隨機振動試驗有哪些重要的測試參數(shù)

隨機振動試驗的應(yīng)用場合非常廣泛，比如模擬公路運輸振動、模擬飛機外掛振動、模擬拖車、履帶車等測試環(huán)境采用的都是隨機振動。

隨機振動是指一種振動波形雜亂、對未來任何一個給定時刻其瞬時值不能預(yù)先確定，其波形隨時間的變化顯示不出一定規(guī)律的振動，無法用確定性函數(shù)解釋其規(guī)律。例如，車輛在高地不平路面上行駛;高層建筑在陣風(fēng)或地震作用下發(fā)生的振動;飛機在飛行時的振動;船舶在波浪中的振動就是隨機振動。隨機振動的單次試驗結(jié)果有不確定性、不可預(yù)估性和不重復(fù)性，但相同條件下的多次試驗結(jié)果卻有內(nèi)在的統(tǒng)計規(guī)律。而需用概率統(tǒng)計方法定量描述其運動規(guī)律。

時域和頻域的概念

時域即描述運動規(guī)律的時間坐標(biāo)。頻域即描述振動頻譜的頻率坐標(biāo)，隨機振動波形可以看成由無數(shù)正弦波形（一個正弦波形對應(yīng)一個頻率和一個加速度幅值）疊加而成，將這些無數(shù)的正弦波形對應(yīng)的頻率和幅值標(biāo)注在坐標(biāo)系上即得到頻域曲線。

PSD的概念

 PSD即功率譜密度，表示隨機信號的各個頻率分量所包含的功率（能量）在頻域上的分布情況，是隨機振動試驗的條件?？吹剿?，知道是隨機振動試驗的PSD即可，具體PSD怎么得到的，了解一下即可。另外，還需要記住一句話，即“一個隨機波形只有一個PSD，一個PSD可以有無數(shù)個隨機波形和其對應(yīng)?！?/span>

通過PSD如何得到有效值（rms值）

有效值可以用來計算PSD對應(yīng)試驗所需的加振力，對應(yīng)振動試驗機的隨機有效加振力，防止過載運行。

影響振動試驗的幾個關(guān)鍵指標(biāo)：

　　試驗推力：試驗推力對試驗騎著決定性的作用，所需推力超過額定推力則試驗不能進行，但是推力遠遠小于額定推力，容易造成資源浪費，

　　最大位移：隨機振動試驗時，從振動條件上看不出隨機振動的最大位移，而其值也是不確定的，因此有必要在實驗前估算最大位移，避免因超過行程而損壞振動臺

加速度均方根值：它是表征隨機振動總能量的統(tǒng)計參數(shù)。

頻率范圍：目前電磁振動臺的頻率多數(shù)可以達到3000HZ~5000HZ，基本可以滿足絕大部分試驗要求。

加速度均方根值由曲線下總面積的和經(jīng)過開根號運算得到，用以下公式表示：

　　　Gmax=√A1+A2+A3(g）

　　式中，A1為升譜線所含面積，A2為平直譜曲線所含面積，A3為降譜曲線所含面積，圖譜曲線所含面積通過譜密度函數(shù)在頻率上進行積分算出。

　　試驗推力計算公式：

　　F=（m0+m1+m2）G

　　式中，F(xiàn)為推力(N)，m0為振動臺運動部分有效質(zhì)量(KG)；m1為輔助臺面質(zhì)量(KG)；m2為試樣(包括夾具、安裝螺釘)質(zhì)量(KG)；G為試驗加速度。

　　位移的計算公式：　準(zhǔn)確的方法應(yīng)該找出位移譜密度曲線，計算出均方根位移值，再用均方根位移算出最大峰值位移，在工程上往往只要估計一個大概的值，這里介紹一個簡單的估算公式，通過估算的值比實際要大。

　　　Xp-p=1067×（W0/f03）?=1076×√W0/f03

　　式中，Xp-p為最大峰峰位移(mm)，f0為下限頻率(Hz)；W0為下限頻率(f0)處的功率譜密度值(g^2/Hz)。

振動試驗臺有哪些類型：

在隨機試驗計算推力的時候，主要還是需要考慮有效值，盡量將加速度有效值控制在正弦最大加速度的1/3以下,也就是說當(dāng)試驗機的正弦最大加速度為1000m/s2時，其對應(yīng)的隨機加速度有效值最大333.3m/s2，即隨機試驗對應(yīng)的最大有效推力是正弦試驗最大推力的1/3。這是一個最保險的方法，一般不會損壞振動試驗機。

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