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振動試驗注意事項

1、振動頻譜驗證

對于任何振動試驗頻譜需要事先在設備上進行驗證，最簡單的方式就是在振動控制系統上輸入相應的振動試驗頻譜，如果超出了設備的極限會給出相應的提示，如果沒有任何提示則表明此設備可以執行當前的振動試驗。復雜的方法就是先就振動頻譜進行計算，在得出加速度、位移等參數后再對照設備的性能參數來確定設備是否可以執行此振動試驗。

推薦大家采用第一個簡單的方法來驗證，如果大家無法找到振動設備的控制系統的，那么可以考慮下載相應的軟件，很多廠商提供軟件的免費下載，雖然只是限制為演示模式，不過功能是夠了。

2、共振搜尋速率

在掃頻過程中掃頻速率的大小會影響共振峰的放大倍數。理論上講，如果在共振搜索時掃頻速率過快，這會丟失一些頻帶比較窄的共振點。這就好比一個球在凹凸不平帶有好多洼穴的斜面上滾下一樣，如果速度比較慢，那么球就可以滾進每一個洼穴和凸點。但如果球滾下的速度特別快，球根本不會進入那些小的洼坑，甚至球都不會跟一些小洼穴和凸點表面接觸。

3、共振搜尋方向

在掃頻測試過程中，隨著向上掃頻進行并接近共振時，共振點的幅值開始增加。然而幅值的增加就導致了共振頻率的降低。所以這個有效效應其實就是向上掃頻迅速接近共振峰值，在同一時間共振峰頻率也同時迅速降低。這好比在跑步的時候玩傳球游戲一樣，當你正面對著球跑過去時球突然傳過來，讓你很難反應并抓住它。

當向下掃頻時并快接近共振時，共振正好也向同一個方向移動。隨著幅值的增加，共振頻率會降低。所以，掃頻方向和共振頻率移動一致時，掃頻測試就會有更充足的時間采集產品的共振峰了。

4、閉環控制

機械振動臺由于其自身的局限無法進行閉環控制，所以精度較低。而電磁振動臺和液壓振動臺則可以進行閉環控制。閉環控制是通過安裝在擴展平臺、夾具或者試驗樣品上的加速度傳感器來對輸出進行修正，從而確保振動輸出的精度。

對于振動試驗，閉環控制是必須的，而開環控制是絕對不能接受的。  

 

5、試驗樣品的放置

普通的振動臺都是單軸向振動，而振動試驗多要求三軸向。是不是我們可以保持振動的軸向不變而去改變試驗樣品的擺放來達成三軸向的試驗？

建議大家至少配置垂直和水平兩個擴展臺，這樣只需要在水平擴展臺上來進行旋轉就可以完成三個軸向的振動試驗。考慮到在垂直擴展臺上翻轉后試驗樣品自身的重量在振動的作用下可能會產生一些額外的失效模式，這是需要我們在試驗設置的時候避免的，一般情況下水平臺面的旋轉很少會帶來額外的失效。

如果試驗樣品的自重不大，無運動部件，且結構強度較好的，在不具備水平擴展臺的條件下，可以接受在垂直擴展臺上翻轉試驗樣品來完成三個軸向的振動試驗。但是如果在另外兩個軸向的振動試驗過程中發現任何問題，需要分析是否由于翻轉樣品導致，如果可能是因為翻轉樣品導致的需要另外在水平擴展太平上進行試驗來進行驗證，最終以水平擴展臺的振動試驗結果為準。  

 

6、加速度傳感器的重量對被測物的影響

如果加速度傳感器固定在被測樣品上，由于加速度傳感器自量將會對試驗樣品的共振頻率產生影響，所以一般加速度傳感器的重量原則上需要低于所固定在的試驗樣品重量的十分之一以內。當然了這只是指導原則，具體需要根據試驗樣品的結構和固定位置來判斷是否可以接受。

 

7、夾具安裝

夾具的安裝一般采取螺桿、螺帽和尼龍繃帶來固定。螺桿建議采用雙頭螺桿，可以根據不同的尺寸準備不同的規格的螺桿。雙頭螺桿的優勢在于強度更好，另外就是螺紋較短，在使用過程中遭受破壞的機率較低。
 
螺帽一般分為兩種，一種是標準螺帽，另外一種是快速螺帽。

下圖為標準的六角螺帽，因為是標準品，所以可以隨時隨地可以采購到，而且價格便宜。但是如果碰到螺牙較長的則把螺帽擰到位需要時間，再者就是擰緊需要使用額外的工具所以比較難把握，除非有明確的力矩要求并使用扭力扳手，否則無法控制。扭力小了會松脫并導致振動能量無法傳遞到試驗樣品從而導致試驗無效，扭力大了則會導致試驗樣品受到額外的壓力，嚴重的可能導致試驗樣品結構破壞從而影響試驗結果的判斷。

下圖是一種快速螺帽的圖片。快速螺帽由于在螺帽的內螺紋做了設計的更改，可以快速在螺桿上移動到期望的位置，到位后直接擰緊，極大的縮小了螺帽安裝時間。另外由于快速螺帽考慮到了手工擰緊，所以外面增加了一些結構，從而使得手工擰緊稱為可能。如果采用人工擰緊，那么對于松緊度會比較有感覺，從而有效避免了扭力的過小或者過大。當然了如果有固定的力矩要求，那么需要額外定制外形標準的快速螺帽，下圖的快速螺帽無法滿足要求。

國內沒有發現銷售快速螺帽的廠商，如果大家需要采購可以聯系振動臺的設備供應商，通過他們了解有誰可以提供快速螺帽。最壞的辦法就是找機械加工廠去專門定制生產了，不過還好此螺帽的使用時間很長，一次生產可以滿足至少5年甚至更長時間的試驗需求。

尼龍繃帶主要用于包裝試驗的包裝固定。尼龍具有極強的耐磨性和強度，且彈性很低，非常適合用來做大型包裝的固定。尼龍繃帶的寬度建議至少50mm以上。

 
8、空氣彈簧

彈性支承系統的種類很多，有扳彈簧、U型彈簧、盤型彈簧、空氣彈簧和扭橡皮彈簧等。它們都有各自的優缺點，但是由于空氣彈簧自振頻率低，可承載較大的負荷和線性度好，在電磁振動臺上得到了廣泛的應用。

空氣彈簧因為是充氣式的，所以需要注意定期檢查空氣彈簧的氣壓，以保證振動臺正常工作。

 

9、白噪音

白噪音就是在整個頻率范圍內的能量一致，一般用于共振搜尋來尋找試驗樣品的共振點，從而發現產品的薄弱環節來提高產品強度。

但是有些公司的隨機振動試驗規格同樣也是白噪音，如下圖，這樣的隨機振動頻譜在現實世界中是不存在的，所以也就沒有任何價值。當然了試驗白噪音來進行隨機振動試驗的企業是少數的，不過大家還是需要多家注意避免在隨機振動試驗中使用白噪音。

 
10、包裝試驗結果判定

包裝的目的是為了吸收或降低環境帶來的能量，因而能抵制普通的性能退化，并且根據接收標準的定義來保護和保持產品處于其原有的或未損壞的狀況。因此，測試后某些程度的包裝性能退化是預料之中的，也是可接受的。不可接受的包裝損壞可定義為、但不限于以下這幾種：(1) 任何會導致產品損壞的包裝狀況變化；(2) 包裝無法保證產品在其預期的位置 (3) 需要在分銷商處重新包裝的表面或結構性損壞。通常包裝的判定標準有如下幾類：

一類：產品可以滿足說明書中描述的功能、工廠的規格要求。

二類：產品無任何破損。結構無松脫或開裂，產品允許的變形發生是可以接受的。
三類：產品在包裝內的位置沒有變化
四類：包裝外觀無磨損

對于外觀面有印刷和標簽的包裝，振動試驗需要至少兩個相同的包裝并排進行振動試驗，以確認表面的印刷或者標簽上的印刷不會因為振動而產生的相互摩擦而無法辨識，一般情況下只要圖像和文字的識別能力較高即可，并不要求在振動過程中不得有任何的磨損。如果此包裝是屬于最終用戶所受到的包裝，則要求會較高，從而確保用戶的滿意度。對于測試過程中人為導致的磨損不考慮在內。

 

11、包裝放置時間

對于紙質的包裝材料不接受長時間存放后再拿來進行振動試驗，推薦在包裝材料生產后的5個工作日內進行試驗，因為紙質包裝材料放置后會吸收空氣中的濕氣而影響包裝的實際性能。

對于除紙質包裝外的其它包裝材料無此要求。

12、試驗中斷

對于試驗條件的中斷時間在允許誤差范圍內的不記為一次中斷（例如溫度試驗箱電力供應短時中斷后恢復，但是溫度試驗箱內的環境溫度未收影響）。如果試驗條件的中斷時間超過了誤差允許范圍，則需要繼續恢復試驗條件進行試驗以保證試驗中斷前的時間和試驗中斷后恢復試驗條件后的持續試驗時間的總和滿足試驗要求。

但是如果出現試驗中斷的，推薦此次試驗做無效處理，此項試驗需要完全重新執行，最終以重新執行的試驗結果為準。