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随机振动测试中的常见试验条件有哪些?
来源:天纵检测 | 作者:SKYLABS | 发布时间: 1728天前 | 2412 次浏览 | 分享到:

从本质上说,随机振动试验模拟的其实不是单个自然现象,而是大量自然现象的一种集合。这些现象表明看似乎是杂乱的,但从总体上看仍有一定的统计规律。生活中典型的随机振动例子比如有车辆行进中的颠簸,飞机在飞行时的振动等。

因此,随机振动虽然不能用确定性函数描述,但却能用统计特性来描述。根据天纵检测(SKYLABS)的实际测试经验,随机振动试验的常见试验条件主要由振动的频率范围(Hz)、试验时间、功率谱密度(g2 /Hz)、功率谱密度的频谱、总均方根加速度(Grms)四个参数所组成。

1、振动试验频率范围  

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最高频率和最低频率之间的频率。典型的低频通常是取产品最低共振频率的一半或其安装平台产生明显振动的最低频率;典型的高频是产品最高共振频率的两倍或其安装平台产生明显振动的最高频率,或是可以有效地、机械地传递振动的最高频率。通常认为机械传递的振动的最高频率是取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、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。

3、功率谱谱密度(g2/Hz)和功率谱谱密度的频谱

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。

4、总均方根加速度(Grms  

对于随机振动试验的试验条件(严酷等级)时,通常或习惯会用总均方根加速度(Grms)来衡量随机振动试验条件的高低或严酷程度,严格来说是不对的,也就是用Grms值来规定振动条件是不对的,这是因为总均方根加速度(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。  

从上述的叙述可见,评价随机振动试验应力大小的真正判据应该是“在给定频率范围内的加速度谱密度高低,即看随机振动试验的加速度谱密度频谱曲线,而不是看总均方根加速度(GrmsS值)的高低”。对这一点,无论是GJB150还是GJB899在给机载设备振动应力时,一般只给出加速度谱密度,从不给出出总均方根加速度(Grms值)。  

总结说来,随机振动也是由正弦振动所组成的,但是这些正弦振动的频率不是离散的,而是在一定范围内连续分布,各个正弦振动的振幅大小与位移大小变化不可预测的会随时间变化,而是要用随机振动信号在一定时刻(试验时间)和一定范围(试验频率范围)内的均方值、功率谱密度等参数来表达。