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可靠性測試之隨機振動試驗條件有哪些?

瀏覽次數(shù): | 2020-12-28 10:07:13

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  在隨機振動試驗中,由于振動的質(zhì)點處于不規(guī)則的運動狀態(tài),永遠不會精確的重復(fù),對其進行一系列的測量,各次記錄都不一樣,所以沒有任何固定的周期。在任何確定的時刻,其振幅、頻率、相位都不能預(yù)先知道,因此就不可能用簡單的周期函數(shù)和函數(shù)的組合來描述。

 

  隨機振動試驗條件有哪些?

 

  隨機過程最明顯的特點是非周期性,瞬時值無法預(yù)測;但并非無規(guī)律可言,而是表現(xiàn)出統(tǒng)計規(guī)律性。因此對隨機信號的研究,處理和分析必須用統(tǒng)計的方法來進行。對某一隨機過程,通常用下列四個方面的信息來描述它:時域:有平均值、均方值、均方根值、方差等。幅值域:有概率分布、概率密度等。時差域:有自相關(guān)函數(shù)、互相關(guān)函數(shù)。頻率域:有自功率譜密度、互功率譜密謀、頻率響應(yīng)函數(shù)以及相干函數(shù)。

 

  隨機振動試驗的試驗條件(嚴酷等級)是由試驗頻率范圍(Hz)、功率譜密度(g2/Hz)、功率譜密度的頻譜、總均方根加速度(Grms)、試驗時間四個參數(shù)組成。
 

振動測試

 

  1、試驗頻率范圍

 

  頻率范圍是指產(chǎn)品安裝平臺的振動對產(chǎn)品產(chǎn)生有效激勵的最高頻率和最低頻率之間的頻率。典型的低頻通常是取產(chǎn)品最低共振頻率的一半或其安裝平臺產(chǎn)生明顯振動的最低頻率;典型的高頻是產(chǎn)品最高共振頻率的兩倍或其安裝平臺產(chǎn)生明顯振動的最高頻率,或是可以有效地、機械地傳遞振動的最高頻率。通常認為機械傳遞的振動的最高頻率是取2000Hz,盡管實際上常常會更低。如果需要2000Hz以上的頻率,通常需要用噪聲來進行。

 

  2、功率譜譜密度(g2/Hz)和功率譜譜密度的頻譜

 

  隨機振動是以定義在相關(guān)頻率范圍內(nèi)的PSD功率譜密度(ASD加速度譜密度)及功率譜譜密度的頻譜的形式來表征。功率譜密度(加速度譜密度)是指單位頻率上的能量,功率譜譜密度的頻譜(加速度譜密度的頻譜)是指振動能量在整個頻率范圍內(nèi)的分布。

 

  3、總均方根加速度(Grms)

 

  大家在談到隨機振動試驗的試驗條件(嚴酷等級)時,通?;蛄?xí)慣會用總均方根加速度(Grms)來衡量隨機振動試驗條件的高低或嚴酷程度,嚴格來說是不對的,也就是用Grms值來規(guī)定振動條件是不對的,因為總均方根加速度(Grms)值是功率譜譜密度的頻譜在全頻段范圍內(nèi)面積的積分,即方均根值,它不包含任何頻率信息。因此Grms值通常用來進行試驗誤差控制與檢測,以及根據(jù)試驗樣品的重量、體積、動態(tài)特性來選需多大推力(功率)的振動臺。從上述的敘述可見,評價隨機振動試驗應(yīng)力大小的真正判據(jù)應(yīng)該是“在給定頻率范圍內(nèi)的加速度譜密度高低,即看隨機振動試驗的加速度譜密度頻譜曲線,而不是看總均方根加速度(GrmsS值)的高低”。對這一點,無論是GJB150還是GJB899在給機載設(shè)備振動應(yīng)力時,一般只給出加速度譜密度,從不給出出總均方根加速度(Grms值)。

 

  4、試驗時間

 

  試驗時間就是進行隨機振動的持續(xù)時間,通常分為功能(性能)和強度(耐久)二種試驗時間。對空中運載工具及空中運載工具上使用的設(shè)備,耐久試驗的時間通常為功能試驗時間的1.6倍。


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余浩群

余浩群 2006年進入億博檢測技術(shù)有限公司,擔(dān)任高級技術(shù)顧問。
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