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帶你走進(jìn)一個(gè)振動(dòng)的世界——振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)機(jī)
閱讀：1157 發(fā)布時(shí)間：2020-2-25 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)機(jī)是模擬產(chǎn)品在于制造，組裝運(yùn)輸及使用執(zhí)行階段中所遭遇的各種環(huán)境，用以鑒定產(chǎn)品是否忍受環(huán)境振動(dòng)的能力，適用于電子、機(jī)電、光電、汽機(jī)車、玩具……等各行各業(yè)的研究、開發(fā)、品管、制造。
振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)機(jī)是用于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬真實(shí)振動(dòng)環(huán)境效應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備，振動(dòng)試驗(yàn)是在振動(dòng)臺(tái)上采用不同的輸入信號(hào)激勵(lì)樣品。振動(dòng)試驗(yàn)主要分為正弦和隨機(jī)振動(dòng)，由于兩者的物理過(guò)程不同，在兩者之間沒有嚴(yán)格的等效關(guān)系，所以在選擇試驗(yàn)方式時(shí)，切勿進(jìn)行正弦到隨機(jī)的嚴(yán)酷度等級(jí)轉(zhuǎn)換。
正弦振動(dòng)試驗(yàn)使用固定或變化的頻率和幅值的正弦信號(hào)，在每一瞬間時(shí)僅施加一個(gè)頻率，試驗(yàn)條件包括頻率范圍或固定頻率、振幅和試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間。
真實(shí)環(huán)境中正弦振動(dòng)很少一單一頻率的振動(dòng)形式獨(dú)立出現(xiàn)。即使在旋轉(zhuǎn)的機(jī)械上直接測(cè)量加速度時(shí)也是這樣。如齒輪和軸承，實(shí)際存在的公差和間隙，通常導(dǎo)致在頻率上有微小的變化。旋轉(zhuǎn)機(jī)械的隨機(jī)特性也會(huì)發(fā)生某種形式的隨機(jī)振動(dòng)。
正弦振動(dòng)可以描述為確定性運(yùn)動(dòng)，遵循確定的規(guī)律，*可以從過(guò)去的狀態(tài)來(lái)確定未來(lái)任意時(shí)間的狀態(tài)。在進(jìn)行正弦掃頻試驗(yàn)過(guò)程中，改方法通常用來(lái)確定出現(xiàn)失效的時(shí)刻，因?yàn)檫@個(gè)失效很可能是和特定頻率密切相關(guān)的，而用隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)試驗(yàn)方法這種相關(guān)效果不是很明顯。當(dāng)然，相對(duì)于隨機(jī)試驗(yàn)方法，正弦試驗(yàn)方法通常需要用更長(zhǎng)的時(shí)間激發(fā)出失效，這是因?yàn)槊看螔哳l過(guò)程中，在每個(gè)共振點(diǎn)上只作用很短的時(shí)間。盡管在任一時(shí)刻只施加一個(gè)頻率，如果掃頻速率足夠慢，確實(shí)可以使得樣品的特定共振峰達(dá)到大。也可以用來(lái)發(fā)現(xiàn)潛在的破壞性共振點(diǎn)，尤其是在設(shè)計(jì)和研制試驗(yàn)中。
振動(dòng)臺(tái)的隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)(GB/T2423.56-2006)的激勵(lì)使用一個(gè)無(wú)規(guī)則的隨機(jī)輸入信號(hào)，該信號(hào)在所有時(shí)間內(nèi)包括規(guī)定規(guī)格頻率范圍(寬帶)內(nèi)的所有頻率分量。其瞬間值服從正態(tài)(高斯)分布。在頻率范圍內(nèi)的分布用加速度譜密度(ASD)曲線表示。
隨機(jī)振動(dòng)是發(fā)生在真實(shí)環(huán)境中常見的激勵(lì)類型。它在未來(lái)瞬間值是不能以過(guò)去的狀態(tài)來(lái)預(yù)知的，只能基于概率進(jìn)行預(yù)測(cè)。事實(shí)上，這些特性適用于疲勞、交變應(yīng)力等大多數(shù)與隨機(jī)振動(dòng)相關(guān)的計(jì)算中。
與正弦試驗(yàn)不同，振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)在持續(xù)時(shí)間內(nèi)隨機(jī)振動(dòng)始終在激勵(lì)諧振，盡管達(dá)不到大值。實(shí)驗(yàn)室的大部分隨機(jī)信號(hào)有3倍均方根值，這意味著在試驗(yàn)頻率范圍內(nèi)激勵(lì)的瞬間值可以從零延伸到3倍總均方根值(r.m.s)。對(duì)隨機(jī)激勵(lì)要考慮的更大的不同是在過(guò)零交叉點(diǎn)之間會(huì)出現(xiàn)大量的應(yīng)力交變，既有正向也有負(fù)向。這個(gè)性質(zhì)將影響疲勞損傷從而影響發(fā)生失效的預(yù)期壽命。
無(wú)論是正弦振動(dòng)，還是隨機(jī)振動(dòng)，只有更了解的產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用環(huán)境以及試驗(yàn)設(shè)備的屬性特點(diǎn)，才可以更恰當(dāng)?shù)倪x擇自己合適的振動(dòng)方式，從而篩選優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，改進(jìn)有缺陷產(chǎn)品的性能。