隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)有哪些重要的測試參數(shù)

隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的應(yīng)用場合非常廣泛，比如模擬公路運(yùn)輸振動(dòng)、模擬飛機(jī)外掛振動(dòng)、模擬拖車、履帶車等測試環(huán)境采用的都是隨機(jī)振動(dòng)。

隨機(jī)振動(dòng)是指一種振動(dòng)波形雜亂、對(duì)未來任何一個(gè)給定時(shí)刻其瞬時(shí)值不能預(yù)先確定，其波形隨時(shí)間的變化顯示不出一定規(guī)律的振動(dòng)，無法用確定性函數(shù)解釋其規(guī)律。例如，車輛在高地不平路面上行駛;高層建筑在陣風(fēng)或地震作用下發(fā)生的振動(dòng);飛機(jī)在飛行時(shí)的振動(dòng);船舶在波浪中的振動(dòng)就是隨機(jī)振動(dòng)。隨機(jī)振動(dòng)的單次試驗(yàn)結(jié)果有不確定性、不可預(yù)估性和不重復(fù)性，但相同條件下的多次試驗(yàn)結(jié)果卻有內(nèi)在的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。而需用概率統(tǒng)計(jì)方法定量描述其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

時(shí)域和頻域的概念

時(shí)域即描述運(yùn)動(dòng)規(guī)律的時(shí)間坐標(biāo)。頻域即描述振動(dòng)頻譜的頻率坐標(biāo)，隨機(jī)振動(dòng)波形可以看成由無數(shù)正弦波形（一個(gè)正弦波形對(duì)應(yīng)一個(gè)頻率和一個(gè)加速度幅值）疊加而成，將這些無數(shù)的正弦波形對(duì)應(yīng)的頻率和幅值標(biāo)注在坐標(biāo)系上即得到頻域曲線。

PSD的概念

 PSD即功率譜密度，表示隨機(jī)信號(hào)的各個(gè)頻率分量所包含的功率（能量）在頻域上的分布情況，是隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的條件。看到它，知道是隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的PSD即可，具體PSD怎么得到的，了解一下即可。另外，還需要記住一句話，即“一個(gè)隨機(jī)波形只有一個(gè)PSD，一個(gè)PSD可以有無數(shù)個(gè)隨機(jī)波形和其對(duì)應(yīng)?！?/span>

通過PSD如何得到有效值（rms值）

有效值可以用來計(jì)算PSD對(duì)應(yīng)試驗(yàn)所需的加振力，對(duì)應(yīng)振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的隨機(jī)有效加振力，防止過載運(yùn)行。

影響振動(dòng)試驗(yàn)的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)：

　　試驗(yàn)推力：試驗(yàn)推力對(duì)試驗(yàn)騎著決定性的作用，所需推力超過額定推力則試驗(yàn)不能進(jìn)行，但是推力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于額定推力，容易造成資源浪費(fèi)，

　　最大位移：隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，從振動(dòng)條件上看不出隨機(jī)振動(dòng)的最大位移，而其值也是不確定的，因此有必要在實(shí)驗(yàn)前估算最大位移，避免因超過行程而損壞振動(dòng)臺(tái)

加速度均方根值：它是表征隨機(jī)振動(dòng)總能量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。

頻率范圍：目前電磁振動(dòng)臺(tái)的頻率多數(shù)可以達(dá)到3000HZ~5000HZ，基本可以滿足絕大部分試驗(yàn)要求。

加速度均方根值由曲線下總面積的和經(jīng)過開根號(hào)運(yùn)算得到，用以下公式表示：

　　　Gmax=√A1+A2+A3(g）

　　式中，A1為升譜線所含面積，A2為平直譜曲線所含面積，A3為降譜曲線所含面積，圖譜曲線所含面積通過譜密度函數(shù)在頻率上進(jìn)行積分算出。

　　試驗(yàn)推力計(jì)算公式：

　　F=（m0+m1+m2）G

　　式中，F(xiàn)為推力(N)，m0為振動(dòng)臺(tái)運(yùn)動(dòng)部分有效質(zhì)量(KG)；m1為輔助臺(tái)面質(zhì)量(KG)；m2為試樣(包括夾具、安裝螺釘)質(zhì)量(KG)；G為試驗(yàn)加速度。

　　位移的計(jì)算公式：　準(zhǔn)確的方法應(yīng)該找出位移譜密度曲線，計(jì)算出均方根位移值，再用均方根位移算出最大峰值位移，在工程上往往只要估計(jì)一個(gè)大概的值，這里介紹一個(gè)簡單的估算公式，通過估算的值比實(shí)際要大。

　　　Xp-p=1067×（W0/f03）?=1076×√W0/f03

　　式中，Xp-p為最大峰峰位移(mm)，f0為下限頻率(Hz)；W0為下限頻率(f0)處的功率譜密度值(g^2/Hz)。

振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)有哪些類型：

在隨機(jī)試驗(yàn)計(jì)算推力的時(shí)候，主要還是需要考慮有效值，盡量將加速度有效值控制在正弦最大加速度的1/3以下,也就是說當(dāng)試驗(yàn)機(jī)的正弦最大加速度為1000m/s2時(shí)，其對(duì)應(yīng)的隨機(jī)加速度有效值最大333.3m/s2，即隨機(jī)試驗(yàn)對(duì)應(yīng)的最大有效推力是正弦試驗(yàn)最大推力的1/3。這是一個(gè)最保險(xiǎn)的方法，一般不會(huì)損壞振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)。

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