豎向激振試驗(yàn)測(cè)試地基動(dòng)力參數(shù)工程實(shí)例摘要：對(duì)于動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需要的地基動(dòng)力參數(shù)，可以采用激振試驗(yàn)測(cè)試地基對(duì)施加在模擬基礎(chǔ)上的不同頻率的擾力的響應(yīng)，繪制振幅隨頻率變化的幅頻響應(yīng)曲線來(lái)計(jì)算地基動(dòng)力參數(shù)。一、 刖言某化工項(xiàng)目動(dòng)力壓縮機(jī)房詳細(xì)勘察階段，設(shè)計(jì)單位要求提供地基剛度、剛度系數(shù)、阻尼比、基礎(chǔ)參振質(zhì)量等動(dòng)力特性參數(shù)，筆者采用了強(qiáng)迫振動(dòng)激振法進(jìn)行了測(cè)試。該測(cè)試方法是在模擬動(dòng)力基礎(chǔ)上施加頻率不同、幅值固定或按一定規(guī)律變化的簡(jiǎn)諧力，實(shí)測(cè)模擬基礎(chǔ)振幅一頻率響應(yīng)，根據(jù)振幅隨頻率變化的幅頻響應(yīng)曲線計(jì)算動(dòng)力參數(shù)。激振試驗(yàn)采用電磁式穩(wěn)態(tài)振源豎向強(qiáng)迫振動(dòng)測(cè)試。二、 測(cè)試原理動(dòng)力機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)對(duì)其基礎(chǔ)產(chǎn)生動(dòng)力荷載，并傳遞至地基，剛度系數(shù)不同的地基對(duì)機(jī)器動(dòng)力荷載會(huì)有不同的響應(yīng)。地基剛度系數(shù)越大，動(dòng)荷載在基礎(chǔ)上產(chǎn)生的振幅越小，地基一基礎(chǔ)共振頻率越高，共振振幅越小；反之，地基剛度系數(shù)越小，動(dòng)荷載在基礎(chǔ)上產(chǎn)生的振幅越大，地基一基礎(chǔ)共振頻率越低，共振振幅越大。激振試驗(yàn)就是通過(guò)測(cè)試地基對(duì)施加在模擬基礎(chǔ)上的不同頻率的擾力的響應(yīng)來(lái)計(jì)算地基阻尼比、基礎(chǔ)參振質(zhì)量、剛度及剛度系數(shù)等動(dòng)力特性參數(shù)。測(cè)試采用電磁式激振器，激振帶很寬，可以在幾赫茲到幾千赫茲之間輸出簡(jiǎn)諧力。激振設(shè)備工作時(shí)，先通過(guò)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生設(shè)定頻率的正弦信號(hào)，將該信號(hào)輸入功率放大器，經(jīng)功率放大器將該信號(hào)定量放大后輸入電磁式激振器，驅(qū)動(dòng)激振器產(chǎn)生振動(dòng)并激勵(lì)模擬基礎(chǔ)，激振器激振力的大小通過(guò)功率放大器的輸出電流來(lái)調(diào)節(jié)，并且可以由連接在激振器與模擬基礎(chǔ)之間的剛性桿件中的力傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)校正。振動(dòng)的響應(yīng)由布置在模擬基礎(chǔ)頂面的傳感器及測(cè)振儀來(lái)測(cè)量記錄。將測(cè)振儀記錄的各種頻率的常擾力激勵(lì)下地基一基礎(chǔ)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行整理，可以繪制出該種擾力下的幅頻響應(yīng)曲線。根據(jù)幅頻響應(yīng)曲線利用相關(guān)公式就可以計(jì)算出地基的動(dòng)力特性參數(shù)。三、 測(cè)試方法電磁式常擾力振源激振測(cè)試如圖（1）（2）所示，電磁式激振器采用通過(guò)激振器重心的剛性桿件與基礎(chǔ)頂面中心連接。信號(hào)發(fā)生器可以在較寬的頻帶內(nèi)輸出設(shè)定頻率的正弦信號(hào)，通過(guò)功率放大器將該信號(hào)定量放大并輸入電磁式激振器轉(zhuǎn)化成正弦振動(dòng)信號(hào)，激振器通過(guò)自身的振動(dòng)帶動(dòng)基礎(chǔ)產(chǎn)生設(shè)定頻率的振動(dòng)。在基礎(chǔ)頂面沿長(zhǎng)度方向軸線的兩端各布置一臺(tái)豎向傳感器，利用振動(dòng)測(cè)試儀器記錄下振動(dòng)信號(hào)，讀取設(shè)定頻率下基礎(chǔ)振動(dòng)的振幅，繪制基礎(chǔ)豎向振幅隨頻率變化的幅頻響應(yīng)曲線（Az-f曲線），用以計(jì)算相關(guān)參數(shù)。激振器的出力由連接在激振器與塊體基礎(chǔ)之間的剛性桿件中的力傳感器及示波器來(lái)監(jiān)測(cè)，由功率放大器來(lái)控制出力幅值的大小。幅頻響應(yīng)測(cè)試時(shí)，激振設(shè)備的擾力頻率間隔，在共振區(qū)外為1?2Hz，在共振區(qū)內(nèi)為0.5Hz?1Hz。圖（1）豎向強(qiáng)迫振動(dòng)測(cè)試圖（2）現(xiàn)場(chǎng)激振試驗(yàn)四、數(shù)據(jù)處理根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果，采用excel表格繪制不同常擾力下基礎(chǔ)豎向振幅隨頻率變化的幅頻響應(yīng)曲線（Az-f曲線）如下圖所示。根據(jù)天然地基豎向常擾力強(qiáng)迫振動(dòng)測(cè)試幅頻響應(yīng)曲線，計(jì)算地基基礎(chǔ)豎向阻尼比、基礎(chǔ)豎向振動(dòng)的參振總質(zhì)量，基礎(chǔ)抗壓剛度，具體計(jì)算過(guò)程如下：（1）豎向阻尼比，在幅頻響應(yīng)曲線上，選取共振峰峰點(diǎn)和0.85以下不少于三點(diǎn)的頻率和振幅按下式計(jì)算：公式中：為由第點(diǎn)計(jì)算的地基豎向阻尼比；為基礎(chǔ)豎向振動(dòng)的共振頻率（Hz）；為基礎(chǔ)豎向振動(dòng)的共振振幅（m）；為在幅頻響應(yīng)曲線上選取的第點(diǎn)的頻率（Hz）；為在幅頻響應(yīng)曲線上選取的第點(diǎn)的頻率所對(duì)應(yīng)的振幅（m）。（2）基礎(chǔ)豎向振動(dòng)參振總質(zhì)量，按下式計(jì)算：式中：為基礎(chǔ)豎向振動(dòng)的參振總質(zhì)量（t），包括基礎(chǔ)、激振設(shè)備和地基參加振動(dòng)的當(dāng)量質(zhì)量，當(dāng)大于基礎(chǔ)質(zhì)量的2倍時(shí)應(yīng)取等于基礎(chǔ)質(zhì)量的2倍。為基礎(chǔ)豎向無(wú)阻尼固有頻率（Hz）。為電磁式激振設(shè)備的擾力（kN）。依據(jù)上述測(cè)試方法完成天然地基豎向常擾力激振測(cè)試，對(duì)所獲資料進(jìn)行整理后，計(jì)算結(jié)果見下表。五、結(jié)論地基動(dòng)力特性參數(shù)是動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)所需要的重要數(shù)據(jù)，可以通過(guò)對(duì)模擬基礎(chǔ)進(jìn)行激振試驗(yàn)，測(cè)試地基對(duì)施加在模擬基礎(chǔ)上的不同頻率的擾力的響應(yīng)，來(lái)計(jì)算地基動(dòng)力特性參數(shù)，測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定可靠，為機(jī)器基礎(chǔ)的振動(dòng)和隔振設(shè)計(jì)提供依據(jù)。參考文獻(xiàn)：《地基動(dòng)力特性測(cè)試規(guī)范》GB/T50269《動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50040-96《工程地質(zhì)手冊(cè)》第四版上接第437頁(yè)之一，在茶葉感官審評(píng)中占比30%。相比非發(fā)酵茶，工夫紅茶由于其獨(dú)特的發(fā)酵工藝呈現(xiàn)出更為豐富、多元的滋味特點(diǎn)。其中，"甜純〃滋味是高等級(jí)工夫紅茶的關(guān)鍵品質(zhì)特征之一，能降低茶湯的苦味、澀味等感官滋味，提高工夫紅茶的適口性。因此，建立工夫紅茶甜純滋味特征的客觀、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)體系，進(jìn)而深入研究甜純滋味的關(guān)鍵呈味物質(zhì)及其呈味特性，對(duì)工夫紅茶的品質(zhì)評(píng)價(jià)和提升具有重要意義。人舌和電子舌檢測(cè)低限在茶類對(duì)比如下表4所示：表4人舌和電子舌茶類物質(zhì)檢測(cè)低限對(duì)比目前茶湯滋味評(píng)價(jià)的主流手段是專家感官審評(píng)，該方法依賴于審評(píng)員的感官和經(jīng)驗(yàn)，容易受到主觀因素和外界環(huán)境的影響，重復(fù)性較差，一定程度上限制了茶葉滋味的深入研究。電子舌技術(shù)是一種新興的基于模擬味覺(jué)傳感器的人工味覺(jué)識(shí)別技術(shù)，其原理是多個(gè)不同的味覺(jué)傳感器對(duì)所測(cè)茶湯中不同組分的響應(yīng)各異，從而獲得代表茶湯滋味特點(diǎn)的整體"指紋”信息。目前，電子舌已廣泛地應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、環(huán)境等多個(gè)研究領(lǐng)域。采用電子舌分析結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)法在茶葉品質(zhì)研究領(lǐng)域已有諸多應(yīng)用，如成功用于CTC紅茶的質(zhì)量評(píng)價(jià)、不同綠茶等級(jí)的鑒定等。值得注意的是，在茶湯滋味品質(zhì)的研究中，采用電子舌實(shí)現(xiàn)了對(duì)綠茶鮮味、紅茶和烏龍茶的苦味、澀味的客觀評(píng)價(jià)。然而，相比上述苦、澀、鮮等滋味屬性，紅茶茶湯中的甜味屬性強(qiáng)度相對(duì)較低，這也給甜純滋味的客觀評(píng)價(jià)帶來(lái)一定難度。現(xiàn)有基于電子舌的茶湯滋味研究主要集中于強(qiáng)度較高的滋味屬性，目前鮮見紅茶甜純滋味屬性的研究，也鮮見工夫紅茶甜純滋味的客觀評(píng)價(jià)體系的相關(guān)報(bào)道。因此，發(fā)展基于電子舌的甜純滋味的安全監(jiān)測(cè)具有重要意義。4.結(jié)束語(yǔ)綜上所述，未來(lái)電子舌在功能多樣化和集成化的方向上將有廣闊的前景。電子舌正逐漸成為食品安全監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)之一。電子舌監(jiān)測(cè)食品安全不僅可以大大減少勞動(dòng)力，使檢測(cè)過(guò)程更加簡(jiǎn)單，還可以減少人為干擾，提高儀器的靈敏度和穩(wěn)定性。同時(shí)，電子舌具有易于升級(jí)和擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)，隨著電子舌技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，其在食品工業(yè)、安全檢測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越重要。參考文獻(xiàn)：黃嘉麗，黃寶華，盧宇靖，劉傲璐，左珊珊，周金林.電子舌檢測(cè)技術(shù)及其在食品領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國(guó)調(diào)味品，2019，44（05）：189-193+196.干寧軍，呂仕軍，黎德勇，郭盈岑，何善廉，農(nóng)馥俏，周壽勇，陸莉莉，繆璐，何曉蓉，周紅尖，陳同歡