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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2025-08-20 10:53
現(xiàn)實(shí)生活中,產(chǎn)品所面臨的振動(dòng)往往不是單一頻率,而是包含大量不同頻率、不同幅度的隨機(jī)振動(dòng)疊加,隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)就是模擬這種復(fù)雜工作場(chǎng)景 。涵蓋多個(gè)頻率成分同時(shí)振動(dòng),更貼近如汽車行駛在顛簸路面、飛機(jī)飛行時(shí)的實(shí)際振動(dòng)環(huán)境,能考核產(chǎn)品在復(fù)雜隨機(jī)激勵(lì)下的疲勞壽命和可靠性。它依據(jù)概率統(tǒng)計(jì)理論,用功率譜密度(PSD) 描述振動(dòng)能量在不同頻率段的分布(單位是 g²/Hz ),若知道頻率范圍可以和均方根加速度換算計(jì)算。PSD 曲線就像一張 “能量地圖”,告訴你哪個(gè)頻率段振動(dòng)能量多、沖擊力猛,哪個(gè)頻段相對(duì) “溫柔” 。因?yàn)檎駝?dòng)的頻率、幅度、相位都在隨機(jī)變化,沒(méi)有固定套路,所以能更真實(shí)還原產(chǎn)品實(shí)際使用時(shí)的復(fù)雜工況。暴露正弦試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不了的隱患。
1、固定點(diǎn)
試驗(yàn)樣品與夾具或振動(dòng)臺(tái)接觸的部分,在使用中通常是固定試驗(yàn)樣品的地方。
2、單點(diǎn)控制
采集來(lái)自基準(zhǔn)點(diǎn)上傳感器的信號(hào),使得該信號(hào)保持在規(guī)定的振動(dòng)量級(jí)上實(shí)現(xiàn)的控制方法。
3、多點(diǎn)控制
采用來(lái)自各個(gè)檢查點(diǎn)上傳感器信號(hào)進(jìn)行控制的方法。
4、測(cè)量點(diǎn)
試驗(yàn)中采集數(shù)據(jù)的某些特定的點(diǎn)。
5、檢查點(diǎn)
位于夾具、振動(dòng)臺(tái)面或試驗(yàn)樣品上的點(diǎn),盡可能靠近試驗(yàn)樣品的固定點(diǎn),而且在任何情況下都需要和固定點(diǎn)剛性連接。
6、優(yōu)先試驗(yàn)方向
按實(shí)際情況選擇相應(yīng)于試驗(yàn)樣品最薄弱的3個(gè)正交方向,如橫向X,縱向Y,垂直方向Z。
7、-3dB帶寬
在頻率響應(yīng)函數(shù)中對(duì)應(yīng)于單一共振峰值最大響應(yīng)0.707倍的兩點(diǎn)之間的頻率寬度。
8、峰值因子
峰值和時(shí)間歷程的均方根值之比。
9、均方根植
在f1與f2區(qū)間內(nèi)單值函數(shù)的所有頻率的均方根值,是在該區(qū)間內(nèi)的函數(shù)值的平方的平均值的平方根植。
10、頻率范圍
是指隨機(jī)信號(hào)的有效頻率成份的帶寬。
11、加速度譜密度(或稱功率譜密度)
表示隨機(jī)信號(hào)的各個(gè)頻率分量所包含的功率(或稱能量)在頻域上是怎樣分布的,通常用PSD來(lái)表示,單位為g2/Hz。它在頻域上分布的曲線圖稱為譜圖(簡(jiǎn)稱譜)。橫坐標(biāo)為頻率,縱坐標(biāo)為功率譜密度g2/Hz(稱功率譜)。
12、參考譜
試驗(yàn)用的輸入的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)譜圖,稱參考譜。指從現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中實(shí)地采集的隨機(jī)信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字處理后,提供給試驗(yàn)室真實(shí)再現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)環(huán)境的試驗(yàn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)圖譜。
13、控制譜
又稱響應(yīng)譜,是指在振動(dòng)臺(tái)面上從安裝在控制點(diǎn)的傳感器采集到實(shí)際的隨機(jī)信號(hào)譜圖。從試驗(yàn)的真實(shí)性上講,控制譜和參考譜應(yīng)該是一致的。但由于隨機(jī)信號(hào)的不確定性以及振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)本身存在的細(xì)微的時(shí)變性,使得控制譜和參考譜存在一定的誤差。這個(gè)誤差通常用容差帶來(lái)表示,其單位是dB。
14、驅(qū)動(dòng)譜
是指隨機(jī)振動(dòng)控制儀直接輸出去驅(qū)動(dòng)功率放大器的隨機(jī)信號(hào)譜圖。它實(shí)際上是響應(yīng)譜與參考譜比較進(jìn)行修正后產(chǎn)生的隨機(jī)振動(dòng)信號(hào)譜圖。之所以要進(jìn)行修正是功放、振動(dòng)臺(tái)、試件和夾具的頻率特性(也稱傳遞函數(shù))影響了振動(dòng)臺(tái)面控制點(diǎn)上控制譜(響應(yīng)譜),使得響應(yīng)譜與參考譜存在一定的差異。
15、動(dòng)態(tài)范圍
是描述一個(gè)隨機(jī)控制儀克服振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)固有頻率特性,使控制譜與參考潛的誤差在一定范圍內(nèi)的最大控制能力。動(dòng)態(tài)范圍通常分控制譜動(dòng)態(tài)范圍與驅(qū)動(dòng)譜動(dòng)態(tài)范圍。控制譜動(dòng)態(tài)范圍是指控制譜上最大功率譜密度與最小功率譜密度之間的差。驅(qū)動(dòng)譜動(dòng)態(tài)范圍是指為了使控制譜與參考譜的誤差達(dá)到一定范圍,輸入到功放上的驅(qū)動(dòng)譜上最大功率譜密度與最小功率譜密度之間的差。由于受試驗(yàn)頻率特性的影響,通常控制譜動(dòng)態(tài)范圍要小于驅(qū)動(dòng)譜動(dòng)態(tài)范圍。
16、控制精度
是指描述隨機(jī)振動(dòng)控制儀臺(tái)面控制點(diǎn)上的控制譜(響應(yīng)譜)與試驗(yàn)規(guī)范所要求的參考譜之間誤差的大小。控制精度與置信度有關(guān),置信度越高,控制精度也就越高,一般是指在90%置信度下的控制精度。
17、回路時(shí)間
回路時(shí)間是指一個(gè)驅(qū)動(dòng)譜經(jīng)過(guò)IFFT、D/A變換、抗混淆濾波、由輸出放大器從隨機(jī)控制儀輸出送入功率放大器推動(dòng)振動(dòng)臺(tái),再由控制點(diǎn)上的傳感器將響應(yīng)信號(hào)檢測(cè)出來(lái),經(jīng)電荷放大器反饋到隨機(jī)振動(dòng)控制儀,再經(jīng)抗混淆濾波器A/D采樣,F(xiàn)FT變換后產(chǎn)生新的驅(qū)動(dòng)譜,這樣一個(gè)過(guò)程所需的時(shí)間。
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