实定。操作人员应对潜在危险保持慎重，并为其安全采取必要防X措施。如果出现危险情况，立即停止测试。7.测试样本7.1 测试样本应由用于船运的集装箱构成
12、，载有内部包装与适用设计用途的真实货物。可以采用有缺陷或次品，只是要不影响测试结果并在测试前记录下产品缺陷。如果真实科头跣足有危险或太昂贵，可用模拟测试货物进展测试，如使用了模拟货载，在完成测试后，应评估真实测试物件是能否通过测试。可在尽量减小对测试样本造成的改变的情况下使用传感器取得关于集装箱或经过包装后物件的数据。如有必要在测试过程中观察所装物，可以在集装箱非关键区域切出小孔。7.2 如果集装箱和所装物数量足够，强烈希望进展复制测试以提高所得到的数据统计结果的可靠性。8.校正与标准化8.1 用于监测测试参数的仪表与测试设备之准度在进展各个测试前进展验证以确保能维持要求的测试级别与公差。8.
13、2 规定的PSD数据与由此得到的RMS加速级别应基于其它测试标准、附件X1或是在代表性的速度、货载、地形、路面等条件上从典型运输工具上得到现场实测值或是公布的PSD数据。现场实测值应用具足够频率响应与动态X围进展准确地记录以免对加速能量级别造成削弱或干扰。抽取多个独立现场实测值以确保测试级别具有代表性。这一数据应简化成PSD格式并进展均衡化以便能妥当地控制振动系统。如无规定的PSD数据，建议运用图中的相关概图。8.3 测试样本的振动机台输入级别应作为各测试系统可重复性的唯一共同基准。因此，建议对基于监测台运动而非实际包装响应进展分析。这一台面反应信号由直接安装在台面的加速计生成。加速计的安装位
14、置应靠近测试样本或是于台底位样本正下方。8.4 振动机的驱动信号应按所述进展均衡化以对测试样本动力、测试系统的传递应变量、与控制系统的传递应变量补整。在整个测试频率X围上任何频率分析带上，随机振动测试结果曲线示意图中的功率谱密度与规定的要求之间的偏差不得超过 3 d，但，在10Hz的累积带宽上大至6 dB的偏差是允许的。此外，整体g rms级别与规定级别之间的偏差在测试过程中不得超过15 %。8.4.2 可允许的最大均衡器分析带宽为2Hz，允许的最小DOF为60。8.4.3 均衡器分析带宽可能须小于2Hz，具体取决于PSD在相邻2断裂点间的斜率。如果斜率非常陡，应采用较小的带宽以便将控制维持在
15、3 dB。8.4.4 如果运用了sigma驱动信号削波，削波级别不得小于3.0 sigma。9.调节9.1 在测试前或测试中，或既在测试前也在测试中按适用的说明书要求对样本进展调节。如果无调节要求，而集装箱材料对天气情况敏感，而建议营造调节环境见规程D4332了解标准调节与特殊调节。10.程序10.1 将测试样本安装在振动将欲受测装置按其正常船运方位放置，以便让要求的振动条件垂直或水平传输至外部集装箱。样本重心应尽可能靠近桌面的中心。除非单元货载、堆叠柱、或是单个装置在装运过程中会结实的固定，否如此它们应允许自由振动，拖车中平整车板上的板条箱便是一例。如果样本没有固定至桌面，约束装置应连接至振动台以防止样本可能从振动台掉下。调整约束装置，让样本能进展在任何水平方向上能离开其中心位置作约10 mm(0.4 in)的自由移动。10.2 开机启动应采取措施振动，使得在启动时，振动级别不超过PSD的数值。这一条很重要，因为随机振动会产生相对较大的低频位移，且次序杂乱。建议启动测试时，从低于最大级别的6dB开始，一步或多步渐增。这使得闭环控制系统能在低测试级别完成均衡化并为操作人员提供充足的机会在进展最大测试级别测试前直观地验证测试样本与夹具承受的测试是
