ISO 10846-5:2008

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 10846-5:2008(E)
©
ISO 2008

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ISO 10846-5:2008(E)
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ISO 10846-5:2008(E)
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

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ISO 10846-5:2008(E)
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
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ISO 10846-5:2008(E)
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.

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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;
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ISO 10846-5:2008(E)
⎯ 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.
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ISO 10846-5:2008(E)
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
1
blocked to the displacement phasor u on the input side
1
=/F u
k
1,1
11
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
1
=/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
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ISO 10846-5:2008(E)
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:
2
F
= 10lg  dB
L
F
2
F
0
2
where F denotes the mean square value of the force in a specific frequency band and F is the reference
0
−6
force (F = 10 N)
0
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ISO 10846-5:2008(E)
3.15
acceleration level
L
a
level defined by the following formula:
2
a
= 10lg  dB
L
a
2
a
0
2
where a denotes the mean square value of the acceleration in a specific frequency band and a is the
0
−6 2
reference acceleration (a = 10 m/s )
0
3.16
level of dynamic transfer stiffness
L
k
2,1
level defined by the following formula:
2
k
2,1
L = 10lg  dB
k
2,1 2
k
0
2
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)
0
3.17
level of frequency-band-averaged dynamic transfer stiffness
L
k
av
level defined by the following formula:
2
k
av
= 10lg dB
L
k
av
2
k
0
where k is the frequency-averaged dynamic transfer stiffness (3.8) and k is the reference stiffness
av 0
(k = 1 N/m)
0
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
© ISO 2008 – All rights reserved 5

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ISO 10846-5:2008(E)
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

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ISO 10846-5:2008(E)
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);
© ISO 2008 – All rights reserved 7

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ISO 10846-5:2008(E)
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
...

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 10846-5:2008(F)
©
ISO 2008

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ISO 10846-5:2008(F)
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ISO 10846-5:2008(F)
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

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ISO 10846-5:2008(F)
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
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ISO 10846-5:2008(F)
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.

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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.
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ISO 10846-5:2008(F)
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
1
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

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ISO 10846-5:2008(F)
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
1
sortie est bloquée, au «phaseur» de déplacement u à l'entrée, défini par la formule suivante:
1
=/F u
k
1,1
11
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
1
=/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.
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ISO 10846-5:2008(F)
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
1
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:
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ISO 10846-5:2008(F)
2
F
L = 10lg  dB
F
2
F
0
2
où F est la valeur quadratique moyenne de la force dans une bande de fréquences spécifique et F est la
0
−6
force de référence (F = 10 N)
0
3.15
niveau d'accélération vibratoire
L
a
niveau calculé selon la formule suivante:
2
a
L = 10lg  dB
a
2
a
0
2
où a est la valeur quadratique moyenne de l'accélération dans une bande de fréquence spécifique et a est
0
−6 2
l'accélération de référence (a = 10 m/s )
0
3.16
niveau de raideur dynamique de transfert

L
k
2,1
niveau calculé selon la formule suivante:
2
k
21,
L = 10lg  dB
k
2,1 2
k
0
2
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)
0
3.17
niveau de raideur dynamique de transfert moyennée en fréquence
L
k
av
niveau calculé selon la formule suivante:
2
k
av
= 10lg dB
L
k
av 2
k
0
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)
0
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.
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ISO 10846-5:2008(F)
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.
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ISO 10846-5:2008(F)
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.
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ISO 10846-5:2008(F)

a)  Vue d'ensemble b)  Côté entrée (détails)

c)  Palier(s) de guidage à faible frottement d)  Éléments d'essai symétriques
Légende
1 excitateu
...