物体或质点相对于平衡位置所作的往复运动叫振动。振动又分为正弦振动、随机振动、复合振动、扫描振动、定频振动。描述振动的主要参数有:振幅、速度振动又分、加速度。在现场或实验室对振动系统的实物或模型进行的试验。振动系统是受振动源激励的质量弹性系统,如机器、结构或其零部件、生物体等。振动试验是从航空航天部门发展起来的,现在已被推广到动力机械、交通运输、建筑等各个工业部门及环境保护、劳动保护方面,其应用日益广泛。振动试验包括响应测量、动态特性参量测定、载荷识别以及振动环境试验等内容。
振动试验是指评定产品在预期的使用环境中抗振能力而对受振动的实物或模型进行的试验。根据施加的振动载荷的类型把振动试验分为正弦振动试验和随机振动试验两种。正弦振动试验包括定额振动试验和扫描正弦振动试验。扫描振动试验要求振动频率按一定规律变化,如线性变化或指数规律变化。振动试验设备分为加载设备和控制设备两部分。加载设备有机械式振动台、电磁式振动台和电液式振动台。电磁式振动台是目前使用最广泛的一种加载设备。振动控制试验用来产生振动信号和控制振动量级的大小。振动控制设备应具备正弦振动控制功能和随机振动控制功能。振动试验主要是环境模拟,试验参数为频率范围、振动幅值和试验持续时间。振动对产品的影响有:结构损坏,如结构变形、产品裂纹或断裂;产品功能失效或性能超差,如接触不良、继电器误动作等,这种破坏不属于性破坏,因为一旦振动减小或停止,工作就能恢复正常;工艺性破坏,如螺钉或连接件松动、脱焊。从振动试验技术发展趋势看,将采用多点控制技术、多台联合激动技术。图为飞机振动试验情况。
振动试验是仿真产品在运输(Transportation)、安装(Installation)及使用(Use)环境中所遭遇到的各种振动环境影响,本试验是模拟产品在运输、安装及使用环境下所遭遇到的各种振动环境影响,用来确定产品是否能承受各种环境振动的能力。振动试验是评定元器件、零部件及整机在预期的运输及使用环境中的抵抗能力.
一通检测认为最常使用振动方式可分为正弦振动及随机振动两种。正弦振动是实验室中经常采用的试验方法,以模拟旋转、脉动、震荡(在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的)所产生的振动以及产品结构共振频率分析和共振点驻留验证为主,其又分为扫频振动和定频振动两种,其严苛程度取决于频率范围、振幅值、试验持续时间。随机振动则以模拟产品整体性结构耐震强度评估以及在包装状态下的运送环境,其严苛程度取决于频率范围、GRMS、试验持续时间和轴向。[2]
物体或质点相对于平衡位置所作的往复运动叫振动。振动又分为正弦振动、随机振动、复合振动、扫
描振动、定频振动。描述振动的主要参数有:振幅、速度、加速度。单频正弦振动频率为f时,振幅单
峰值为D,则其速度单峰值为 ,加速度单峰值为。
振动试验标准:
GJB 150.25-86
GB-T 4857.23-2003
GBT4857.10-2005
WJ231-77
目前可以进行该试验的试验室有北京华航无线电测量研究所环境实验中心、一通检测实验室、测量控制设备及系统实验室、环境可靠性与电磁兼容试验中心、苏州电器科学研究所。
在现场或实验室对振动系统的实物或模型进行的试验。振动系统是受振动源激励的质量弹性系统,如机器、结构或其零部件、生物体等。振动试验是从航空航天部门发展起来的, 现在已被推广到动力机械、 交通运输、建筑等各个工业部门及环境保护、劳动保护方面,其应用日益广泛。振动试验包括响应测量、动态特性参量测定、载荷识别以及振动环境试验等内容。
为了设计和试制新机器或在改造旧机器时解决减振问题,以及为了提高振动机械的效率,必须了解系统的动态特性参量。动态特性参量很多,对于线性系统,最常用的为模态参量,包括各阶固有频率、振型、模态质量或模态刚度、模态阻尼比。模态参量可以换算出物理坐标(即几何坐标)中的力学参量,包括集中质量、刚度和阻尼矩阵。
机械导纳是系统频域的特征参量(见机械阻抗)。大型复杂结构的固有频率多而密集,振型很复杂,无法用简易方法测定。然而可以先测试系统对激振力的响应,得到机械导纳,再用图解识别(即机械导纳的幅频、相频、实频、虚频或矢端图等图形识别)或计算机识别来确定模态参量或物理参量。
直接利用振动的时间历程来求系统的模态参量。对自由振动,可以通过自由振动和脉冲响应函数(系统的时域特性参量之一,其傅里叶变换即机械导纳)的关系直接计算模态参量。对受迫振动,可以用数字时间序列分析方法或其他方法(如随机减量法、滤波法等)来计算模态参量。时域识别方法的优点是能利用运行状态下机器的振动信号,适用于不能在实验室测试的大型结构;缺点是天然振源的激振力往往无法测定和控制,而仅能由响应值来识别,故精度较低。
指分析和确定振源的性质(是有规律的还是随机的?是定力还是定运动?……)、传播途径及振源施加在系统上的载荷谱(即载荷的时间历程)。载荷识别也叫环境预测,它可为分析系统的动力响应和振动原因等提供数据。大型结构承受的载荷非常复杂,很难直接测定,但可以通过结构的响应信号和系统已知的数学模型来反推系统承受的载荷,再根据各种工况下得出的数据进行统计和综合,最终得到载荷谱。振源的性质和传播途径可以用功率谱分析或相关分析方法得出。
试验得到的大量原始数据必须经过各种处理,才能作为工程设计计算的依据资料,试验的原始记录数据是参量的时间历程(位移、速度或加速度等量值同时间的关系),通过直观分析可将数据分为瞬态的,周期的、随机或非随机持续非周期的三种,进而在时域(包括时差域,即自变量为两信号的时间差)、频域和幅值域三大域中进行统计分析、相关分析和谱分析,从而得到表征时间历程特征的各种函数(图1)。处理方法可分为模拟量处理法和数字量处理法。前者设备简单,但精度较差,处理时间长;后者需将原始记录的模拟量变换为数字量后用数字计算机处理,由于精度很高,速度极快,所以随着各种功能齐全的专用数据处理机(如快速傅里叶分析仪)的出现,数字量处理法已逐渐取代了模拟量处理法。
大致可分为激振设备、测振设备和分析设备,它们分别对应于图2中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分。图中单线箭头表示电信号的传递途径,双线箭头表示机械量(力、速度、加速度等)的传递途径。图中某些设备或装置说明如下:①激振设备:可分为激振器和振动台两类,目前已逐步采用带振动控制仪的激振设备,它可按要求的波形或谱形激振。②传感器:可分为测力、测运动和测阻抗(同时测量一点的力和运动)三种。③滤波器:可以起抗干扰,去噪声,提取有用信号等作用。用数字计算机进行处理前必须使信号经过低通滤波器(称为抗混滤波器)以避免信号离散化成数字量后可能出现的迭混现象。
这个测试方法会在测试样办上产生剧烈的机械反应。因比,测试设备的护栏必须足够牢固和安全。操作者要对潜在的危险保持警惕和自身的安全有足够的保护意识。如果测试出现危险情况,马上停止测试
在测试前或测试过程中使样办测试环境达到要求。如果没有环境要求,而货运箱材料容易受到环境影响,则推荐使用空调。
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