ISO 10846-5:2008

Acoustics and vibration - Laboratory measurement of vibro-acoustic transfer properties of resilient elements - Part 5: Driving point method for determination of the low-frequency transfer stiffness of resilient supports for translatory motion

ISO 10846-5:2008 specifies a driving point method for determining the low-frequency transfer stiffness for translations of resilient supports, under a specified preload. The method concerns the laboratory measurement of vibrations and forces on the input side with the output side blocked, and is called the “driving point method”. The stiffness resulting from measuring the input displacement (velocity, acceleration) and input force is the dynamic driving point stiffness. Only at low frequencies, where the driving point stiffness and the transfer stiffness are equal, can this method be used for determination of the dynamic transfer stiffness. The method is applicable to test elements with parallel flanges.

Acoustique et vibrations — Mesurage en laboratoire des propriétés de transfert vibro-acoustique des éléments élastiques — Partie 5: Méthode du point d'application pour la détermination de la raideur dynamique de transfert basse fréquence en translation des supports élastiques

L'ISO 10846-5:2008 spécifie une méthode du point d'application pour déterminer la raideur de transfert à basse fréquence en translation de supports élastiques, avec précharge spécifiée. La méthode, qui concerne le mesurage en laboratoire des vibrations et forces à l'entrée, avec blocage en sortie de l'isolateur de vibrations, est désignée sous le nom de «méthode du point d'application». La raideur déterminée par mesurage du déplacement à l'entrée (vitesse, accélération) et de la force à l'entrée est la raideur dynamique au point d'application. Cette méthode ne peut être utilisée pour la détermination de la raideur dynamique de transfert qu'à basse fréquence, lorsque la raideur au point d'application et la raideur de transfert sont égales. La méthode s'applique lors des essais d'éléments élastiques à brides parallèles.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 04-Aug-2008
• ICS: 17.140.01 - Acoustic measurements and noise abatement in general
• Technical Committee: ISO/TC 43/SC 1 - Noise
• Drafting Committee: ISO/TC 43/SC 1 - Noise
• Parallel Committee: ISO/TC 108 - Mechanical vibration, shock and condition monitoring
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 26-Aug-2022
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Consolidates: ISO 14624-2:2003 - Space systems - Safety and compatibility of materials - Part 2: Determination of flammability of electrical-wire insulation and accessory materials
• Effective Date: 06-Jun-2022

Overview - ISO 10846-5:2008 (Acoustics and vibration)

ISO 10846-5:2008 defines the driving point method for laboratory determination of the low-frequency dynamic transfer stiffness of resilient supports used for translatory motion. The method measures vibrations and input forces with the output side blocked (the “driving point”), under a specified static preload, and is applicable to test elements with parallel flanges (or with an auxiliary fixture to create parallel flanges). Results are primarily intended for the low-frequency band where the dynamic driving-point stiffness equals the dynamic transfer stiffness.

Key topics and technical requirements

• Test principle: measure input force and input displacement (velocity or acceleration) while the output is blocked to obtain the dynamic driving-point stiffness k1,1.
• Low-frequency validity: driving-point results represent the transfer stiffness k2,1 only at low frequencies where inertial effects in the element are negligible.
• Frequency range: method covers from f = 1 Hz to an upper limiting frequency fUL (typically the upper limit is in the order of 50 Hz to 200 Hz, depending on test rig).
• Translations covered: normal and transverse translations relative to the flange plane.
• Test arrangement and equipment: static preload application, use of force transducers, accelerometers, vibration exciter, signal summation and analysers. Criteria for adequacy of the arrangement and suppression of unwanted vibrations are specified.
• Data treatment: calculation of dynamic driving-point stiffness, one‑third‑octave-band frequency-averaged values, narrow-band presentation, tests for linearity, and reporting of measurement uncertainty (informative annex).
• Documentation: required test record and test report contents are specified (see clauses on information to be recorded and test report).

Practical applications and users

Who uses ISO 10846-5:

• Acoustics and vibration engineers in automotive, shipbuilding, machinery, building isolation and appliance design.
• Test laboratories performing characterization of mounts, engine mounts, building resilient supports, strips and mats.
• Manufacturers and suppliers for product information, product development and quality control.
  What it’s used for:
• Supplying validated low-frequency stiffness data for design calculations of vibration transmission and structure-borne sound.
• Comparing isolator designs, verifying performance under preload, and supporting selection of resilient supports for low-frequency vibration mitigation.

Related standards

• ISO 10846-1 (Principles and guidelines)
• ISO 10846-2 (Direct method for dynamic transfer stiffness)
• ISO 10846-3 (Indirect method)
• ISO 10846-4 (Elements other than translatory supports)
• Normative references used: ISO 2041 (vibration vocabulary), ISO 7626-1 (mechanical mobility), ISO 16063‑21 (calibration), ISO 266 (preferred frequencies)

Keywords: ISO 10846-5, driving point method, dynamic driving-point stiffness, transfer stiffness, resilient supports, low-frequency, vibro-acoustic measurement, laboratory test, preload, accelerometers, force transducers.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10846-5
First edition
2008-08-15
Acoustics and vibration — Laboratory
measurement of vibro-acoustic transfer
properties of resilient elements —
Part 5:
Driving point method for determination of
the low-frequency transfer stiffness of
resilient supports for translatory motion
Acoustique et vibrations — Mesurage en laboratoire des propriétés de
transfert vibro-acoustique des éléments élastiques —
Partie 5: Méthode du point d'application pour la détermination de la
raideur dynamique de transfert basse fréquence en translation des
supports élastiques
Reference number
©
ISO 2008
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.

©  ISO 2008
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2008 – All rights reserved

Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions. 3
4 Principle. 5
5 Test arrangements. 6
5.1 Normal translations . 6
5.2 Transverse translations . 7
5.3 Suppression of unwanted vibrations. 8
6 Criteria for adequacy of the test arrangement. 11
6.1 General requirements. 11
6.2 Determination of upper limiting frequency . 12
6.3 Force transducers. 12
6.4 Accelerometers . 12
6.5 Summation of signals. 13
6.6 Analysers. 13
7 Test procedures . 13
7.1 Selection of force measurement system and force distribution plates . 13
7.2 Installation of the test element . 13
7.3 Mounting and connection of accelerometers . 14
7.4 Mounting and connections of the vibration exciter . 14
7.5 Source signal . 14
7.6 Measurements. 14
7.7 Test for linearity. 15
8 Evaluation of test results . 16
8.1 Calculation of dynamic driving-point stiffness . 16
8.2 One-third-octave-band values of the frequency-averaged dynamic driving-point stiffness. 17
8.3 One-third-octave-band values of the frequency-averaged transfer stiffness . 17
8.4 Presentation of one-third-octave-band results. 17
8.5 Presentation of narrow-band data . 18
9 Information to be recorded . 19
10 Test report . 20
Annex A (informative) Static load-deflection curve . 21
Annex B (informative) Measurement uncertainty . 22
Bibliography . 26

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 10846-5 was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee SC 1, Noise, and
ISO/TC 108, Mechanical vibration, shock and condition monitoring.
ISO 10846 consists of the following parts, under the general title Acoustics and vibration — Laboratory
measurement of vibro-acoustic transfer properties of resilient elements:
⎯ Part 1: Principles and guidelines
⎯ Part 2: Direct method for determination of the dynamic stiffness of resilient supports for translatory motion
⎯ Part 3: Indirect method for determination of the dynamic stiffness of resilient supports for translatory
motion
⎯ Part 4: Dynamic stiffness of elements other than resilient supports for translatory motion
⎯ Part 5: Driving point method for determination of the low-frequency transfer stiffness of resilient supports
for translatory motion
iv © ISO 2008 – All rights reserved

Introduction
Passive vibration isolators of various kinds are used to reduce the transmission of vibration. Examples are
automobile engine mounts, resilient supports for buildings, resilient mounts and flexible shaft couplings for
shipboard machinery and small isolators in household appliances.
This part of ISO 10846 specifies a driving point method for measuring the low-frequency dynamic transfer
stiffness function of linear resilient supports. This includes resilient supports with non-linear static
load-deflection characteristics provided that the elements show an approximate linearity for vibration
behaviour for a given static preload. This part of ISO 10846 belongs to a series of International Standards on
methods for the laboratory measurement of vibro-acoustic properties of resilient elements, which also includes
documents on measurement principles, on a direct method and on an indirect method. ISO 10846-1 provides
global guidance for the selection of the appropriate International Standard.
The laboratory conditions described in this part of ISO 10846 include the application of static preload, where
appropriate.
The results of the method described in this part of ISO 10846 are useful for resilient supports that are used to
prevent low-frequency vibration problems and to attenuate structure-borne sound in the lower part of the
audible frequency range. However, for complete characterization of resilient elements that are used to
attenuate low-frequency vibration or shock excursions, additional information is needed, which is not provided
by this method.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10846-5:2008(E)

Acoustics and vibration — Laboratory measurement of vibro-
acoustic transfer properties of resilient elements —
Part 5:
Driving point method for determination of the low-frequency
transfer stiffness of resilient supports for translatory motion
1 Scope
This part of ISO 10846 specifies a driving point method for determining the low-frequency transfer stiffness for
translations of resilient supports, under a specified preload. The method concerns the laboratory
measurement of vibrations and forces on the input side with the output side blocked, and is called the “driving
point method”.
The stiffness resulting from measuring the input displacement (velocity, acceleration) and input force is the
dynamic driving point stiffness. Only at low frequencies, where the driving point stiffness and the transfer
stiffness are equal, can this method be used for determination of the dynamic transfer stiffness.
NOTE 1 In ISO 10846-2, the direct method for measuring the dynamic transfer stiffness is covered. The direct method
covers the determination of the low-frequency dynamic transfer stiffness and it covers, in principle, a wider frequency
range than the driving point method. Nevertheless, the driving point method is covered in the ISO 10846 series of
international standards as well. It is considered as a valuable option for owners of (often expensive) test rigs for driving
point stiffness measurements, to extend the use of these rigs with the determination of low-frequency dynamic transfer
stiffness.
The method is applicable to test elements with parallel flanges (see Figure 1).
Resilient elements, which are the subject of this part of ISO 10846, are those which are used to reduce
a) the transmission of vibration in the lower part of the audible frequency range (typically 20 Hz to 200 Hz) to
a structure which may, for example, radiate unwanted fluid-borne sound (airborne, waterborne or others),
and
b) the transmission of low-frequency vibrations (typically 1 Hz to 80 Hz) which may, for example, act upon
human subjects or cause damage to structures of any size when vibration is too severe.
NOTE 2 In practice, the size of available test rig(s) determines restrictions for very small and for very large resilient
supports.
NOTE 3 Samples of continuous supports of strips and mats are included in the method. Whether or not the sample
describes the behaviour of the complex system sufficiently is the responsibility of the user of this part of ISO 10846.
Measurements for translations normal and transverse to the flanges are covered in this part of ISO 10846.
The method covers the frequency range from f = 1 Hz to the upper limiting frequency f . Typically
1 UL
50 Hz u f u 200 Hz.
UL
The data obtained according to the method specified in this part of ISO 10846 can be used for the following:
⎯ product information provided by manufacturers and suppliers;
⎯ information during product development;
⎯ quality control, and
⎯ calculation of the transfer of vibration through isolators.

NOTE 1 When a resilient support has no parallel flanges, an auxiliary fixture should be included as part of the test
element to arrange for parallel flanges.
NOTE 2 Arrows indicate load direction.
Figure 1 — Example of resilient supports with parallel flanges
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 266, Acoustics — Preferred frequencies
1)
ISO 2041:— , Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary
ISO 5348, Mechanical vibration and shock — Mechanical mounting of accelerometers
ISO 7626-1, Vibration and shock — Experimental determination of mechanical mobility — Part 1: Basic
definitions and transducers
ISO 10846-1, Acoustics and vibration — Laboratory measurement of vibro-acoustic transfer properties of
resilient elements — Part 1: Principles and guidelines
ISO 16063-21, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 21: Vibration calibration
by comparison to a reference transducer
2)
ISO/IEC Guide 98-3 , Uncertainty of Measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
1) To be published. (Revision of ISO 2041:1990)
2) ISO/IEC Guide 98-3 will be published as a re-issue of the Guide to the expression of uncertainty in measurement
(GUM), 1995.
2 © ISO 2008 – All rights reserved

3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 2041 and the following apply.
3.1
vibration isolator
resilient element
isolator designed to attenuate the transmission of the vibration in a certain frequency range
1)
NOTE Adapted from ISO 2041:— , definition 2.120.
3.2
resilient support
vibration isolator(s) suitable for supporting a machine, a building or another type of structure
3.3
test element
resilient support undergoing testing including flanges and auxiliary fixtures, if any
3.4
blocking force
F
b
dynamic force on the output side of a vibration isolator, which results in a zero displacement output
3.5
dynamic driving point stiffness
k
1,1
frequency-dependent ratio of the force phasor F on the input side of a vibration isolator with the output side
blocked to the displacement phasor u on the input side
=/F u
k
1,1
NOTE 1 The subscripts “1” denote that the force and displacement are measured on the input side.
NOTE 2 The value of k can be dependent on static preload, temperature and other conditions.
1,1
NOTE 3 At low frequencies, elastic and dissipative forces solely determine k . At higher frequencies, inertial forces
1,1
play a role as well.
3.6
dynamic transfer stiffness
k
2,1
frequency-dependent ratio of the blocking force phasor F on the output side of a resilient element to the
2,b
displacement phasor u on the input side
=/F u
k
2,1
2,b 1
NOTE 1 The subscripts “1”and “2” denote the input and output sides respectively.
NOTE 2 The value of k can be dependent on static preload, temperature, relative humidity and other conditions.
2,1
NOTE 3 At low frequencies, k is solely determined by elastic and dissipative forces and k ≈ k . At higher
2,1 1,1 2,1
frequencies, inertial forces in the resilient element play a role as well and k ≠ k .
1,1 2,1
3.7
loss factor of resilient element
η
ratio of the imaginary part of k and the real part of k , i.e. the tangent of the phase angle of k , in the low-
1,1 1,1 1,1
frequency range, where inertial forces in the element are negligible
3.8
frequency-averaged dynamic transfer stiffness
k
av
function of the frequency of the average value of the dynamic transfer stiffness over a frequency band ∆f
NOTE See 8.2
3.9
point contact
contact area, which vibrates as the surface of a rigid body
3.10
normal translation
translational vibration normal to the flange of a resilient element
3.11
transverse translation
translational vibration in a direction perpendicular to that of the normal translation
3.12
linearity
property of the dynamic behaviour of a vibration isolator, if it satisfies the principle of superposition
NOTE 1 The principle of superposition can be stated as follows: if an input x (t) produces an output y (t) and, in a
1 1
separate test, an input x (t) produces an output y (t), superposition holds if the input [ax (t) + bx (t)] produces the output
2 2 1 2
[ay (t) + by (t)]. This must hold for all values of a, b and x (t) and x (t); a and b are arbitrary constants.
1 2 1 2
NOTE 2 In practice, the above test for linearity is impractical and a limited check of linearity is performed by measuring the
dynamic transfer stiffness for a range of input levels. For a specific preload, if the dynamic transfer stiffness is nominally
invariant, the system can be considered linear. In effect, this procedure checks for a proportional relationship between the
response and the excitation (see 7.7).
3.13
driving point method
method in which either the input displacement, velocity or acceleration and the input force are measured, with
the output side of the resilient element blocked
3.14
force level
L
F
level defined by the following formula:
F
= 10lg  dB
L
F
F
where F denotes the mean square value of the force in a specific frequency band and F is the reference
−6
force (F = 10 N)
4 © ISO 2008 – All rights reserved

3.15
acceleration level
L
a
level defined by the following formula:
a
= 10lg  dB
L
a
a
where a denotes the mean square value of the acceleration in a specific frequency band and a is the
−6 2
reference acceleration (a = 10 m/s )
3.16
level of dynamic transfer stiffness
L
k
2,1
level defined by the following formula:
k
2,1
L = 10lg  dB
k
2,1 2
k
where k is the square magnitude of the dynamic transfer stiffness (3.6) at a specified frequency and k is
2,1 0
the reference stiffness (k = 1 N/m)
3.17
level of frequency-band-averaged dynamic transfer stiffness
L
k
av
level defined by the following formula:
k
av
= 10lg dB
L
k
av
k
where k is the frequency-averaged dynamic transfer stiffness (3.8) and k is the reference stiffness
av 0
(k = 1 N/m)
3.18
flanking transmission
forces and accelerations at the output side caused by the vibration exciter at the input side but via
transmission paths other than through the resilient element under test
3.19
upper limiting frequency
f
UL
frequency up to which k can be determined by using the driving point method, according to the criteria in
2,1
this part of ISO 10846
NOTE See 6.2.
4 Principle
The measurement principle of the driving point method is discussed in ISO 10846-1. The basic principle is that
the input force and either the input displacement, velocity or acceleration are measured with the output side of
the vibration isolator blocked. From these measurements, the driving point stiffness k is determined. At low
1,1
frequencies, up to the frequency f , k is about equal to the transfer stiffness k .
UL 1,1 2,1
The foundation shall provide a sufficient reduction of the vibrations on the output side of the test object,
compared to those on the input side.
The mass between the test isolator and the Input-force transducers causes a bias error in the measurement of
the input force, which limits the frequency range for the correct measurement of k , and is one cause of
1,1
deviation between k and k .
1,1 2,1
The inertial properties leading to eigenmodes of the resilient element is another cause of deviation between
k and k .
1,1 2,1
This part of ISO 10846 gives a method to determine the frequency limit f , up to which the accuracy of the
UL
equivalency between k and k is equal to or within 2 dB.
1,1 2,1
The test procedures according to this part of ISO 10846 cover measurements of transfer stiffness for
unidirectional excitations one by one in normal and in transverse directions.
5 Test arrangements
5.1 Normal translations
5.1.1 Overview
In Figure 2, an example is given of a test arrangement for resilient supports exposed to normal translational
vibration. The sketches are schematic. To be suitable for measurements according to this part of ISO 10846,
the test arrangement shall include the items listed in 5.1.2 to 5.1.6.
5.1.2 The resilient support under test
The test element is positioned on a heavy and rigid foundation table.
5.1.3 Static preloading system
Measurements shall be performed with the test element under a representative and specified preload.
Examples of methods for applying the static preload are as follows:
a) Use a hydraulic actuator, which also serves as the vibration exciter. This is mounted in a load frame
together with the test element;
b) Use a frame that provides static preload only, see Figure 2. If such a frame is used, auxiliary vibration
isolators shall also be applied on the input side of the test element to decouple it from the frame.
NOTE In many cases, it will be necessary to apply a force distribution plate between the force transducer(s) and the
actuator. Besides its function of load distribution, it also provides a uniform vibration input on the resilient element.
5.1.4 Force measurement system
The force measurement system on the input side of the resilient support consists of one or more dynamic
force transducers (load cells).
NOTE 1 It might be necessary to apply a force distribution plate between the input flange of the test element and the
dynamic force transducer(s). Besides its function of load distribution, this force distribution plate provides a high contact
stiffness between the force transducer(s) and the input flange, and enforces uniform vibration of the input flange.
NOTE 2 The mass of a distribution plate between the force transducer(s) and the test element, affects the discrepancy
between the measured driving point stiffness and the dynamic transfer stiffness of the element. Keeping this mass as
small as possible is favourable for a higher upper limiting frequency f (3.19).
UL
6 © ISO 2008 – All rights reserved

5.1.5 Acceleration measurement system
Acceleration measurements shall be made on the input and output sides of the test element. When mid-point
positions are not accessible, indirect measurement of mid-point accelerations shall be performed by making
an appropriate signal summation, for example, by taking the linear average for two symmetrically positioned
accelerometers.
As an option, instead of accelerometers, displacement or velocity transducers may be used, provided that
their frequency range is appropriate.
5.1.6 Dynamic excitation system
The dynamic excitation system shall be appropriate for the suitable excitation level and for the frequency
range of interest. Any type of exciter is permitted. Examples are:
a) a hydraulic actuator, which also can provide a static preload;
b) one or more electrodynamic vibration exciters (shakers) with connection rods;
c) one or more piezoelectric exciters.
Vibration isolators may be used for dynamic decoupling of exciters to reduce flanking transmission via the
frame for applying static preload. However, in the test rigs, which use a hydraulic actuator for both static and
dynamic loading, such a decoupling is usually inconvenient, because of its adverse effects on low-frequency
measurements.
5.2 Transverse translations
5.2.1 Overview
Schematic examples of test arrangements for resilient supports exposed to translational vibrations
perpendicular to the normal load direction are shown in Figures 3 and 4. The test arrangement shall include
the items described in 5.2.2 to 5.2.6.
5.2.2 Resilient support under test
The test element is positioned on a heavy, rigid foundation table (see Figure 3) or between stiff columns on a
rigid foundation (see Figure 4).
5.2.3 Static preloading system
Measurements shall be performed with the test element under a representative and specified normal preload.
Examples of methods for applying the static preload are the following.
a) Use a hydraulic actuator. This actuator is mounted in a load frame together with the test element.
b) Use a frame which provides static preload only.
NOTE In many cases, it will be necessary to apply a force distribution plate between the force transducer(s) and the
actuator. Besides its function of load distribution, it also provides a uniform vibration input on the resilient element.
5.2.4 Force measurement system
The dynamic force measurement system shall consist of one of the following options:
a) one or more force transducers for the measurement of dynamic shear forces (see Figure 3);
b) one or more force transducers for the measurement of normal dynamic forces (see Figure 4);
NOTE 1 It might be necessary to apply a force distribution plate between the input flange of the test element and the
dynamic force transducer(s). Besides its function of load distribution, this force distribution plate provides a high contact
stiffness between the force transducer(s) and the input flange, and enforces uniform vibration of the input flange.
NOTE 2 The mass of a distribution plate between the force transducer(s) and the test element, affects the discrepancy
between the measured driving point stiffness and the dynamic transfer stiffness of the element. Keeping this mass as
small as possible is favourable for a higher upper limiting frequency f (3.19).
UL
5.2.5 Acceleration measurement system
Acceleration measurements shall be made on the input and output sides of the test element.
The accelerometers on the test element flanges or on the force distribution plate shall be placed on horizontal
symmetry axes of these components. When such places are not accessible, indirect measurement of the
acceleration along a symmetry axis may be performed by making an appropriate signal summation, for
example, by taking the linear average for two symmetrically positioned accelerometers.
Provided that displacement or velocity transducers have the appropriate frequency response, they may be
used instead of accelerometers.
5.2.6 Dynamic excitation system
The dynamic excitation system shall be appropriate for the suitable excitation level and for the frequency
range of interest. Any type of exciter is permitted. Examples are:
a) hydraulic actuator;
b) one or more electrodynamic exciters with connection rods;
c) one or more piezoelectric exciters.
5.3 Suppression of unwanted vibrations
5.3.1 General
The test procedures according to this part of ISO 10846 cover measurements of transfer stiffness for
unidirectional excitations one by one in normal and in transverse directions.
However, due to asymmetries in excitation, in boundary conditions and in test elements properties, others
than the intended input vibration component may show unwanted strong responses at certain frequencies.
Qualitative measures to suppress unwanted input vibrations are discussed next. A special category of test
arrangements is that in which two nominally equal resilient elements are tested in a symmetrical configuration
(see Figure 4). This may be advantageous to suppress unwanted input vibrations. In 6.1.3, quantitative
requirements are formulated.
5.3.2 Normal direction
For excitation in the normal direction, a symmetrical positioning of the exciter or a pair of exciters shall be the
favourable method for suppressing transverse and rotational vibrations on the input side.
Nevertheless, the properties of the test object itself may cause coupling between the normal and other
vibration directions. A method of suppressing unwanted input vibrations is the use of a symmetrical
arrangement with two or four nominally identical test objects, or of a ‘guiding’ system on the sides of the
excitation mass, for example, roller bearings [see Figure 2 c)].
NOTE When low-friction bearings are used as a guiding system, the force transducers for measuring the input force
F are to be placed between this guiding system and the test element to avoid errors due to uncertain transmission
properties of these guiding components.
8 © ISO 2008 – All rights reserved

5.3.3 Transverse direction
For excitation in the transverse direction, coupling between the transverse and rotational input vibrations will
always occur.
In Figures 3 and 4, examples of measures are shown, which may enhance unidirectional vibrations on the
input side. Figure 3 shows as example of how a guiding system can be used to suppress input rotations.
Figure 4 shows a symmetrical arrangement with two nominally equal test objects.

a)  Overview b)  Input side (details)

c)  Guiding low-friction bearing(s) d)  Symmetrical set-up of test elements
Key
1 exciter 8 input acceleration measurement (a )
2 traverse 9 test element
3 connection rod 10 output acceleration measurement (a )
4 dynamic decoupling spring, static preload 11 rigid foundation
5 force distribution plate 12 suspension
6 input-force measurement (F ) 13 low-friction bearing
7 measurement of unwanted acceleration (a )
u
Figure 2 — Example of laboratory test rig for measuring
the dynamic driving point stiffness for normal translations
a)  Overview
b)  Input side (details)
Key
1 exciter 8 input acceleration measurement (a )
2 traverse 9 measurement of unwanted acceleration (a )
u
3 connection rod 10 test element
4 dynamic decoupling spring, static preload 11 output acceleration measurement (a )
5 low-friction bearing 12 rigid foundation
6 force distribution plate 13 suspension
7 input shear force measurement (F )
Figure 3 — Example of laboratory test rig for measuring
the dynamic driving point stiffness for transverse translations
10 © ISO 2008 – All rights reserved

Key
1 exciter 6 input acceleration measurement (a )
2 preloading device 7 nominally equal test elements
3 connection rod 8 stiff columns
4 force distribution plate 9 rigid foundation
5 input-force measurement (F ) 10 output acceleration measurement (a )
1 2
Figure 4 — Example of symmetrical test arrangement for measuring
the dynamic driving point stiffness for transverse translations
6 Criteria for adequacy of the test arrangement
6.1 General requirements
6.1.1 Frequency range
Each test facility has a limited frequency range in which valid tests can be performed. One limitation is given
by the usable bandwidth of the vibration actuator.
Other limitations follow from the requirements for measuring the acceleration and the input force, and from the
unwanted vibration.
6.1.2 Limitation due to the acceleration of the output flange
In Figures 2 to 4, the following dynamic measurement quantities are indicated:
⎯ F input force;
⎯ a acceleration of the input flange and the Input-force distribution plate, which is on the test element;
⎯ a acceleration of the output flange.
The stiffness measurements according to this part of ISO 10846 are valid only for those frequencies where
∆−L = L L W 20 dB (1)
aa
1,2
NOTE A too-small value for the level difference ∆L can be explained by an insufficient stiffness mismatch between
1,2
the test element and the foundation or by flanking transmission. Use of vibration isolators to decouple the top of the test
element from the load frame (see e.g. Figure 2), and also to decouple the vibration exciter from the frame, would reduce
flanking transmission significantly.
6.1.3 Limitation due to unwanted input vibrations
Input accelerations in directions other than those of the excitation shall be suppressed according to 5.3.
Measurements according to this part of ISO 10846 are valid only for those frequencies where the input
acceleration in the excitation direction exceeds that in the other directions perpendicular to it by at least 15 dB,
i.e.
LL− W 15 dB (2)
aa(excitation) (unwanted)
For normal excitation, the input acceleration in the excitation direction a is along the line of excitation and at
1z
the interface between the force distribution plate and the input flange of the resilient element. The unwanted
inputs in perpendicular transverse directions a and a shall be measured at the edge of the force
1x 1y
distribution plate between the force transducers and input flange [see Figure 2 b)].
For transverse excitation (in the x- or y-direction), the unwanted inputs a and a or a shall be measured at
1z 1y 1x
the edge of the force distribution plate between the force transducers and input flange [see Figure 3 b)].
6.2 Determination of upper limiting frequency
The upper limiting frequency f , above which the dynamic driving point stiffness shall not be used to
UL
represent the dynamic transfer stiffness, is determined by comparing the measured driving point stiffness level
at frequency f with the constant low-frequency value (defined as the average for 1 Hz to 20 Hz). The lowest
frequency, at which the driving point stiffness level becomes 2 dB smaller than the low-frequency stiffness,
is f .
UL
6.3 Force transducers
Force transducers shall be calibrated at the laboratory temperature in the frequency range of interest and
having a sensitivity level which is frequency independent within 0,5 dB. Calibration shall be carried out
according to the mass-loading technique as described in ISO 7626-1.
If there is an appropriate compensation routine (i.e. digital application of an appropriate transfer function), the
resultant sensitivity-level function shall meet the 0,5 dB requirement.
The force transducers shall be sufficiently insensitive to extraneous environmental effects such as relative
humidity, magnetic fields, electrical fields, acoustical fields and strain, and the sensitivity to cross-axis forces
shall be smaller than 5 % of the main axis of sensitivity.
6.4 Accelerometers
Accelerometers shall be calibrated at the laboratory temperature in the frequency range of interest and shall
have a sensitivity level which is frequency independent to within 0,5 dB. Calibration shall be carried out
according to ISO 16063-21.
The accelerometers shall be sufficiently insensitive to extraneous environmental effects such as relative
humidity, magnetic fields, electrical fields, acoustical fields and strain, and the sensitivity to cross-axis
accelerations shall be smaller than 5 % of the main axis of sensitivity.
If displacement or velocity transducers are used, the same requirements as for accelerometers apply.
12 © ISO 2008 – All rights reserved

6.5 Summation of signals
If signals from force transducers or from accelerometers are added, this shall be performed with a maximum
tolerance of 5 %. One way to realize this purpose is to use identical transducers with sensitivities within 5 % of
each other. Another way is to perform the summation with the aid of a multi-channel analyser. In that case
corrections shall be made to compensate both for differences in transducer sensitivities larger than 5 % and
for differences in channel gain factors (see 6.6).
6.6 Analysers
Narrow-band analysers shall be used which fulfil the following requirements:
a) In the frequency range of interest the spectral resolution shall provide at least five distinct frequencies per
one-third-octave band.
b) The difference in frequency responses between the channels (including signal conditioning equipment),
which are used for the acceleration measurements on the input and output sides, shall be less than
0,5 dB for a measurement with the same frequency resolution as used for testing the resilient support.
Otherwise, corrections have to be made to compensate for the differences in channel gain factors.
One way in which channel gains can be compared is as follows. One broadband signal (e.g. white noise) is
applied as input to both channels. Then the narrow-band spectrum of the magnitude level of the output ratio
should be less than 0,5 dB, otherwise the measured gain ratio has to be used as a correction factor for the
measured dynamic stiffness.
7 Test procedures
7.1 Installation of the test elements
The test element is attached to the force distribution plate and to the foundation, in a way which ensures good
contact over the entire surface of the flanges. Devices, which are not part of the resilient element in practical
application, shall be de-activated and removed.
NOTE 1 To improve a good contact between the resilient support and the test rig on both sides, grease or double-sided
tape can be added. However, in the latter case, problems may occur in the high-frequency range. For test elements with
big flanges, flattening might be necessary to obtain unambiguous test results.
Test elements that contain rubber-type components will show change of load or deflection due to creep. For
such elements preloading shall be applied to 100 % of the permissible static load. Change of load or
deflection due to creep should be less than 10 % per day before valid measurements can be performed.
NOTE 2 Transducers for measuring static load or static displacements and documentation for their application are
commonly available. An appropriate selection will take into account the required load or deflection range of the resilient
test element.
No particular preloading procedure is required for steel springs, but the appropriate preload shall be applied.
7.2 Selection of force measurement system and force distribution plates
Depending upon the size and symmetry of the test isolator and on the maximum permissible load, one or
more (up to 4) force transducers shall be applied.
The force distribution plate(s) shall be as small and as light as possible, and the resonances of the system
shall not occur in the frequency range of interest. The minimum lateral dimension is determined by the size of
the test object.
To check the rigid body behaviour of the force measurement system, excite the system by a point force in the
centre. The frequency response function determined from this point force, measured with a calibrated force
transducer, and the output signal of the force measurement system shall be flat in the frequency range of
interest.
7.3 Mounting and connection of accelerometers
Accelerometers shall be mounted on the input and output sides of the test element, to measure a and a ,
1 2
respectively (see Figures 2 to 4). The connection shall be rigid. Mounting shall be carried out in accordance
with ISO 5348.
Positions on the force distribution plates or on the flanges of the test object shall be carefully selected for
placement of the transducers. If the vibration is predominantly in the vertical direction or the transverse
direction, a single accelerometer, usually at a position outside the axis of symmetry, may be sufficient. In case
of such a measurement, it shall be checked that the influence of rotational vibration does not lead to errors of
more than 0,5 dB.
NOTE Measuring the accelerations at different distances from the symmetry axis can perform the check on rotational
vibration.
To prevent errors due to flange rotations, the signals from two accelerometers that are positioned
symmetrically with respect to the vertical symmetry axis may be averaged.
7.4 Mounting and connections of the vibration exciter
A connection rod may be necessary between the vibration exciter and the input side of the test element. It
shall be designed in such a way that strong transverse vibration and sound radiation are avoided due to
resonance of this rod.
7.5 Source signal
One of the following source signals shall be used:
⎯ a discretely stepped sinusoidal signal;
⎯ a swept sine signal;
⎯ a periodically swept sine signal;
⎯ a bandwidth-limited white noise signal.
The source signal shall be applied sufficiently long to allow for averaging such that the measured results do
not differ by more than 0,1 dB when the averaging time is doubled. When discretely stepped sinusoidal
signals or periodically swept sine signals are used, the spacing of the frequencies of the source signal shall be
0,2 Hz for f u 20 Hz. For f > 20 Hz, each one-third-octave band shall contain at least five frequencies of the
source signal.
7.6 Measurements
7.6.1 General
The measurements shall be carried out under one or more specified load conditions, representing the range of
loads in practice.
The measurements shall be carried out under one or more specified environmental temperatures,
representing the range of the environmental temperatures in practice. The environmental temperature shall be
14 © ISO 2008 – All rights reserved

monitored during the measurements. The resilient elements under test shall be exposed for at least 24 h to
the appropriate environmental temperature within a tolerance of 3 °C, before they are tested.
If it is known
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10846-5
Première édition
2008-08-15
Acoustique et vibrations — Mesurage en
laboratoire des propriétés de transfert
vibro-acoustique des éléments
élastiques —
Partie 5:
Méthode du point d'application pour la
détermination de la raideur dynamique de
transfert basse fréquence en translation
des supports élastiques
Acoustics and vibration — Laboratory measurement of vibro-acoustic
transfer properties of resilient elements —
Part 5: Driving point method for determination of the low-frequency
transfer stiffness of resilient supports for translatory motion

Numéro de référence
©
ISO 2008
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

©  ISO 2008
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2008 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions. 3
4 Principe. 6
5 Dispositifs d'essai. 6
5.1 Translations normales. 6
5.2 Translations transversales . 9
5.3 Suppression des vibrations indésirables . 12
6 Critères d'adéquation du dispositif d'essai .12
6.1 Exigences générales . 12
6.2 Détermination de la fréquence limite supérieure . 13
6.3 Transducteurs de force. 13
6.4 Accéléromètres . 14
6.5 Sommation des signaux . 14
6.6 Analyseurs. 14
7 Modes opératoires d'essai. 14
7.1 Choix du système de mesurage des forces et des plaques de répartition des forces . 15
7.2 Installation de l'élément d'essai . 14
7.3 Montage et connexion des accéléromètres . 15
7.4 Montage et connexions de l'excitateur de vibrations . 15
7.5 Signal source . 15
7.6 Mesurages . 16
7.7 Test de linéarité. 17
8 Évaluation des résultats d'essai . 18
8.1 Calcul de la raideur dynamique au point d'application . 18
8.2 Valeurs par bandes de tiers d'octave de la raideur dynamique au point d'application
moyennée en fréquence. 18
8.3 Valeurs par bandes de tiers d'octave de la raideur dynamique de transfert moyennée en
fréquence. 18
8.4 Présentation des résultats par bandes de tiers d'octave . 19
8.5 Présentation des données de l'analyse à bande étroite. 20
9 Informations à consigner. 20
10 Rapport d'essai . 22
Annexe A (informative) Courbe charge statique-déformation. 23
Annexe B (informative) Incertitude de mesure. 24
Bibliographie . 29

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 10846-5 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité SC 1, Bruit, et le
comité technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, et leur surveillance.
L'ISO 10846 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Acoustique et vibrations —
Mesurage en laboratoire des propriétés de transfert vibro-acoustique des éléments élastiques:
⎯ Partie 1: Principes et lignes directrices
⎯ Partie 2: Méthode directe pour la détermination de la raideur dynamique en translation des supports
élastiques
⎯ Partie 3: Méthode indirecte pour la détermination de la raideur dynamique en translation des supports
élastiques
⎯ Partie 4: Raideur dynamique en translation des éléments autres que les supports élastiques
⎯ Partie 5: Méthode du point d'application pour la détermination de la raideur de transfert à basse
fréquence en translation des supports élastiques
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés

Introduction
Divers types d'isolateurs de vibrations passifs sont utilisés pour réduire la transmission des vibrations. Les
supports de moteurs de véhicules automobiles, les supports élastiques utilisés dans le bâtiment, les
montages élastiques et les accouplements d'arbres souples pour les machineries des navires ainsi que les
petits isolateurs d'appareils ménagers en sont quelques exemples.
La présente partie de l'ISO 10846 spécifie une méthode du point d'application pour le mesurage de la fonction
de raideur dynamique de transfert à basse fréquence des supports élastiques linéaires. Elle s'applique aussi
aux supports élastiques ayant des caractéristiques de déformation non linéaires sous charge statique tant que
les éléments ont un comportement vibratoire à peu près linéaire pour une précharge statique donnée. La
présente partie de l'ISO 10846 fait partie d'une série de Normes internationales traitant des méthodes de
mesurage en laboratoire des propriétés vibro-acoustiques des éléments élastiques qui comprend également
des documents relatifs aux principes de mesurage et exposant une méthode directe et une méthode indirecte.
L'ISO 10846-1 fournit des lignes directrices permettant de choisir la Norme internationale appropriée.
Les conditions de laboratoire décrites dans la présente partie de l'ISO 10846 prévoient l'application d'une
précharge statique, s'il y a lieu.
Les résultats de la méthode décrite dans la présente partie de l'ISO 10846 sont utiles aux supports élastiques
destinés à éviter les problèmes de vibration en basse fréquence et à atténuer le bruit solidien dans la bande la
plus basse du domaine des fréquences audibles. Toutefois, des informations supplémentaires, que cette
méthode ne fournit pas, sont nécessaires pour la caractérisation complète des éléments élastiques utilisés
pour atténuer les vibrations de basse fréquence ou l'intensité des chocs.

NORME INTERNATIONALE ISO 10846-5:2008(F)

Acoustique et vibrations — Mesurage en laboratoire des
propriétés de transfert vibro-acoustique des éléments
élastiques —
Partie 5:
Méthode du point d'application pour la détermination de la
raideur dynamique de transfert basse fréquence en translation
des supports élastiques
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 10846 spécifie une méthode du point d'application pour déterminer la raideur de
transfert à basse fréquence en translation de supports élastiques, avec précharge spécifiée. La méthode, qui
concerne le mesurage en laboratoire des vibrations et forces à l'entrée, avec blocage en sortie de l'isolateur
de vibrations, est désignée sous le nom de «méthode du point d'application».
La raideur déterminée par mesurage du déplacement à l'entrée (vitesse, accélération) et de la force à l'entrée
est la raideur dynamique au point d'application. Cette méthode ne peut être utilisée pour la détermination de
la raideur dynamique de transfert qu'à basse fréquence, lorsque la raideur au point d'application et la raideur
de transfert sont égales.
NOTE 1 L'ISO 10846-2 traite de la méthode de mesurage direct de la raideur dynamique de transfert. La méthode
directe couvre la détermination de la raideur dynamique de transfert basse fréquence et couvre, en principe, une plage de
fréquences plus étendue que la méthode du point d'application. Néanmoins, la méthode du point d'application est
également traitée dans l'ISO 10846. Le fait, pour les propriétaires, d'utiliser leurs bancs d'essai de mesurage de la raideur
au point d'application (souvent onéreux) pour la détermination de la raideur dynamique de transfert en basse fréquence
est une option intéressante.
La méthode s'applique aux essais d'éléments élastiques à brides parallèles (voir Figure 1).
Les éléments élastiques faisant l'objet de la présente partie de l'ISO 10846 sont ceux qui servent à réduire
a) la transmission de vibrations, dans la bande la plus basse du domaine des fréquences audibles
(généralement de 20 Hz à 200 Hz), à une structure qui peut, par exemple, rayonner un bruit indésirable
véhiculé par un fluide (bruit aérien, bruit liquidien ou tout autre fluide), et
b) la transmission de vibrations de basse fréquence (généralement de 1 Hz à 80 Hz) qui peuvent, par
exemple, agir sur les êtres humains ou endommager les structures de toutes dimensions, lorsque les
vibrations sont trop importantes.
NOTE 2 Dans la pratique, les dimensions du ou des bancs d'essai disponibles déterminent les restrictions de mise en
œuvre de supports élastiques de très petite et de très grande taille.
NOTE 3 La méthode s'applique également à des échantillons de supports continus se présentant sous la forme de
bandes et de tapis. Il incombe à l'utilisateur de la présente partie de l'ISO 10846 de vérifier si l'échantillon représente de
façon suffisante ou non le comportement du système complexe.
La présente partie de l'ISO 10846 traite du mesurage des translations normale et transversale par rapport aux
brides. Cette méthode couvre le domaine de fréquences compris entre f = 1 Hz et la fréquence limite
supérieure f . Généralement, 50 Hz u f u 200 Hz.
UL UL
Les données obtenues en appliquant la méthode spécifiée dans la présente partie de I'ISO 10846 peuvent
servir:
⎯ comme informations sur les produits fournies par les fabricants et les fournisseurs;
⎯ comme informations relatives à la phase de mise au point du produit;
⎯ au contrôle et à la maîtrise de la qualité;
⎯ au calcul du transfert des vibrations à travers les isolateurs.

NOTE 1 Lorsqu'un support élastique ne dispose pas de brides parallèles, il convient de prévoir un dispositif auxiliaire
permettant d'y aménager des brides parallèles.
NOTE 2 Les flèches indiquent le sens d'application de la charge.
Figure 1 — Exemple de supports élastiques à brides parallèles
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence (y compris les éventuels amendements) s'applique.
ISO 266, Acoustique — Fréquences normales
1)
ISO 2041:— , Vibrations et chocs — Vocabulaire
ISO 5348, Vibrations et chocs mécaniques — Fixation mécanique des accéléromètres
ISO 7626-1, Vibrations et chocs — Détermination expérimentale de la mobilité mécanique — Partie 1:
Définitions fondamentales et transducteurs
ISO 10846-1, Acoustique et vibrations — Mesurage en laboratoire des propriétés de transfert
vibro-acoustique des éléments élastiques — Partie 1: Principes et lignes directrices

1) À publier. (Révision de l'ISO 2041:1990)
2 © ISO 2008 – Tous droits réservés

ISO 16063-21, Méthodes pour l'étalonnage des transducteurs de vibrations et de chocs — Partie 21:
Étalonnage de vibrations par comparaison à un transducteur de référence
2)
Guide ISO/CEI 98-3 , Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure
(GUM:1995)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 2041 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1
isolateur de vibrations
élément élastique
isolateur conçu pour atténuer la transmission des vibrations dans une certaine gamme de fréquences
1)
NOTE Adapté de l'ISO 2041:— , définition 2.120.
3.2
support élastique
isolateur(s) de vibrations capable(s) de soutenir une machine, un bâtiment ou tout autre type de structure
3.3
élément d'essai
support élastique soumis à l'essai et comprenant des brides et des installations auxiliaires, si besoin
3.4
force de blocage
F
b
force dynamique à la sortie d'un isolateur de vibrations qui donne un déplacement nul en sortie
3.5
raideur dynamique au point d'application
k
1,1
rapport, fonction de la fréquence, du «phaseur» de force F , à l'entrée d'un isolateur de vibrations dont la
sortie est bloquée, au «phaseur» de déplacement u à l'entrée, défini par la formule suivante:
=/F u
k
1,1
NOTE 1 L'indice «1» indique que la force et le déplacement sont mesurés à l'entrée.
NOTE 2 La valeur de k peut dépendre de la précharge statique, de la température et d'autres conditions.
1,1
NOTE 3 Aux basses fréquences, k est uniquement déterminée par les forces élastiques et de dissipation. Aux
1,1
fréquences plus élevées, les forces d'inertie interviennent également.
3.6
raideur dynamique de transfert
k
2,1
rapport, fonction de la fréquence, du «phaseur» de force de blocage F , en sortie d'un élément élastique, au
2,b
«phaseur» de déplacement u à l'entrée
=/F u
k
2,1
2,b 1
2) Le guide ISO/CEI 98-3 sera publié comme une réédition du Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (GUM),
1995.
NOTE 1 Les indices «1» et «2» font respectivement référence à l'entrée et à la sortie.
NOTE 2 La valeur de k peut dépendre de la précharge statique, de la température, de l'humidité relative et d'autres
2,1
conditions.
NOTE 3 Aux basses fréquences, k est uniquement déterminée par les forces élastiques et de dissipation, et
2,1
k ≈ k . Aux fréquences plus élevées, les forces d'inertie de l'élément élastique interviennent également et k ≠ k .
1,1 2,1 1,1 2,1
3.7
facteur de perte de l'élément élastique
η
rapport de la partie imaginaire de k à la partie réelle de k , c'est-à-dire la tangente de l'angle de phase de
1,1 1,1
k dans la bande des basses fréquences, où les forces d'inertie dans l'élément sont négligeables
1,1
3.8
raideur dynamique de transfert moyennée en fréquence
k
av
valeur moyenne, fonction de la fréquence, de la raideur dynamique de transfert dans une bande de
fréquences ∆f
NOTE Voir 8.2.
3.9
contact ponctuel
zone de contact qui vibre comme la surface d'un corps rigide
3.10
translation normale
vibration en translation perpendiculaire à la bride d'un élément élastique
3.11
translation transversale
vibration en translation dans une direction perpendiculaire à celle de la translation normale
3.12
linéarité
propriété du comportement dynamique d'un isolateur de vibrations, s'il répond au principe de superposition
NOTE 1 Le principe de superposition peut être exprimé comme suit. Si une grandeur d'entrée x (t) produit une
grandeur de sortie y (t), et que, au cours d'un essai distinct, une grandeur d'entrée x (t) produit une grandeur de sortie
1 2
y (t), il y a superposition lorsque la grandeur d'entrée ax (t) + bx (t) produit la grandeur de sortie ay (t) + by (t). Cela est
2 1 2 1 2
vrai quelles que soient les valeurs de a, b et de x (t) et x (t), a et b étant des constantes arbitraires.
1 2
NOTE 2 Dans la pratique, l'essai de linéarité ci-dessus est irréalisable et le mesurage de la raideur de transfert
dynamique pour une plage de niveaux d'entrée assure un contrôle limité de la linéarité. Pour une précharge spécifique, si la
raideur de transfert dynamique est invariable, le système peut être considéré comme linéaire. En fait, cette procédure vérifie
s'il y a proportionnalité entre la réponse et l'excitation (voir 7.7).
3.13
méthode du point d'application
méthode consistant à mesurer le déplacement, la vitesse ou l'accélération et la force à l'entrée, l'élément
élastique étant bloqué en sortie
3.14
niveau de force vibratoire
L
F
niveau calculé selon la formule suivante:
4 © ISO 2008 – Tous droits réservés

F
L = 10lg  dB
F
F
où F est la valeur quadratique moyenne de la force dans une bande de fréquences spécifique et F est la
−6
force de référence (F = 10 N)
3.15
niveau d'accélération vibratoire
L
a
niveau calculé selon la formule suivante:
a
L = 10lg  dB
a
a
où a est la valeur quadratique moyenne de l'accélération dans une bande de fréquence spécifique et a est
−6 2
l'accélération de référence (a = 10 m/s )
3.16
niveau de raideur dynamique de transfert

L
k
2,1
niveau calculé selon la formule suivante:
k
21,
L = 10lg  dB
k
2,1 2
k
où est le carré du module de la raideur de transfert dynamique (3.6) à une fréquence spécifiée et k est
k 0
2,1
la raideur de référence (k = 1 N/m)
3.17
niveau de raideur dynamique de transfert moyennée en fréquence
L
k
av
niveau calculé selon la formule suivante:
k
av
= 10lg dB
L
k
av 2
k
où k est la raideur dynamique de transfert moyennée en fréquence (3.8) et k est la raideur de référence
av 0
(k = 1 N/m)
3.18
transmission latérale
forces et accélérations en sortie, provoquées à l'entrée par l'excitateur de vibrations, mais transmises par des
voies de transmission autres que par l'élément élastique soumis à essai
3.19
fréquence limite supérieure
f
UL
fréquence maximale à laquelle k peut être déterminée par la méthode du point d'application, conformément
2,1
aux critères spécifiés dans la présente partie de l'ISO 10846
NOTE voir 6.2.
4 Principe
Le principe de mesurage selon la méthode du point d'application est traité dans l'ISO 10846-1. Le principe
fondamental consiste à mesurer la force à l'entrée, d'une part, et le déplacement, la vitesse ou l'accélération,
d'autre part, l'isolateur de vibrations étant bloqué en sortie. Ces mesurages permettent de déterminer la
raideur au point d'application k . Aux basses fréquences et jusqu'à la fréquence f , k est presque égale à
1,1 UL 1,1
la raideur de transfert k .
2,1
Le support doit atténuer suffisamment les vibrations, en sortie de l'élément d'essai par rapport à celles émises
à l'entrée.
La masse placée entre l'isolateur soumis à l'essai et les transducteurs de force à l'entrée est à l'origine d'un
biais dans le mesurage de la force à l'entrée, ce qui limite la gamme des fréquences nécessaire à un
mesurage correct de k et génère un écart entre k et k .
1,1 1,1 2,1
Les propriétés d'inertie produisant des modes propres de l'élément élastique sont également à l'origine d'un
écart entre k et k .
1,1 2,1
La présente partie de l'ISO 10846 fournit une méthode permettant de déterminer la limite de fréquence
maximale f à laquelle l'exactitude de l'équivalence entre k et k est inférieure ou égale à 2 dB.
UL 1,1 2,1
Les modes opératoires d'essai conformes à la présente partie de l'ISO 10846 traitent des mesurages
successifs de la raideur de transfert pour des excitations unidirectionnelles dans les directions normale et
transversale.
5 Dispositifs d'essai
5.1 Translations normales
5.1.1 Vue d'ensemble
La Figure 2 présente, à titre d'exemple, des schémas représentant un dispositif d'essai de supports élastiques
soumis à des vibrations en translation normale. Par souci de conformité des mesurages aux exigences de la
présente partie de l'ISO 10846, le dispositif d'essai doit comprendre les éléments décrits de 5.1.2 à 5.1.6.
5.1.2 Support élastique soumis à essai
L'élément d'essai est placé sur une table d'assise lourde et rigide.
5.1.3 Système de précharge statique
Les mesurages doivent être effectués après avoir soumis l'élément d'essai à une précharge représentative et
spécifiée. Les exemples suivants décrivent des méthodes d'application de la précharge statique:
a) utilisation d'un actionneur hydraulique, servant également d'excitateur de vibrations. Cet élément est
monté avec l'élément d'essai dans une structure de charge;
b) utilisation d'une structure destinée uniquement à l'application d'une précharge statique; voir Figure 2.
Dans ce cas, des isolateurs de vibrations auxiliaires doivent également être montés à l'entrée de
l'élément d'essai pour le découpler de la structure.
NOTE Dans de nombreux cas, il sera nécessaire de placer une plaque de répartition des forces entre le(s)
transducteur(s) de force et l'actionneur. Outre sa fonction de répartition de la charge, elle sert également à assurer une
vibration uniforme en entrée sur l'élément élastique.
6 © ISO 2008 – Tous droits réservés

5.1.4 Système de mesurage des forces
Le système de mesurage des forces, à l'entrée du support élastique, se compose d'un ou de plusieurs
transducteurs de force dynamique.
NOTE 1 Il peut être nécessaire de placer une plaque de répartition des forces entre la bride d'entrée de l'élément
d'essai et le(s) transducteur(s) de force dynamique. Outre sa fonction de répartition de la charge, cette plaque de
répartition des forces fournit également une raideur de contact élevée entre le(s) transducteur(s) de force et la bride
d'entrée. De plus, elle a pour rôle d'assurer une vibration uniforme de la bride d'entrée.
NOTE 2 La masse d'une plaque de répartition placée entre le(s) transducteur(s) de force et l'élément d'essai influe sur
l'écart entre les valeurs mesurées de la raideur au point d'application et de la raideur dynamique de transfert de l'élément.
Pour obtenir une fréquence limite supérieure f (voir 3.19) plus élevée, la masse doit être aussi faible que possible.
UL
5.1.5 Système de mesurage de l'accélération
Les mesurages de l'accélération doivent être effectués à l'entrée et en sortie de l'élément d'essai. Lorsque
des positions au point médian ne sont pas accessibles, un mesurage indirect des accélérations au point
médian doit être réalisé par sommation des signaux appropriés, par exemple en prenant la moyenne linéaire
de deux accéléromètres positionnés symétriquement.
Une autre solution possible consiste à remplacer les accéléromètres par des transducteurs de vitesse ou de
déplacement, à condition qu'ils couvrent un domaine de fréquences approprié.
5.1.6 Système d'excitation dynamique
Le système d'excitation dynamique doit être adapté au niveau d'excitation approprié et au domaine de
fréquences étudié. Tout type d'excitateur peut être utilisé, par exemple:
a) un actionneur hydraulique pouvant également servir à appliquer une précharge statique;
b) un ou plusieurs excitateurs de vibrations électrodynamiques (pot vibrant) équipés de tiges de connexion;
c) un ou plusieurs excitateurs piézo-électriques.
Pour appliquer une précharge statique, des isolateurs de vibration peuvent être utilisés pour le découplage
dynamique des excitateurs afin de réduire la transmission latérale des vibrations par la structure. Cependant,
dans les bancs d'essai équipés d'un actionneur hydraulique assurant l'application de charges statiques et
dynamiques, un tel découplage présente généralement l'inconvénient d'avoir des effets défavorables sur les
mesurages à basses fréquences.
a)  Vue d'ensemble b)  Côté entrée (détails)

c)  Palier(s) de guidage à faible frottement d)  Éléments d'essai symétriques
Légende
1 excitateur 8 mesurage de l'accélération à l'entrée (a )
2 barre transversale 9 élément d'essai
3 tige de connexion 10 mesurage de l'accélération à la sortie (a )
4 ressort de découplage dynamique, précharge statique 11 support rigide
5 plaque de répartition des forces 12 point de fixation
6 mesurage des forces à l'entrée (F ) 13 palier à faible frottement
7 mesurage de l'accélération indésirable (a)
u
Figure 2 — Exemple de banc d'essai en laboratoire pour le mesurage de la raideur dynamique
au point d'application en translation normale
8 © ISO 2008 – Tous droits réservés

5.2 Translations transversales
5.2.1 Vue d'ensemble
Les Figures 3 et 4 proposent, à titre d'exemple, une représentation schématique des dispositifs d'essai
destinés aux supports élastiques exposés à des vibrations en translation perpendiculaires à la direction
normale de charge. Le dispositif d'essai doit se composer des éléments décrits de 5.2.2 à 5.2.6.
5.2.2 Support élastique soumis à l'essai
L'élément d'essai est placé sur une table d'assise lourde et rigide (voir Figure 3) ou entre des colonnes rigides
et sur un support rigide (voir Figure 4).
5.2.3 Système de précharge
Les mesurages doivent être effectués après avoir soumis l'élément d'essai à une précharge normale
représentative et spécifiée. Les exemples suivants décrivent des méthodes d'application de la précharge
statique:
a) utilisation d'un actionneur hydraulique. Cet élément est monté avec l'élément d'essai dans une structure
de charge;
b) utilisation d'une structure destinée uniquement à l'application d'une précharge statique.
NOTE Dans de nombreux cas, il sera nécessaire de placer une plaque de répartition des forces entre le(s)
transducteur(s) de force et l'actionneur. Outre sa fonction de répartition de la charge, elle sert également à assurer une
vibration uniforme en entrée sur l'élément élastique.
5.2.4 Système de mesurage des forces
Le système de mesurage des forces doit être constitué, au choix, de l'un ou l'autre jeu d'éléments suivants:
a) un ou plusieurs transducteurs de force pour le mesurage des forces dynamiques de cisaillement
(voir Figure 3);
b) un ou plusieurs transducteurs de force pour le mesurage des forces dynamiques normales (voir Figure 4).
NOTE 1 Il peut être nécessaire de monter une plaque de répartition des forces entre la bride d'entrée de l'élément
d'essai et le(s) transducteur(s) de force dynamique. Outre sa fonction de répartition de la charge, cette plaque de
répartition des forces fournit également une raideur de contact élevée entre le(s) transducteur(s) de force et la bride
d'entrée. De plus, elle a pour rôle d'assurer une vibration uniforme de la bride d'entrée.
NOTE 2 La masse d'une plaque de répartition placée entre le(s) transducteur(s) de force et l'élément d'essai influe sur
l'écart entre les valeurs mesurées de la raideur au point d'application et de la raideur dynamique de transfert de l'élément.
Pour obtenir une fréquence limite supérieure f (voir 3.19) plus élevée, la masse doit être aussi faible que possible.
UL
5.2.5 Système de mesurage de l'accélération
Les mesurages de l'accélération doivent être effectués à l'entrée et en sortie de l'élément d'essai.
Les accéléromètres mis en place sur les brides de l'élément d'essai ou sur la plaque de répartition des forces
doivent être placés sur les axes de symétrie horizontaux de ces composants. Lorsque ces endroits ne sont
pas accessibles, un mesurage indirect de l'accélération le long d'un axe de symétrie peut être effectué par
sommation des signaux appropriés, par exemple en prenant la moyenne linéaire de deux accéléromètres
positionnés symétriquement.
Les accéléromètres peuvent être remplacés par des transducteurs de vitesse ou de déplacement, à condition
qu'ils présentent une réponse en fréquence appropriée.
5.2.6 Système d'excitation dynamique
Le système d'excitation dynamique doit être adapté au niveau d'excitation approprié et au domaine de
fréquences étudié. Tout type d'excitateur peut être utilisé, par exemple:
a) un actionneur hydraulique;
b) un ou plusieurs excitateurs de vibrations électrodynamiques équipés de tiges de connexion;
c) un ou plusieurs excitateurs piézo-électriques.

a)  Vue d'ensemble
10 © ISO 2008 – Tous droits réservés

b)  Côté entrée (détails)
Légende
1 excitateur 8 mesurage de l'accélération à l'entrée (a )
2 barre transversale 9 mesurage de l'accélération indésirable (a )
u
3 tige de connexion 10 élément d'essai
4 ressort de découplage dynamique, précharge statique 11 mesurage de l'accélération en sortie (a )
5 palier à faible frottement 12 support rigide
6 plaque de répartition des forces 13 point de fixation
7 mesurage de la force de cisaillement à l'entrée (F)
Figure 3 — Exemple de banc d'essai en laboratoire pour le mesurage de la raideur dynamique
au point d'application en translation transversale

Légende
1 excitateur 6 mesurage de l'accélération à l'entrée (a )
2 dispositif de précharge 7 éléments d'essai de raideur identique
3 tige de connexion 8 colonnes rigides
4 plaque de répartition des forces 9 support rigide
5 mesurage des forces à l'entrée (F ) 10 mesurage de l'accélération en sortie (a )
1 2
Figure 4 — Exemple de dispositif d'essai symétrique pour le mesurage de la raideur dynamique
au point d'application en translation transversale
5.3 Suppression des vibrations indésirables
5.3.1 Généralités
Les modes opératoires d'essai conformes à la présente partie de l'ISO 10846 traitent des mesurages
successifs de la raideur de transfert pour des excitations unidirectionnelles dans les directions normale et
transversale.
Cependant, compte tenu des asymétries dans l'excitation, des conditions aux limites et des propriétés des
éléments d'essai, des composantes autres que l'élément vibratoire prévu à l'entrée peuvent produire des
réponses indésirables intenses à certaines fréquences. Des mesures qualitatives visant à supprimer les
vibrations indésirables à l'entrée sont examinées ci-après. Il existe une catégorie spéciale de dispositifs
d'essai dans lesquels deux éléments élastiques de raideur identique sont soumis à l'essai dans une
configuration symétrique (voir Figure 4). Cela peut se révéler utile et permettre d'éliminer les vibrations
indésirables à l'entrée. Les exigences quantitatives sont formulées en 6.1.3.
5.3.2 Direction normale
Pour une excitation dans la direction normale, le positionnement symétrique de l'excitateur ou d'une paire
d'excitateurs doit être la méthode privilégiée pour éliminer les vibrations transversales et en rotation à l'entrée.
Toutefois, les propriétés de l'élément d'essai elles-mêmes peuvent provoquer un couplage entre les vibrations
normales et celles produites dans d'autres directions. Une autre méthode de suppression des vibrations
indésirables à l'entrée consiste à utiliser un dispositif symétrique comprenant deux ou quatre éléments d'essai
de raideur identique ou un système de «guidage» placé de part et d'autre de la masse d'excitation, tel que,
par exemple, des roulements à rouleaux [voir Figure 2 c)].
NOTE En cas d'utilisation d'un système de guidage sous forme de paliers à faible frottement, les transducteurs de
force, destinés au mesurage des forces à l'entrée F , doivent être placés entre le même système de guidage et l'élément
d'essai afin d'éviter les erreurs dues au caractère aléatoire des propriétés de transmission de ces éléments de guidage.
5.3.3 Direction transversale
Pour l'excitation dans la direction transversale, il se produit dans tous les cas un couplage, à l'entrée, entre les
vibrations transversales et en rotation.
Les Figures 3 et 4 présentent des exemples de solutions qui permettent de favoriser des vibrations
unidirectionnelles à l'entrée. La Figure 3 montre à titre d'exemple comment un système de guidage peut être
utilisé afin de supprimer les rotations à l'entrée. La Figure 4 présente un dispositif symétrique comportant
deux éléments d'essai de raideur identique.
6 Critères d'adéquation du dispositif d'essai
6.1 Exigences générales
6.1.1 Domaine de fréquences
Chaque installation d'essai a un domaine de fréquences limité dans lequel des essais valables peuvent être
effectués. La largeur de bande utilisable de l'actionneur de vibrations impose une première limite.
D'autres limites sont liées aux exigences de mesurage de l'accélération et des forces à l'entrée et tiennent
compte des vibrations indésirables.
6.1.2 Limite liée à l'accélération de la bride de sortie
Les Figures 2 à 4 indiquent les grandeurs dynamiques suivantes à mesurer:
⎯ F force à l'entrée;
12 © ISO 2008 – Tous droits réservés

⎯ a accélération de la bride d'entrée et de la plaque de répartition des forces à l'entrée placée sur
l'élément d'essai;
⎯ a accélération de la bride de sortie.

Les mesurages de la raideur conformes à la présente partie de I'ISO 10846 sont valables uniquement pour
les fréquences telles que:
∆−L = L L W 20 dB (1)
aa
1,2
NOTE Une valeur trop faible de la différence de niveau ∆L peut être expliquée par une désadaptation insuffisante
1,2
de la raideur entre l'élément d'essai et la table d'assise ou par une transmission latérale. La mise en œuvre d'isolateurs de
vibrations pour découpler la partie supérieure de l'élément d'essai de la structure de charge (voir Figure 2, par exemple)
ainsi que l'excitateur de vibrations de la structure devrait permettre de réduire considérablement la transmission latérale.
6.1.3 Limite liée aux vibrations indésirables à l'entrée
Les accélérations qui se produisent à l'entrée dans des directions autres que celles de l'excitation doivent être
supprimées conformément à 5.3. Les mesurages conformes à la présente partie de l'ISO 10846 sont valables
uniquement pour les fréquences où l'accélération produite à l'entrée dans le sens de l'excitation est
supérieure d'au moins 15 dB à celle appliquée dans d'autres directions perpendiculaires à celle-ci, c'est-à-dire
que:
LL− W 15 dB (2)
aa(excitation) (indésirable)
Pour une excitation normale, l'accélération à l'entrée dans la direction de l'excitation a se situe le long de la
1z
ligne d'excitation et à l'interface entre la plaque de répartition des forces et la bride d'entrée de l'élément
élastique. Les vibrations indésirables à l'entrée, dans les directions perpendiculaires et transversales a et a ,
1x 1y
doivent être mesurées au niveau du bord de la plaque de répartition des forces entre les transducteurs de
force et la bride d'entrée [voir Figure 2 b)].
Pour une excitation transversale (dans le sens x ou y), les vibrations indésirables à l'entrée, a et a ou a ,
1z 1y 1x
doivent être mesurées au niveau du bord de la plaque de répartition des forces entre les transducteurs de
force et la bride d'entrée [voir Figure 3 b)].
6.2 Détermination de la fréquence limite supérieure
La fréquence limite supérieure, f , au-dessus de laquelle la raideur dynamique au point d'application ne doit
UL
pas être utilisée pour représenter la raideur dynamique de transfert, est déterminée en comparant le niveau
de raideur au point d'application, à la fréquence f, avec la valeur constante à basse fréquence (définie en tant
que moyenne pour les fréquences de 1 Hz à 20 Hz). La fréquence la plus basse, à laquelle le niveau de
raideur au point d'application est inférieur de 2 dB à la raideur à basse fréquence, est f .
UL
6.3 Transducteurs de force
Les transducteurs de force doivent être étalonnés à la température du laboratoire dans le domaine de
fréquences étudié et ils doivent avoir un niveau de sensibilité en fréquence plate à 0,5 dB près. L'étalonnage
doit être effectué conformément à la technique de charge par une masse, décrite dans l'ISO 7626-1.
Si l'on dispose d'un sous-programme de compensation appropriée (application numérique d'une fonction de
transfert appropriée), la fonction de sensibilité résultante doit satisfaire à la prescription de 0,5 dB.
Les transducteurs de force doivent être insensibles aux effets de l'environnement extérieur tels que humidité
relative, champs magnétiques, électriques ou acoustiques et contraintes, et la sensibilité aux forces
transversales aux axes doit être inférieure à 5 % de la sensibilité dans l'axe principal de sensibilité.
6.4 Accéléromètres
Les accéléromètres doivent être étalonnés à la température du laboratoire dans le domaine de fréquences
étudié et ils doivent avoir un niveau de sensibilité en fréquence plate dans une fourchette de 0,5 dB.
L'étalonnage doit être effectué conformément à l'ISO 16063-21.
Les accéléromètres doivent être insensibles aux effets de l'environnement extérieur tels que humidité relative,
champs magnétiques, électriques ou acoustiques et contraintes, et la sensibilité aux forces transversales aux
axes doit être inférieure à 5 % de la sensibilité dans l'axe principal de sensibilité.
En cas d'utilisation de transducteurs de déplacement ou de vitesse, ceux-ci sont soumis aux mêmes
prescriptions que les accéléromètres.
6.5 Sommation des signaux
En cas d'addition de signaux provenant des transducteurs de force ou des accéléromètres, cette opération
doit être effectuée sur la base d'une tolérance maximale de 5 %. Cet objectif peut être atteint en utilisant des
transducteurs identiques dont les sensibilités affichent un écart dans la limite de 5 %. Un autre procédé
consiste à effectuer la sommation à l'aide d'un analyseur multicanaux. Dans ce cas, des corrections doivent
être apportées pour compenser à la fois les différences de sensibilité des transducteurs supérieures à 5 % et
les différences entre les facteurs de gain des canaux (voir 6.6).
6.6 Analyseurs
Des analyseurs à bande étroite satisfaisant aux exigences suivantes doivent être utilisés.
a) Dans le domaine de fréquences étudié, le pouvoir de résolution spectrale doit permettre d'obtenir au
moins cinq fréquences distinctes par bande de tiers d'octave.
b) La différence des réponses en fréquence entre les canaux (y compris l'équipement de conditionnement
des signaux), utilisés pour les mesurages des accélérations à l'entrée et en sortie, doit être inférieure à
0,5 dB dans le cas d'un mesurage avec la même résolution en fréquence que celle utilisée pour les
essais du support élastique. Autrement, des corrections doivent être apportées afin de compenser les
écarts entr
...

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 10846-5
Первое издание
2008-08-15
Акустика и вибрация. Лабораторные
измерения виброакустических
передаточных характеристик упругих
элементов.
Часть 5.
Метод измерения входной частотной
характеристики для определения
низкочастотной переходной жесткости
упругих опор при поступательном
движении
Acoustics and vibration  Laboratory measurement of vibro-acoustic
transfer properties of resilient elements 
Part 5: Driving point method for determination of the low-frequency
transfer stiffness of resilient supports for translatory motion

Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
©
ISO 2008
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или вывести на экран, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на загрузку интегрированных шрифтов в компьютер, на котором ведется редактирование. В случае загрузки
настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение лицензионных условий
фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe − торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованным для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.

ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ

©  ISO 2008
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO по адресу, указанному ниже, или членов ISO в стране регистрации пребывания.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii  ISO 2008 – Все права сохраняются

Содержание Страница
Предисловие .iv
Введение .v
1 Область применения .1
2 Нормативные ссылки .2
3 Термины и определения .3
4 Принцип.6
5 Испытательные установки .7
5.1 Поступательные движения в нормальном направлении.7
5.2 Поступательные движения в поперечном направлении .8
5.3 Подавление нежелательных вибраций .9
6 Критерии адекватности испытательной установки .13
6.1 Общие требования .13
6.2 Определение верхней предельной частоты.14
6.3 Датчики силы .14
6.4 Акселерометры.15
6.5 Суммирование сигналов.15
6.6 Анализаторы .15
7 Методики испытания .15
7.1 Установка испытательных элементов.15
7.2 Выбор системы измерения силы и плит, равномерно распределяющих силу .16
7.3 Монтаж и соединение акселерометров.16
7.4 Монтаж и соединения возбудителя вибраций .16
7.5 Сигнал источника .16
7.6 Измерения.17
7.7 Испытание на линейность .18
8 Оценка результатов испытаний .19
8.1 Вычисление динамической входной жесткости .19
8.2 Значения динамической входной жесткости, усредненной по частоте, в
третьоктавной полосе частот .20
8.3 Значения переходной жесткости, усредненной по частоте, в третьоктавной полосе
частот.20
8.4 Представление результатов в третьоктавной полосе частот.20
8.5 Представление данных в узкой полосе частот.21
9 Записываемая информация.22
10 Протокол испытания.24
Приложение A (информативное) Кривая зависимости деформации от статической нагрузки .25
Приложение B (информативное) Погрешность измерений .26
Библиография.30

 ISO 2008 – Все права сохраняются iii

Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной
электротехнической комиссией (IEC) по всем вопросам стандартизации в области электротехники.
Международные стандарты разрабатываются в соответствии с правилами, установленными в
Директивах ISO/IEC, Часть 2.
Основная задача технических комитетов состоит в подготовке международных стандартов. Проекты
международных стандартов, одобренные техническими комитетами, рассылаются комитетам-членам
на голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения, по
меньшей мере, 75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы этого документа могут быть объектом патентных прав.
ISO не должен нести ответственность за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав.
ISO 10846-5 подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 43, Акустика, Подкомитетом SC 1, Шум, и
ISO/TC 108, Механическая вибрация, удар и мониторинг состояния.
ISO 10846 состоит из следующих частей под общим названием Акустика и вибрация. Лабораторные
измерения виброакустических передаточных характеристик упругих элементов:
 Часть 1. Принципы и руководящие указания
 Часть 2. Определение динамической жёсткости упругих опор при поступательном движении.
Прямой метод
 Часть 3. Определение динамической жёсткости упругих опор при поступательном движении.
Косвенный метод
 Часть 4. Динамическая жёсткость элементов, кроме упругих опор, при поступательном
движении
 Часть 5. Метод измерения входной частотной характеристики для определения
низкочастотной переходной жесткости упругих опор при поступательном движении
iv  ISO 2008 – Все права сохраняются

Введение
Пассивные виброизоляторы разных типов используются для снижения уровня передаваемой вибрации.
Примерами таких виброизоляторов являются подвески автомобильных двигателей, упругие опоры
зданий, упругие основания и упругие муфты в соединениях валов судовых машин, а также небольшие
изоляторы для приборов бытового назначения.
Настоящая часть ISO 10846 устанавливает метод измерения входной частотной характеристики для
определения низкочастотной функции динамической переходной жесткости линейных упругих опор. В
ней рассматриваются упругие опоры с нелинейными характеристиками, описываемыми кривой
зависимости деформации от статической нагрузки, при условии, что вибрационное поведение
элементов при заданной предварительной статической нагрузке остается приблизительно линейным.
Настоящая часть ISO 10846 входит в серию международных стандартов по методам лабораторных
измерений виброакустических свойств упругих элементов, которые также включают документы по
принципам измерений, прямому методу и косвенному методу. Руководящие указания по выбору
соответствующего международного стандарта даются в ISO 10846-1.
Лабораторные условия, описанные в настоящей части ISO 10846, включают условия приложения
статической предварительной нагрузки, если это необходимо.
Результаты, получаемые при применении метода, описанного в настоящей части ISO 10846, являются
полезными в случае упругих элементов, которые используются для подавления низкочастотной
вибрации и ослабления шума, возникающего в конструкции, в нижней части диапазона звуковых частот.
Однако для полной категоризации упругих элементов, используемых для ослабления низкочастотной
вибрации или снижения амплитуд ударных воздействий, требуется дополнительная информация,
которая не предоставляется этим методом.

 ISO 2008 – Все права сохраняются v

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 10846-5:2008(R)

Акустика и вибрация. Лабораторные измерения
виброакустических передаточных характеристик упругих
элементов.
Часть 5.
Метод измерения входной частотной характеристики для
определения низкочастотной переходной жесткости
упругих опор при поступательном движении
1 Область применения
Настоящая часть ISO 10846 устанавливает метод измерения входной частотной характеристики для
определения низкочастотной динамической переходной жесткости при поступательных вибрациях
упругих опор, к которым прилагается заданная предварительная нагрузка. Метод предназначается для
лабораторных измерений вибраций и сил на входной стороне с заторможенной выходной стороной
виброизолятора и называется "методом измерения входной частотной характеристики ".
Жесткость, определяемая путем измерений входного перемещения (скорости, ускорения) и силы на
входе, является динамической входной жесткостью. Данный метод может использоваться для
определения динамической переходной жесткости только на низких частотах, на которых входная
жесткость и переходная жесткость равны.
ПРИМЕЧАНИЕ 1 В ISO 10846-2 рассматривается прямой метод измерения динамической переходной жесткости.
Этот метод распространяется на определение низкочастотной динамической переходной жесткости и в принципе
охватывает более широкий диапазон частот, чем метод измерения входной частотной характеристики. Тем не
менее, метод измерения входной частотной характеристики рассматривается также в серии международных
стандартов ISO 10846. Считается, что он представляет полезный вариант для владельцев (часто дорогих)
испытательных установок, используемых в измерениях входной жесткости, расширяя применение этих установок
для измерения низкочастотной динамической переходной жесткости.
Метод применим к испытательным элементам с параллельными фланцами (см. Рисунок 1).
Упругие элементы, являющиеся предметом рассмотрения в настоящей части ISO 10846, используются
a) для снижения уровня передаваемых вибраций в нижней части диапазона звуковых частот
(обычно в диапазоне от 20 Гц до 200 Гц) в конструкции, которая, например, может излучать
нежелательный звук в текучую среду (в воздух, воду или другую текучую среду), а также
b) для снижения уровня низкочастотных вибраций (обычно в диапазоне от 1 Гц до 80 Гц), которые,
например, могут неблагоприятно воздействовать на людей или повреждать конструкции любого
размера, если вибрация является слишком сильной.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 На практике размеры используемой испытательной установки (используемых испытательных
установок) определяют ограничения, накладываемые на очень малые и очень большие упругие опоры.
ПРИМЕЧАНИЕ 3 В данном методе предусматривается использованием образцов сплошных опор в виде
прокладок и защитных покрытий. Вопрос о том, в достаточной ли степени такой образец описывает поведение
сложной системы, остается на рассмотрение пользователя настоящей части ISO 10846.
 ISO 2008 – Все права сохраняются 1

В настоящей части ISO 10846 рассматриваются измерения поступательных вибраций в нормальном и
поперечном направлениях по отношению к фланцам. Данный метод охватывает диапазон частот,
начиная с частоты f = 1 Гц и кончая верхней предельной частотой f . Типичное значение частоты f .
1 UL UL
лежит в диапазоне 50 Гц ≤ f u 200 Гц.
UL
Данные, полученные методом измерений, установленным в настоящей части ISO 10846, могут быть
использованы для:
 получения информации о продукте, предоставляемой изготовителями и поставщиками;
 получения информации в процессе проектирования продукта;
 контроля качества; и
 вычисления вибрации, передаваемой через изоляторы.

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Если упругая опора не имеет параллельных фланцев, то для их установки используется
вспомогательное крепление как часть испытательного элемента.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Стрелки указывают направление приложения нагрузки.
Рисунок 1 − Пример упругих опор с параллельными фланцами
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные нормативные документы являются обязательными при применении данного
документа. Для жестких ссылок применяется только цитированное издание документа. Для плавающих
ссылок необходимо использовать самое последнее издание нормативного ссылочного документа
(включая любые изменения).
ISO 266, Акустика. Предпочтительные частоты
1)
ISO 2041:— , Механическая вибрация, удар и мониторинг состояния. Словарь
ISO 5348, Вибрация и удар механические. Механическое крепление акселерометров
ISO 7626-1, Вибрация и удар. Экспериментальное определение механической подвижности. Часть 1.
Основные определения и датчики
ISO 10846-1, Акустика и вибрация. Лабораторные измерения виброакустических передаточных
характеристик упругих элементов. Часть 1. Принципы и руководящие указания

1) Будет опубликован. (Пересмотренное издание ISO 2041:1990)
2  ISO 2008 – Все права сохраняются

ISO 16063-21, Методы калибровки датчиков вибрации и удара. Часть 21. Калибровка вибрации
путем сравнения с эталонным датчиком
2),
ISO/IEC Guide 98-3 Погрешность измерений. Часть 3. Руководство по представлению (GUM 1995)
3 Термины и определения
Для целей настоящего документа используются термины и определения, установленные в ISO 2041, а
также следующие термины и определения.
3.1
виброизолятор
упругий элемент
vibration isolator
resilient element
изолятор, разработанный для ослабления передаваемой вибрации в установленном частотном
диапазоне
1)
ПРИМЕЧАНИЕ Адаптировано из ISO 2041:— , определение 2.120.
3.2
упругая опора
resilient support
виброизолятор (виброизоляторы), подходящий (подходящие) для использования в качестве опор
машин, зданий или конструкций другого типа
3.3
испытательный элемент
test element
упругий элемент, подвергаемый испытаниям, в том числе фланцы и вспомогательные крепления, если
они используются
3.4
затормаживающая сила
blocking force
F
b
динамическая сила, действующая на выходную сторону виброизолятора, приводящая к нулевому
перемещению на выходе
3.5
динамическая входная жесткость
dynamic driving point stiffness
k
1,1
отношение, зависящее от частоты, фазора силы F на входной стороне виброизолятора с
заторможенной выходной стороной к фазору перемещения u на входной стороне
=/F u
k
1,1
1 1
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Нижний индекс “1” обозначает, что сила и перемещение измеряются на входной стороне.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Значение k может зависеть от статической предварительной нагрузки, температуры,
1,1
относительной влажности и других факторов.

2) ISO/IEC Guide 98-3 будет переиздан как Руководство по представлению погрешности измерений (GUM),
1995.
 ISO 2008 – Все права сохраняются 3

ПРИМЕЧАНИЕ 3 На низких частотах упругая и диссипативная силы однозначно определяют величину k . На
1,1
высоких частотах важную роль играют также силы инерции.
3.6
динамическая переходная жесткость
dynamic transfer stiffness
k
2,1
отношение, зависящее от частоты, фазора затормаживающей силы F на выходной стороне упругого
2,b
элемента к фазору перемещения u на входной стороне
k= F /u
2,b 1
2,1
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Нижние индексы “1”и “2” обозначают входную и выходную стороны, соответственно.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Значение k может зависеть от статической предварительной нагрузки, температуры,
2,1
относительной влажности и других факторов.
ПРИМЕЧАНИЕ 3 На низких частотах величина k однозначно определяется упругой и диссипативной силами и
2,1
kk≈ . На более высоких частотах важную роль играют также силы инерции в упругом элементе и kk≠ .
1,1 2,1 1,1 2,1
3.7
коэффициент потерь упругого элемента
loss factor of resilient element
η
отношение мнимой части k к действительной части k , т. е. тангенс фазового угла k , в
2,1 2,1 2,1
низкочастотном диапазоне, в котором силы инерции в элементе являются пренебрежимо малыми
3.8
динамическая переходная жесткость, усредненная по частоте
frequency-averaged dynamic transfer stiffness
k
av
функция частоты среднего значения динамической переходной жесткости в полосе частот ∆f
ПРИМЕЧАНИЕ См. 8.2.
3.9
точечный контакт
point contact
контактная площадка, вибрирующая как поверхность твердого тела
3.10
поступательное движение в направлении нормали
normal translation
поступательная вибрация в направлении, перпендикулярном фланцу упругого элемента
3.11
поступательное движение в поперечном направлении
transverse translation
поперечная вибрация в направлении, перпендикулярном направлению поступательного движения по
нормали
3.12
линейность
linearity
характеристика динамического поведения упругого элемента, если она удовлетворяет принципу
суперпозиции
4  ISO 2008 – Все права сохраняются

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Принцип суперпозиции может быть сформулирован следующим образом: если входной сигнал
x (t) создает выходной сигнал y (t) и в отдельном испытании входной сигнал x (t) создает выходной сигнал y (t), то
1 1 2 2
суперпозиция имеет место, если входной сигнал a x (t) + b x (t) создает выходной сигнал ay (t) + b y (t). Это
1 2 1 2
правило должно выполняться для всех значений a, b и x (t), x (t); a и b − произвольные постоянные.
1 2
ПРИМЕЧАНИЕ 2 В действительности испытание на линейность, указанное выше, является малопригодным с
практической точки зрения и ограниченная проверка линейности выполняется путем измерения динамической
переходной жесткости в диапазоне уровней входного сигнала. Для отдельной предварительной нагрузки, если
динамическая переходная жесткость является номинально инвариантной, система может считаться линейной. В
действительности эта процедура проверяет пропорциональность отклика и возбуждения (см. 7.7).
3.13
метод измерения входной частотной характеристики
driving point method
метод, в котором измеряются одна их характеристик движения – перемещение, скорость или
ускорение на входе и входная сила с заторможенной выходной стороной упругого элемента
3.14
уровень силы
force level
L
F
уровень, определяемый по следующей формуле:
F
= 10lg  дБ ,
L
F
F
где F среднеквадратическое значение силы в определенной полосе частот, F – опорная сила
−6
(F = 10 Н)
3.15
уровень ускорения
acceleration level
L
a
уровень, определяемый по следующей формуле:
a
= 10lg  дБ ,
L
a
a
где a среднеквадратическое значение ускорения в определенной полосе частот, a – опорное
−6 2
ускорение (a = 10 м/с )
3.16
уровень динамической переходной жесткости
level of dynamic transfer stiffness
L
k
2,1
уровень, определяемый по следующей формуле:
k
21,
= 10lg  дБ ,
L
k
2,1
k
где |k | квадратичная величина динамической переходной жесткости (3.6) на установленной
2,1
частоте, k – опорная жесткость (k = 1 Н/м)
0 0
 ISO 2008 – Все права сохраняются 5

3.17
уровень динамической переходной жесткости, усредненной в полосе частот
level of frequency-band-averaged dynamic transfer stiffness
L
k
av
уровень, определяемый по следующей формуле:
k
av
= 10lg дБ ,
L
k
av
k
где k динамическая переходная жесткость, усредненная по частоте (3.8), k − опорная жесткость
av 0
(k = 1 Н/м)
3.18
передача вибрации в обход виброизолятора
flanking transmission
силы и ускорения на выходной стороне, создаваемые возбудителем вибраций на входной стороне, но
каналы передачи вибрации не проходят через испытываемый упругий элемент
3.19
верхняя предельная частота
upper limiting frequency
f
UL
частота, вплоть до которой результаты определения величины k являются достоверными в
1,2
соответствии с критериями, установленными в разных частях ISO 10846
ПРИМЕЧАНИЕ См. 6.2.
4 Принцип
Принцип, лежащий в основе метода измерения входной частотной характеристики, обсуждается
ISO 10846-1. Основной принцип состоит в том, что сила на входе и либо входное смещение, скорость
или ускорение измеряются при заторможенной выходной стороне виброизолятора. По результатам,
полученным в измерениях, определяется входная жесткость k . На низких частотах вплоть до
1,1
частоты f , входная жесткость k приближенно равна переходной жесткости k .
UL 1,1 2,1
Основание должно обеспечивать достаточное ослабление вибраций на выходной стороне
испытываемого объекта по сравнению с вибрациями на входной стороне.
Масса, устанавливаемая между испытательным изолятором и датчиками силы на входе, является
источником систематической ошибки измерения силы на входе, которая ограничивает диапазон частот
для правильного измерения величины k и является одной из причин расхождения величин k и k .
1,1 1,1 2,1
Инертные свойства массы, приводящие к возникновению собственных колебаний упругого элемента,
являются другой причиной расхождения величин k и k .
1,1 2,1
В настоящей части ISO 10846 представлен метод определения предельной частоты f , вплоть до
UL
которой точность эквивалентности величин k и k равна 2 дБ или лежит в пределах 2 дБ.
1,1 2,1
Методика испытания, соответствующая настоящей части ISO 10846, распространяется на измерения
переходной жесткости в случае однонаправленных возбуждений по отдельности в нормальном и
поперечном направлениях.
6  ISO 2008 – Все права сохраняются

5 Испытательные установки
5.1 Поступательные движения в нормальном направлении
5.1.1 Общее представление
На Рисунке 2, представлен пример испытательной установки для упругих опор, подвергаемых
воздействию поступательной вибрации в нормальном направлении. Эскизы являются схематическими.
Чтобы испытательная установка подходила для проведения измерений в соответствии с настоящей
частью ISO 10846, она должны включать компоненты, описанные в 5.1.2 − 5.1.6.
5.1.2 Испытываемая упругая опора
Испытательный элемент размещается на столе для жесткого основания.
5.1.3 Система статического предварительного нагружения
Измерения должны проводиться в условиях репрезентативного и установленного предварительного
нагружения испытательного элемента. Ниже представлены примеры методов приложения статической
предварительной нагрузки.
a) Используйте гидравлический привод, выполняющий также роль возбудителя вибраций. Он
устанавливается в силовой раме вместе с испытательным элементом;
b) Используйте раму, обеспечивающую только статическое предварительное нагружение, см.
Рисунок 2. В случае применения такой рамы для динамического развязывания испытываемого
элемента и рамы на входной стороне испытываемого элемента должны также устанавливаться
вспомогательные виброизоляторы.
ПРИМЕЧАНИЕ Во многих случаях может возникнуть необходимость установки плиты, равномерно
распределяющей силу, между датчиком (датчиками) силы и приводом. Помимо указанной функции распределения
нагрузки эта плита также обеспечивает равномерную вибрацию на входе упругого элемента.
5.1.4 Система измерения силы
Система измерения силы на входной стороне упругой опоры состоит из одного или нескольких
датчиков силы (динамометрических датчиков).
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Может возникнуть необходимость установки плиты, равномерно распределяющей силу, между
входным фланцем испытательного элемента и динамическим датчиком (динамическими датчиками) сил. Помимо
указанной функции распределения нагрузки эта плита также обеспечивает большую контактную жесткость между
датчиком (датчиками) силы и входным фланцем, а также усиливает равномерную вибрацию входного фланца.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Масса распределительной плиты, устанавливаемой между датчиком (датчиками) силы и
испытательным элементом, влияет на расхождение значений измеренной входной жесткости и динамической
переходной жесткости элемента. Для более высокой верхней предельной частоты f эта масса должна быть по
UL
возможности небольшой (3.19).
5.1.5 Система измерения ускорения
Измерения ускорений должны проводиться на входной и выходной сторонах испытательного элемента.
Если средние положения недоступны, косвенные измерения ускорения в среднем положении должны
выполняться путем соответствующего суммирования сигналов, например, путем определения
линейного среднего значения для двух симметрично установленных акселерометров.
Как вариант, вместо акселерометров при условии выбора соответствующего диапазона частот могут
использоваться датчики перемещения или скорости.
 ISO 2008 – Все права сохраняются 7

5.1.6 Система динамического возбуждения
Система динамического возбуждения должна соответствовать рассматриваемому уровню
возбуждения и установленному диапазону частот. Разрешается использование возбудителя вибрации
любого типа. Ниже приводятся примеры таких возбудителей:
a) гидравлический привод, который также может обеспечивать статическое предварительное
нагружение;
b) один или несколько электродинамических возбудителей вибрации (вибраторов) с шатунами;
c) один или несколько пьезоэлектрических возбудителей.
Виброизоляторы могут использоваться для динамического развязывания возбудителей, что позволяет
ослабить вибрацию, передаваемую через раму в обход виброизолятовов, при приложении статической
предварительной нагрузки. Однако в испытательных установках, использующих гидравлический
привод как для статического, так и динамического нагружения, такое развязывание является
малопригодным из-за неблагоприятного влияния на низкочастотные измерения.
5.2 Поступательные движения в поперечном направлении
5.2.1 Общее представление
Схематические примеры испытательных установок для упругих опор, подвергающихся воздействию
поперечных вибраций в направлении, перпендикулярном нормальному направлению действия
нагрузки, представлены на Рисунках 3 и 4. Испытательная установка должна включать компоненты,
описанные в 5.2.2 − 5.2.6.
5.2.2 Испытываемая упругая опора
Испытательный элемент устанавливается на столе с тяжелым жестким основанием (см. Рисунок 3) или
между жесткими стойками на жестком основании (см. Рисунок 4).
5.2.3 Система статического предварительного нагружения
Измерения должны проводиться в условиях репрезентативного и установленного предварительного
нагружения испытательного элемента. Ниже представлены примеры методов приложения статической
предварительной нагрузки.
a) Используйте гидравлический привод. Привод устанавливается в силовой раме вместе с
испытательным элементом.
b) Используйте раму, обеспечивающую только статическую предварительную нагрузку.
ПРИМЕЧАНИЕ Во многих случаях может возникнуть необходимость установки плиты, равномерно
распределяющей силу, между датчиком (датчиками) силы и приводом. Помимо указанной функции распределения
нагрузки эта плита также обеспечивает равномерную вибрацию на входе упругого элемента.
5.2.4 Система измерения сил
Система измерения динамической силы должна включать либо:
a) один или несколько датчиков силы для измерения динамических сил сдвига (см. Рисунок 3), или
b) один или несколько датчиков силы для измерения динамических сил, действующих в нормальном
направлении (см. Рисунок 4).
8  ISO 2008 – Все права сохраняются

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Может возникнуть необходимость установки плиты, равномерно распределяющей силу, между
входным фланцем испытательного элемента и динамическим датчиком (динамическими датчиками) сил. Помимо
указанной функции распределения нагрузки эта плита также обеспечивает большую контактную жесткость между
датчиком (датчиками) силы и входным фланцем, а также усиливает равномерную вибрацию входного фланца.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Масса распределительной плиты, устанавливаемой между датчиком (датчиками) силы и
испытательным элементом, влияет на расхождение значений измеренной входной жесткости и динамической
переходной жесткости элемента. Для более высокой верхней предельной частоты f эта масса должна быть по
UL
возможности небольшой (3.19).
5.2.5 Система измерения ускорения
Измерения ускорения должны проводиться на входной и выходной сторонах испытательного элемента.
Акселерометры, устанавливаемые на фланцах испытательных элементов или на плите, равномерно
распределяющей силу, должны располагаться на горизонтальных осях симметрии этих компонентов.
Если такие места недоступны, косвенные измерения ускорения вдоль оси симметрии могут быть
проведены путем суммирования соответствующих сигналов, например, определяя линейное среднее
значение для двух симметрично позиционированных акселерометров.
Вместо акселерометров могут использоваться датчики перемещения или скорости, если они имеют
соответствующую амплитудно-частотную характеристику.
5.2.6 Система динамического возбуждения
Система динамического возбуждения должна соответствовать рассматриваемому уровню
возбуждения и установленному диапазону частот. Разрешается использовать возбудители любого
типа. Примерами возбудителей являются:
a) гидравлический привод;
b) один или несколько электродинамических возбудителей с шатунами;
c) один или несколько пьезоэлектрических возбудителей.
5.3 Подавление нежелательных вибраций
5.3.1 Общие положения
Методики испытания, соответствующие настоящей части ISO 10846, распространяются на измерения
переходной жесткости в случае однонаправленных возбуждений, проводимые раздельно в
нормальном и поперечном направлениях.
Однако из-за несимметричности возбуждения, граничных условий и свойств испытательных элементов
компоненты, кроме установленного компонента входной вибрации, могут характеризоваться
нежелательными сильными откликами на определенных частотах. Качественные показатели,
связанные с подавлением нежелательных входных вибраций, обсуждаются ниже. Специальным
классом испытательных установок являются установки, в которых два номинально одинаковых упругих
элемента испытываются в симметричной конфигурации (см. Рисунок 4). Это может помочь подавить
нежелательные входные вибрации. Количественные требования устанавливаются в 6.1.3.
5.3.2 Нормальное направление
При возбуждении вибраций в нормальном направлении симметричное позиционирование возбудителя
или пары возбудителей должно рассматриваться как подходящий метод подавления поперечных и
угловых вибраций на входной стороне.
 ISO 2008 – Все права сохраняются 9

Тем не менее свойства самого испытательного объекта могут приводить к взаимодействию вибраций в
нормальном и других направлениях. Метод подавления нежелательных входных вибраций состоит в
использовании симметричной установки с двумя или четырьмя номинально одинаковыми
испытательными объектами или "направляющей" системы, устанавливаемой на сторонах
возбуждающей массы, например, в использовании роликовых подшипников [см. Рисунок 2 c)].
ПРИМЕЧАНИЕ Если опоры с малым трением используются как направляющая система, датчики, измеряющие
силу на входе F , должны размещаться между направляющей системой и испытательным элементом, что
позволяет исключить ошибки, связанные с неопределенными передаточными характеристиками этих
направляющих компонентов.
5.3.3 Поперечное направление
При возбуждении вибраций в поперечном направлении всегда происходит взаимодействие между
поперечными и угловыми входными вибрациями.
На Рисунках 3 и 4 приведены примеры мер, которые могут усилить однонаправленные вибрации на
входной стороне. На Рисунке 3 показан пример, как направляющая система может быть использована
для подавления угловых вибраций на входе. На Рисунке 4 показана симметричная установка с двумя
номинально одинаковыми испытательными объектами.

10  ISO 2008 – Все права сохраняются

a)  Общий вид b)  Входная сторона (детали)

c)  Направляющая опора (направляющие d)  Симметричная установка испытательных
опоры) с малым трением элементов
Обозначение
1 возбудитель 8 измерение входного ускорения (a )
2 поперечина 9 испытательный элемент
3 шатун 10 измерение выходного ускорения (a )
4 динамическая развязывающая пружина; 11 жесткое основание
статическая предварительная нагрузка
12 подвеска
5 плита, равномерно распределяющая силу
13 опора с малым трением
6 измерение силы на входе (F )
7 измерение нежелательного ускорения (a )
u
Рисунок 2 − Пример лабораторной испытательной установки для измерения динамической
входной жесткости при поступательных движениях в нормальном направлении
 ISO 2008 – Все права сохраняются 11

a)  Общий вид
b)  Входная сторона (детали)
Обозначение
1 возбудитель 8 измерение входного ускорения (a )
2 поперечина 9 измерение нежелательного ускорения (a )
u
3 шатун 10 испытательный элемент
4 динамическая развязывающая пружина, 11 измерение выходного ускорения (a )
статическая предварительная нагрузка
12 жесткое основание
5 опора с малым трением
13 подвеска
6 плита, равномерно распределяющая силу
7 измерение силы сдвига на входе (F )
Рисунок 3 − Пример лабораторной испытательной установки для измерения динамической
входной жесткости при поступательных движениях в поперечном направлении
12  ISO 2008 – Все права сохраняются

Обозначение
1 возбудитель 6 измерение входного ускорения (a )
2 устройство предварительного нагружения 7 номинально одинаковые испытательные
элементы
3 шатун
8 жесткие стойки
4 плита, равномерно распределяющая силу
9 жесткое основание
5 измерение силы на входе (F )
10 измерение выходного ускорения (a )
Рисунок 4 − Пример симметричной испытательной установки для измерения динамической
входной жесткости при поступательных движениях в поперечном направлении
6 Критерии адекватности испытательной установки
6.1 Общие требования
6.1.1 Частотный диапазон
Каждая установка имеет ограниченный диапазон частот, в котором могут проводиться достоверные
испытания. Одно ограничение устанавливается подходящей полосой частот вибропривода.
Другие ограничения вытекают из требований, предъявляемых к измерению ускорения и силы на входе,
а также связаны с нежелательной вибрацией.
6.1.2 Ограничение, связанное с ускорением входного фланца
На Рисунках 2 −4 указываются следующие динамические измеряемые величины:
 F сила на входе;
 a ускорение входного фланца и плиты, равномерно распределяющей силу на входе,
устанавливаемой на испытательном элементе;
 a ускорение выходного фланца.
 ISO 2008 – Все права сохраняются 13

Измерения жесткости в соответствии с настоящей частью ISO 10846 являются достоверными только
для частот, лежащих в диапазоне, в котором
∆−L = L L ≥ 20дБ (1)
aa
1,2
ПРИМЕЧАНИЕ Значение разности уровней ∆L , которое является слишком малым, может быть объяснено
1,2
недостаточным рассогласованием жесткости между испытательным элементом и основанием или передачей
вибрации в обход виброизолятора. Использование виброизоляторов для развязывания верхней части
испытательного элемента и силовой рамы (например, см. Рисунок 2), а также для развязывания возбудителя
вибраций и рамы может существенно уменьшить передачу вибраций в обход виброизолятора.
6.1.3 Ограничение, связанное с нежелательными входными вибрациями
Входные ускорения в направлениях, кроме направления возбуждения, должны подавляться в
соответствии с 5.3. Измерения, проводимые в соответствии с настоящей частью ISO 10846, являются
достоверными только для тех частот, на которых входное ускорение в направлении возбуждения
превышает входное ускорение в других направлениях, перпендикулярных ему, как минимум, на 15 дБ,
т. е.
LL−≥ 15 дБ (2)
aaвозбуждение нежелательный
()( )
В случае возбуждения в нормальном направлении входное ускорение в направлении возбуждения a
1z
распространяется вдоль линии возбуждения на поверхности раздела плиты, равномерно
распределяющей силу, и входного фланца упругого элемента. Нежелательные входные вибрации в
поперечных направлениях a′ и a′ должны измеряться на краю плиты, равномерно распределяющей
1x 1y
силу, устанавливаемой между датчиками силы и входным фланцем [см. Рисунок 2 b)].
В случае возбуждения в поперечном направлении (в направлении x или y) нежелательные входные
вибрации a и a или a должны измеряться на краю плиты, равномерно распределяющей силу,
1z 1y 1x
устанавливаемой между датчиками силы и входным фланцем [см. Рисунок 3 b)].
6.2 Определение верхней предельной частоты
Верхняя предельная частота f , при превышении которой динамическая входная жесткость не должна
UL
использоваться для представления динамической переходной жесткости, определяется путем
сравнения измеренного уровня входной жесткости на частоте f с постоянным низкочастотным
значением (определяемым как среднее значение в диапазоне частот от 1 Гц до 20 Гц). Минимальная
частота, при которой уровень входной жесткости становится на 2 дБ ниже уровня низкочастотной
жесткости, равна f .
UL
6.3 Датчики силы
Датчики силы должны калиброваться при лабораторной температуре в установленном диапазоне
частот и должны иметь уровень чувствительности, не зависящий от частоты, в пределах 0,5 дБ.
Калибрование должно проводиться в соответствии с методом нагружения массы, как описано в
ISO 16063-21.
Если имеется соответствующая программа компенсации (например, цифровое применение
соответствующей передаточной функции), то функция результирующего уровня чувствительности
должна отвечать требованию о независимости чувствительности от частоты в пределах 0,5 дБ.
Датчики силы должны быть в достаточной степени защищены от внешних воздействий окружающей
среды, например, связанных с относительной влажностью, магнитными полями, электрическими
полями, акустическими полями и деформацией, а их чувствительность к поперечным силам должна
составлять менее 5 % главной оси чувствительности.
14  ISO 2008 – Все права сохраняются

6.4 Акселерометры
Акселерометры должны калиброваться при лабораторной температуре в установленном диапазоне
частот и должны иметь уровень чувствительности, не зависящий от частоты, в пределах 0,5 дБ.
Калибрование должно проводиться в соответствии с ISO 16063-21.
Акселерометры должны быть в достаточной степени защищены от внешних воздействий окружающей
среды, например, от воздействий, связанных с относительной влажностью, магнитными полями,
электрическими полями, акустическими полями и деформацией, а их чувствительность к поперечным
ускорениям должна составлять менее 5 % главной оси чувствительности.
Если используются датчики перемещения или скорости, то к ним предъявляются такие же требования,
как и к акселерометрам.
6.5 Суммирование сигналов
Если сигналы от датчиков силы или акселерометров складываются, то их суммирование должно
проводиться с максимальным допуском 5 %. Один из способов достижения этой цели состоит в
использовании одинаковых датчиков с чувствительностями в пределах 5 % друг друга. Другой способ
состоит в проведении суммирования с помощью многоканального анализатора. В этом случае для
компенсации как различий чувствительностей датчиков, так и различий коэффициентов усиления
каналов должны быть внесены поправки (см. 6.6).
6.6 Анализаторы
Должны использоваться узкополосные анализаторы, отвечающие следующим требованиям.
a) В установленном частотном диапазоне спектральное разрешение должно определять не менее
пяти разных частот в расчете на третьоктавную полосу частот;
b) Различие частотных откликов каналов (включая аппаратуру для преобразования сигналов),
используемых для измерения ускорения на входной и выходной сторонах, должно составлять
менее 0,5 дБ для измерений с таким же разрешением по частоте, какое используется для
испытаний упругой опоры. В противном случае для компенсации различий коэффициентов
усиления каналов необходимо ввести поправки.
Один из способов сравнения коэффициентов усиления каналов состоит в следующем. Одинаковый
широкополосный сигнал (например, белый шум) подается на вход обоих каналов. Тогда уровень
узкополосного спектра амплитуды выходного коэффициента усиления должен быть менее 0,5 дБ; в
противном случае измеренный коэффициент усиления должен использоваться как поправочный
коэффициент для измеряемой динамической жесткости.
7 Методики испытания
7.1 У
...