Вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля.

Воздействие вибрации на человека классифицируют: по способу передачи колебаний; по направлению действия вибрации; по временной характеристике вибрации.

1. В зависимости от способа передачи колебаний человеку вибрацию подразделяют на:

- общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

- локальную, передающуюся через руки человека. Вибрация, воздействующая на ноги сидящего человека, на предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями рабочих столов, также относится к локальной.

2. По направлению действия вибрацию подразделяют на:

- вертикальную, распространяющуюся по оси х, перпендикулярной к опорной поверхности;

- горизонтальную, распространяющуюся по оси у, от спины к груди;

- горизонтальную, распространяющуюся по оси z, от правого плеча к левому плечу.

3. По временной характеристике различают:

- постоянную вибрацию, для которой контролируемый параметр за время наблюдения изменяется не более чем в 2 раза (6 дБ);

- непостоянную вибрацию, изменяющуюся по контролируемым параметрам более чем в 2 раза.

9.3. Физические характеристики вибрации

Простейшей вибрацией является гармоническое колебание, происходящее по синусоидальному закону. Основными параметрами такой вибрации являются частота f, связанный с нею период Т и три амплитуды:

амплитуда смещения х_т — наибольшее отклонение колеблющейся точки от положения равновесия,

амплитуда колебательной скорости v_m — максимальное из значений скорости колеблющейся точки, величина v_m является первой производной от х_т, т. е.

v_m=_т;

амплитуда колебательного ускорения а_т  — максимальное из значений ускорения колеблющейся точки, величина а_т является второй производной от х_т, т. е.

а_т=_m=_т.

На практике обычно приходится иметь дело со сложной вибрацией, представляющей собой сумму нескольких, а во многих случаях бесконечно большого числа гармонических колебаний различной амплитуды, частоты и фазы. При этом величины смещения, скорости и ускорения постоянно изменяются в некотором ограниченном интервале; поэтому вибрацию можно охарактеризовать усредненной величиной одного из параметров за определенный промежуток времени. Обычно в качестве такой усредненной величины используется среднеквадратичное значение параметра.

Для удобства анализа вибрации изображают в виде спектров, на которых представляются зависимости амплитуды смещения, скорости или ускорения от частоты. Построение спектра вибрации аналогично построению спектра шума. Весь диапазон частот вибрации разбит на октавные полосы со следующими стандартными среднегеометрическими частотами: 1; 2; 4; 8; 16; 32; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000 Гц.

Абсолютные значения параметров вибрации (колебательного смещения, скорости и ускорения) изменяются в очень широких пределах (до миллиона раз). Поэтому в практике виброакустических исследований оперируют уровнями этих параметров, аналогичными уровням звукового давления и интенсивности звука и измеряемыми также в децибелах.

Основными характеристиками вибрации являются спектры уровней колебательной скорости. Уровень колебательной скорости L_v (дБ), называемый также уровнем виброскорости или уровнем вибрации, определяется по формуле

,

где    v_д – действующее (среднеквадратичное) значение виброскорости, м/с;

v_о — пороговое действующее значение виброскорости, равное 5 х 10^-8, м/с.

Вибрация подчиняется тем же физическим законам, что и звуковые колебания, поэтому между уровнями колебательной скорости вибрирующей поверхности и звукового давления возникающего при этом в воздухе шума имеется определенная корреляция. Уменьшая тем или иным способом интенсивность вибрации источника, можно снизить и уровень создаваемого излучающей поверхностью шума.