ICS 27.020 CCS J 90
中华人民共和国家标准
GB/T 20787—2023 代替GB/T20787—2006
往复式内燃机 结构噪声测量方法
Reciprocating internal combustion enginesMeasurement method for
structure-borne noise
2024-04-01实施
2023-09-07发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T 20787—2023
目 次
前言引言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 测量环境 5 测量仪器 6 安装和工作条件 7 加速度测量 8 计算 O
记录内容 10 报告· 附录A（规范性） 发动机与测试环境的其他联接附录B（规范性） 传感器接触平面高度修正附录C（规范性） 测试频率范围的测定附录D（资料性） 测量记录参考文献
10 11
12
+
14
15 GB/T20787—2023
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T20787一2006《往复式内燃机中、高速往复式内燃机底脚结构噪声测试规范》，与GB/T20787一2006相比除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
a）更改了“范围”（见第1章，2006年版的第1章）； b） 更改了“术语和定义”（见第3章，2006年版的第3章）；
删除了“符号”（见2006年版的第4章）；
C
d) 增加了“测量环境”的要求（见第4章）； e） 增加了“测量仪器”的规定（见第5章）； f) 更改了“安装和工作条件”的规定（见第6章，2006年版的第6章）； g） 更改了“加速度测量”的规定（见第7章，2006年版的第8章～第11章）； h） 增加了“计算”的规定（见第8章）； i） 增加了“记录内容”的规定（见第9章）； j） 增加了“报告”的规定（见第10章）； k) 增加了“发动机与测试环境的其他联接”（见附录A）： 1） 增加了“传感器接触平面高度修正”（见附录B）； m）更改了测试频率范围的测定”中关于上限频率的测定（见附录C，2006年版的第7章）。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国内燃机标准化技术委员会（SAC/TC177）归口，本文件起草单位：上海内燃机研究所有限责任公司、上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心
?
广西玉柴机器股份有限公司、上海电机学院、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、同济大学、天津内燃机研究所（天津摩托车技术中心）、上海汽车集团股份有限公司、泛亚汽车技术中心有限公司、潍柴动力股份有限公司，湖南省力宇燃气动力有限公司。
本文件主要起草人：张宏波、宋祥太、罗淼、袁卫平、胡爱华、蒋长龙、袁自遥、李松林、周毅、贾滨、 景亚兵、刘涛、汪晓虎、许超、陆忠东、王德成、宋恩栋、杨凯、孙明、叶怀汉、刘影、乔亮亮、王红剑。
本文件于2006年首次发布，本次为第一次修订。
I GB/T20787—2023
引言
建筑，结构船舶、飞机和陆用车辆的噪声通常是由使用的往复式内燃机引起的，并可能是主要的噪
声源，即使不是主要的噪声源也会产生背景噪声。这些噪声至少有下面两种方式的传播途径
直接进人周围空气，即空气噪声。GB/T1859规定了内燃机辐射的空气噪声的测量方法一通过支承结构、管道和轴上的激励或振动，即结构噪声。这些振动在通过结构时形成结构振
动，进而又激励结构表面。产生所谓的二次声波或结构噪声的辐射。 振源（发动机）在支承结构中产生振动的能力取决于发动机在其支承处的运动量，发动机支承系统
和承载结构的特性。发动机底脚的振动可能发生在最易察觉的垂直方向，也可能在曲轴的纵向或横向：振源还可能对结构产生沿三个正交轴线分解的旋转输人。
任何振动一旦在结构中产生，就很难控制其在结构中的传播，特别是在低频区。结构振动可能以很
多振动模式（如压缩、扭转或弯曲）传播，只有切断结构的连续性才能完全有效地控制振动的传播，而这通常文是难以实现的。结构阻尼对某些传播模式可能有效，尤其是在高频/短波区，但对低频区不是特别有效
尽管很难控制振动在结构中的传播，但是了解作为振源的发动机的振动特性仍是非常必要的。这有利于选择具有竞争力的支承，或者按照所选发动机的振动特性进行支承设计。
ⅡI GB/T20787—2023
往复式内燃机 结构噪声测量方法
1范围
本文件描述了往复式内燃机结构噪声的测量方法 - 本文件适用于GB/T21404定义的往复式内燃机（以下除特别说明外，简称“发动机”）。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性弓用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的弓用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 1859.1# 往复式内燃机声压法声功率级的测定第1部分：工程法 GB/T1859.34 往复式内燃机声压法声功率级的测定第3部分：半消声室精密法 GB/T 6072.1 往复式内燃机性能第1部分：功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法
通用发动机的附加要求
GB/T6072.3往复式内燃机性能第3部分：试验测量 GB/T13824旋转与往复式机器的机械振动对振动烈度测量仪的要求 GB/T14777几何定向及运动方向
3术语和定义
GB/T6072.1、GB/T13824和GB/T14777界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
结构噪声 structure-borne noise 在可听声频率范围内，在实体结构中传播的振动。 注：本文件中的结构噪声指发动机底脚处传播的振动。
3.2
接触区 contact area 发动机与周围构件，特别是与隔振器（如橡胶）相接触的发动机侧支承区。
3.3
速度级 translational velocity level Lu 速度（）的平方与基准速度（）的平方之比的以10为底的对数乘以10。 注1：速度级可由公式（1）进行计算：
L,= 10lg
1
(1
式中：一测量位置沿某一轴线方向的速度，单位为米每秒（m/s）：
基准速度，为5×10-，单位为米每秒（m/s）
Uo-
注2：单位为分贝（dB）。 GB/T20787—2023
注3：基准速度有10-°m/s和5×10-8m/s，基准速度为10-°m/s时的速度级计算结果较基准速度为5×10-8m/s
时的高34dB。
3.4
角速度级 angular welocity level Ln 角速度（2）的平方与基准角速度（2。）的平方之比的以10为底的对数乘以10。 注1：角速度级可由公式（2）进行计算：
12 22
Ln = 10lg(
式中： 2 2 基准角速度，为5×10-8，单位为弧度每秒（rad/s）。
测量位置绕某一轴线的角速度，单位为弧度每秒（rad/s）：
注2：单位为分贝（dB）注3：基准角速度有10-"rad/s和5×10-8rad/s，基准角速度为10-9rad/s时的角速度级计算结果较基准角速度为
5×10-8rad/s时的高34dB。
3.5
测量时间间隔 measurement time interval K 用于确定时间平均结构噪声级，被测对象一个或多个运转时期或运转周期。 注：单位为秒（s）。
3.6
时间平均速度级 time-averaged translational velocity level Lu.T 速度（）的平方在测量时间间隔（T）内（从t1到t）积分值平均后与基准速度的平方之比的以10
为底的对数乘以10。
注1：时间平均速度级可由公式（3）进行计算：
「1*2 (t)dt
Lu.T = 10lgTJ.
（3)
D
式中：
测量位置沿某一轴线方向的速度，单位为米每秒（m/s）：基准速度，为5×10-8，单位为米每秒（m/s）
Uo
K 测量时间间隔，单位为秒（s）。 注2：单位为分贝（dB）。 注3：因为时间平均速度级必然在某一测量时间间隔内测定，所以通常省略下标“T”，简称速度级。 注4：时间平均速度级如需A计权，这种情况下由LAr表示，缩写为LA。
3.7
时间平均角速度级 time-averaged angular velocity level L2.T 角速度（2）的平方在测量时间间隔（T）内（从t1到t）积分值平均后与基准角速度的平方之比的以
10为底的对数乘以10。
注1：时间平均角速度级可由公式（4）进行计算：
n(t)dt 2
La.T = 10lg
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2 GB/T 20787—2023
式中： 2一测量位置绕某一轴线的角速度，单位为弧度每秒（rad/s）； 20 基准角速度，为5×10-8，单位为弧度每秒（rad/s）； T
测量时间间隔，单位为秒（s）。
注2：单位为分贝（dB）。 注3：因为时间平均角速度级必然在某一测量时间间隔内测定，所以通常省略下标*T*，简称角速度级注4：时间平均角速度级如需A计权，这种情况下由LnA.T表示，缩写为LaA
4测量环境
4.1声学环境
如需测量空气噪声，声学环境应满足GB/T1859.1或GB/T1859.3的要求。 4.2 2气象状况
如需测量空气噪声，气象状况应满足以下要求：大气压：（100±10)%×101.325kPa;
温度：（23.0±10）℃；
一
一相对湿度：（60士20）%。
5测量仪器
5.1通则
包括传感器、电缆在内的测量系统应满足GB/T13824的要求。 如测量系统不能完全满足GB/T13824的要求，但测量结果如能满足GB/T13824的要求，则该测
量系统可认为是满足GB/T13824要求的等效测量系统。
5.2检定
除非另有规定外，包括传感器、电缆在内的测量系统的检定周期为1年。
6安装和工作条件
6.1总则
发动机的安装和工作条件对被测对象的工作状态产生影响，本文件给出了台架测量时最大限度地减小引起发动机结构噪声变化的安装条件和运转工况，现场测量时按实际的安装条件和运转工况进行 6.2安装条件
台架测量时，发动机应与基座柔性联接，并与测功设备柔性联接。发动机试验时应配装标准飞轮，与负载的联接应允许充分弯曲和扭转
发动机与测试环境的其他联接应满足附录A的要求。 6.3 3支承要求
发动机的支承系统随质量，功率和用途的不同而有很大变化。虽然发动机底脚普遍采用柔性支承
3 GB/T 20787—2023
方式，但这些支承并非总能适合对具体被测发动机的结构噪声进行有效评定
为了能按足够低的下限频率（，）进行评定，支承系统宜尽可能将柔性元件安装在巨大的刚性底座
上，且系统的最高刚体模态频率（f。）尽可能低。
可根据人耳的已知特性和发动机点火循环（2/4冲程循环）的基本特性设定f。的实际限值。 为了确定发动机底脚的真实振动特性，试验安装中的底脚（包括试验支承的安装法兰）的质量与刚
度宜尽可能与实际使用中所用底脚和法兰组合的质量和刚度相同。也就是说，试验和实际使用中宜尽可能采用相同的底脚和支承。 6.4 运转工况
台架测量时，发动机应按GB/T6072.1规定的ISO标准功率及相应转速稳定运转，并要求发动机机油温度、冷却物质温度稳定。
如需要，也可在怠速工况、升/降速工况或其他工况下进行结构噪声测量，并在报告中说明。 发动机功率及相应转速的测量应按GB/T6072.3的规定进行。
7加速度测量
7.1总则
本文件的结构噪声级（Z计权、A计权或频带）的表征参数为速度级和角速度级。能提供发动机结构噪声较全面的评价，可用于验收试验，还可用于制定工程措施。
注：结构噪声通常由振动参数描述，振动参数包括位移、速度、加速度和角位移、角速度、角加速度。 测得的量为被测发动机底脚处的加速度，用以计算该处的速度和角速度。
7.2 不确定度
按本文件规定测得的结构噪声测量结果满足表1的工程法（2级准确度）要求。
表1结构噪声测量方法的不确定度（再现性标准偏差的上限）
中心频率 Hz
工程法 2级准确度
dB 5.0 3.0 2.0 1.5 2.5 1.5
倍频程 63 125 250 500-~4000 8000
1/3倍频程 50~80 100~160 200~315 400~5000 6 30010 000
A计权
注1：表中所列的标准偏差是本文件规定的测量条件和测量方法的综合效应，包括传感器位置和布置方法，而未
包括振源本身的影响，即安装条件和运转工况变化的影响注2：表中的再现性标准偏差包括重复性标准偏差，该不确定度一般比变换实验室引起的不确定度小很多。
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