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帶你走進一個振動的世界——振動臺試驗機

來源:上海慶博試驗設備有限公司   2020年02月25日 16:38  
  振動臺試驗機是模擬產品在于制造,組裝運輸及使用執(zhí)行階段中所遭遇的各種環(huán)境,用以鑒定產品是否忍受環(huán)境振動的能力,適用于電子、機電、光電、汽機車、玩具……等各行各業(yè)的研究、開發(fā)、品管、制造。
 
  振動臺試驗機是用于在實驗室內模擬真實振動環(huán)境效應的試驗設備,振動試驗是在振動臺上采用不同的輸入信號激勵樣品。振動試驗主要分為正弦和隨機振動,由于兩者的物理過程不同,在兩者之間沒有嚴格的等效關系,所以在選擇試驗方式時,切勿進行正弦到隨機的嚴酷度等級轉換。
 
  正弦振動試驗使用固定或變化的頻率和幅值的正弦信號,在每一瞬間時僅施加一個頻率,試驗條件包括頻率范圍或固定頻率、振幅和試驗持續(xù)時間。
 
  真實環(huán)境中正弦振動很少一單一頻率的振動形式獨立出現(xiàn)。即使在旋轉的機械上直接測量加速度時也是這樣。如齒輪和軸承,實際存在的公差和間隙,通常導致在頻率上有微小的變化。旋轉機械的隨機特性也會發(fā)生某種形式的隨機振動。
 
  正弦振動可以描述為確定性運動,遵循確定的規(guī)律,*可以從過去的狀態(tài)來確定未來任意時間的狀態(tài)。在進行正弦掃頻試驗過程中,改方法通常用來確定出現(xiàn)失效的時刻,因為這個失效很可能是和特定頻率密切相關的,而用隨機振動試驗試驗方法這種相關效果不是很明顯。當然,相對于隨機試驗方法,正弦試驗方法通常需要用更長的時間激發(fā)出失效,這是因為每次掃頻過程中,在每個共振點上只作用很短的時間。盡管在任一時刻只施加一個頻率,如果掃頻速率足夠慢,確實可以使得樣品的特定共振峰達到大。也可以用來發(fā)現(xiàn)潛在的破壞性共振點,尤其是在設計和研制試驗中。
 
  振動臺的隨機振動試驗(GB/T2423.56-2006)的激勵使用一個無規(guī)則的隨機輸入信號,該信號在所有時間內包括規(guī)定規(guī)格頻率范圍(寬帶)內的所有頻率分量。其瞬間值服從正態(tài)(高斯)分布。在頻率范圍內的分布用加速度譜密度(ASD)曲線表示。
 
  隨機振動是發(fā)生在真實環(huán)境中常見的激勵類型。它在未來瞬間值是不能以過去的狀態(tài)來預知的,只能基于概率進行預測。事實上,這些特性適用于疲勞、交變應力等大多數(shù)與隨機振動相關的計算中。
 
  與正弦試驗不同,振動試驗臺在持續(xù)時間內隨機振動始終在激勵諧振,盡管達不到大值。實驗室的大部分隨機信號有3倍均方根值,這意味著在試驗頻率范圍內激勵的瞬間值可以從零延伸到3倍總均方根值(r.m.s)。對隨機激勵要考慮的更大的不同是在過零交叉點之間會出現(xiàn)大量的應力交變,既有正向也有負向。這個性質將影響疲勞損傷從而影響發(fā)生失效的預期壽命。
 
  無論是正弦振動,還是隨機振動,只有更了解的產品的生產、運輸、使用環(huán)境以及試驗設備的屬性特點,才可以更恰當?shù)倪x擇自己合適的振動方式,從而篩選優(yōu)質的產品,改進有缺陷產品的性能。
 

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