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什么随机振动?如何进行随机振动测试?

发布时间:2023-02-20        浏览次数:22        返回列表
前言:产品振动测试产品做振动试验可以检测其产品结构的耐振性、可靠性和完好性,因为产品从生产出来到到用户手里过程中,都需要经过保
什么随机振动?如何进行随机振动测试?

产品振动测试


产品做振动试验可以检测其产品结构的耐振性、可靠性和完好性,因为产品从生产出来到到用户手里过程中,都需要经过保存,运输,使用,不可避免的会发生碰撞或者颠簸,终才到用户手中,这个过程当中必定会对产品造成不一定的损坏。

产品振动试验是模拟一连串振动现象,测试产品在寿命周期中,是否能承受运输或使用过程的振动环境的考验,也能确定产品设计和功能的要求标准。振动试验的精义在于确认产品的可靠性及提前将不良品在出厂前筛检出来,并评估其不良品的失效分析使其成为高水平,高可靠性的产品。


产品振动测试主要是环境模拟,试验参数为频率范围、振动幅值和试验持续时间。振动对产品的影响有:结构损坏,如结构变形、产品裂纹或断裂;产品功能失效或性能超差,如接触不良、继电器误动作等,这种破坏不属于性破坏,因为一旦振动减小或停止,工作就能恢复正常;工艺性破坏,如螺钉或连接件松动、脱焊。从振动试验技术发展趋势看,将采用多点控制技术、多台联合激动技术。




什么随机振动?如何进行随机振动测试?


什么是随机振动

振动可分为规律性的可确定性的振动和随机振动,随机振动是杂乱的,不可用函数表达。比如车辆行驶途中的颠簸,喷气噪声引起的舱壁颤动等情况,飞行器因大气湍流和因海浪波动等产生的振动。


这类振动的本质特点是未来任一给定时刻的瞬时值不能预先确定的,随机振动从振动的单次现象观察存在着不确定性,但根据相同条件下多次测试的结果进行总体分析,其统计特征是确定的。随机振动研究的问题通常有:确定响应统计特性的“预测”问题、估计系统性能的“识别”问题和寻找激励信息的“测量”问题。


若系统的激励是随机过程,其也是随机过程。随机过程有各种类型,分为平稳随机过程和非平稳随机过程。前者又分为各态历经和非各态历经的随机过程。为了真实和全面地描述随机振动的激励和响应,需要利用幅域、时差域和频域的信息。


随机振动测试

随机振动试验的试验条件(严酷等级)是由试验频率范围(Hz)、功率谱密度(g2/Hz)、功率谱密度的频谱、总均方根加速度(Grms)、试验时间四个参数组成。

1.试验频率范围

范围频率范围是指产品安装平台的振动对产品产生有效激励的高频率和低频率之间的频率。典型的低频通常是取产品低共振频率的一半或其安装平台产生明显振动的低频率;典型的高频是产品高共振频率的两倍或其安装平台产生明显振动的高频率,或是可以有效地、机械地传递振动的高频率。通常认为机械传递的振动的高频率是取2000Hz,尽管实际上常常会更低。如果需要2000Hz以上的频率,通常需要用噪声来进行。


2.功率谱谱密度(g2/Hz)和功率谱密度的频谱

随机振动是以定义在相关频率范围内的PSD功率谱密度(ASD加速度谱密度)及功率谱谱密度的频谱的形式来表征。功率谱密度(加速度谱密度)是指单位频率上的能量,功率谱谱密度的频谱(加速度谱密度的频谱)是指振动能量在整个频率范围内的分布。


3.总均方根加速度(Grms)

总均方根加速度(Grms)值是功率谱谱密度的频谱在全频段范围内面积的积分,即方均根值,它不包含任何频率信息。因此Grms值通常用来进行试验误差控制与检测,以及根据试验样品的重量、体积、动态特性来选需多大推力(功率)的振动台。


4.试验时间

试验时间就是进行随机振动的持续时间,通常分为功能(性能)和强度(耐久)二种试验时间。对空中运载工具及空中运载工具上使用的设备,耐久试验的时间通常为功能试验时间的1.6倍。


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