振動(dòng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)，快動(dòng)動(dòng)小手收藏吧
2021-06-11 14:06:22來源： 作者：xdnet
1、什么是振動(dòng)
振動(dòng)是機(jī)械系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)量（位移，速度和加速度）的振蕩現(xiàn)象。
2、振動(dòng)試驗(yàn)的目的
振動(dòng)試驗(yàn)的目的是模擬一連串振動(dòng)現(xiàn)象，測試產(chǎn)品在壽命周期中是否能承受運(yùn)輸或使用過程的振動(dòng)環(huán)境的考驗(yàn)，也能確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)和功能的要求標(biāo)準(zhǔn)。振動(dòng)試驗(yàn)的精義在于確認(rèn)產(chǎn)品的可靠性及提前將不良品在出廠前篩檢出來，并評估其不良品的失效分析，使其成為高水平、高可靠性的產(chǎn)品。
3、振動(dòng)分類
振動(dòng)可分為：確定性振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)兩種。
4、什么是正弦振動(dòng)
能用一項(xiàng)正弦函數(shù)表達(dá)式表達(dá)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的周期運(yùn)動(dòng)。
例如：凡是旋轉(zhuǎn)、脈動(dòng)、振蕩（在船舶、飛機(jī)、車輛、空間飛行器上所出現(xiàn)的）所產(chǎn)生的振動(dòng)均是正弦振動(dòng)。
5、正弦振動(dòng)的目的
正弦振動(dòng)試驗(yàn)的目的是，在試驗(yàn)室內(nèi)模擬電工電子產(chǎn)品在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用過程中所遭受的振動(dòng)及其影響，并考核其適應(yīng)性。
6、正弦振動(dòng)的試驗(yàn)條件
正弦振動(dòng)試驗(yàn)的驗(yàn)條件（嚴(yán)酷等級）由振動(dòng)頻率范圍、振動(dòng)量、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間（次數(shù)）共同確定。
7、什么是振動(dòng)頻率范圍
振動(dòng)頻率范圍表示振動(dòng)試驗(yàn)由某個(gè)頻率點(diǎn)到某個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行往復(fù)掃頻。例如：試驗(yàn)頻率范圍5-50Hz，表示由5Hz到50Hz進(jìn)行往復(fù)掃頻。
8、什么是頻率
頻率是每秒振動(dòng)的次數(shù)，單位：Hz。
9、什么是振動(dòng)量
振動(dòng)量通常通過加速度、速度和位移來表示：
加速度：表示速度對時(shí)間倒數(shù)的矢量。加速度單位：g或m/s2。
速度：在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)通過的路程。
位移：表示物體相對于某參考系位置變化的矢量，位移單位：mm。
10、什么是試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間
振動(dòng)時(shí)間表示整個(gè)試驗(yàn)所需時(shí)間，次數(shù)表示整個(gè)試驗(yàn)所需掃頻循環(huán)次數(shù)。
11、什么是掃頻循環(huán)
掃頻循環(huán)是在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)往返掃描一次。例如：5Hz→50Hz→5Hz，從5Hz掃描到50Hz后再掃描到5Hz。
12、什么是重力加速度
重力加速度是物體在地球表面由于重力作用所產(chǎn)生的加速度。
1g=10m/s2（GB/T2422-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)術(shù)語）
13、掃描方式分類
線性掃描：是線性的，即單位時(shí)間掃過多少赫茲，單位是Hz/s或Hz/min。這種掃描用于細(xì)找共振頻率的試驗(yàn)。
對數(shù)掃描：頻率變化按對數(shù)變化，掃描率可以是oct/min 。對數(shù)掃描的意思是相同的時(shí)間掃過的頻率倍頻程數(shù)是相同的。
14、什么是掃描速度
掃描速度 (sweep speed) 指從最低頻率掃描到最高頻率的速度。有以下幾種：
oct/min：多少倍頻程每分鐘
例：1oct/min，5Hz到10Hz需1分鐘，10Hz到20Hz需1分鐘。
min/sweep：多少分鐘每次掃頻
例：5-500Hz，掃描速度1分鐘/sweep，表示從5Hz到500Hz需1分鐘。
Hz/s：多少Hz每秒
例：5-10Hz，掃描速度1Hz/s，表示5Hz到6Hz需1秒，6Hz到7Hz需1秒。
15、振動(dòng)試驗(yàn)中有幾個(gè)方向
除有關(guān)規(guī)范另有規(guī)定外，應(yīng)在產(chǎn)品的三個(gè)互相垂直方向上進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。一般定義產(chǎn)品長邊為X軸向，短邊為Y軸向，產(chǎn)品正常擺放上下為Z軸向。
16、什么是交越頻率
交越頻率是在振動(dòng)試驗(yàn)中由一種振動(dòng)特性量變?yōu)榱硪环N振動(dòng)特性量的頻率。如交越頻率由等位移——頻率關(guān)系變?yōu)榈燃铀俣取l率關(guān)系時(shí)的頻率。
17、為什么要共振搜尋
一般待測物上有各種零組件，而每一個(gè)不同的零組件皆有其不同的共振頻率，同時(shí)會(huì)因形狀、重量、固定方式不同而在振動(dòng)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生不同的共振頻率及放大倍率，因此需對特定零組件搜尋它的共振特性，再依其特性執(zhí)行共振點(diǎn)的加振試驗(yàn)。
18、什么是共振頻率
共振頻率是產(chǎn)品出現(xiàn)共振的頻率。
19、什么是定頻振動(dòng)
定頻振動(dòng)是指在規(guī)定的固定頻率點(diǎn)上進(jìn)行各種振動(dòng)參數(shù)不同量級的試驗(yàn)。
20、定頻振動(dòng)主要用于哪些方面
耐共振頻率振動(dòng)：在產(chǎn)品振動(dòng)頻響檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)的明顯共振頻率點(diǎn)上，施加規(guī)定振動(dòng)參數(shù)振幅的振動(dòng)，以考核產(chǎn)品耐共振振動(dòng)的能力。
耐預(yù)定頻率振動(dòng)：在已知的產(chǎn)品使用環(huán)境條件振動(dòng)頻率時(shí)，可采用耐預(yù)定頻率的振動(dòng)試驗(yàn)。其目的還是為考核產(chǎn)品在預(yù)定危險(xiǎn)頻率下承受振動(dòng)的能力。
21、什么是臨界頻率
臨界頻率是由于振動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)品的性能異?；蛄踊?，或產(chǎn)生機(jī)械共振和其它響應(yīng)效應(yīng)如震顫的頻率。
22、什么是隨機(jī)振動(dòng)
對未來任何一個(gè)給定的時(shí)刻，其瞬時(shí)值不能預(yù)先確定的振動(dòng)。在一般的運(yùn)輸環(huán)境中，對于運(yùn)送中交通工具所產(chǎn)生的振動(dòng)環(huán)境是屬于隨機(jī)振動(dòng)，即使在同一時(shí)間內(nèi)，每個(gè)不同的頻率下均有不同的振動(dòng)量。在執(zhí)行隨機(jī)波振動(dòng)測試時(shí)，由于同時(shí)間不同頻率皆有振動(dòng)量值。
23、什么是加速度譜密度
表示隨機(jī)信號的各個(gè)頻率分量所包含的加速度方均值在頻域上是怎樣分布的。通常用ASD表示，單位：m2/s3或是(m/s2)2/Hz。
24、什么是功率譜密度
表示隨機(jī)信號的各個(gè)頻率分量所包含的功率在頻域上是怎樣分布的。通常用PSD表示，單位：g2/Hz。
加速度譜密度與功率譜密度的換算：
1g2/Hz=(9.8 m/s2)2=96.04 m2/s3
25、正弦振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)有哪些
GB/T2423.10-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fc：振動(dòng)（正弦）
IEC60068-2-6-2007 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 第2部分：試驗(yàn).第6節(jié)：試驗(yàn)Fc：振動(dòng)（正弦波） ISO8318:2000 包裝.滿裝的運(yùn)輸包裝和單元貨物.采用可變頻的正弦振動(dòng)試驗(yàn)
GB/T4857.10-2005 包裝運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn)第10部分：正弦變頻振動(dòng)試驗(yàn)方法
26、隨機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)有哪些
GB/T2423.56-2006 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Fh：寬帶隨機(jī)振動(dòng)（數(shù)字控制）和導(dǎo)則
IEC60068-2-64-2008 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程.第2-64部分：試驗(yàn).試驗(yàn)Fh：振動(dòng)、寬帶隨機(jī)抽樣ASTMD4728-2006 海運(yùn)集裝箱隨機(jī)振動(dòng)檢測的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法
GB/T4857.23-2003 包裝運(yùn)輸包裝件隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)方法
27、什么是方根均值
在f1和f2區(qū)間內(nèi)單值函數(shù)的方均根值，是在該區(qū)間內(nèi)的函數(shù)值的平方的平均值的平方根值。通常用rms表示。
28、共振駐留目的和步驟
目的：測試的目的在測試試件是否忍受長期在共振環(huán)境下的能力。
步驟：首先針對共振搜尋時(shí)所找出的共振頻率及共振模式加以分析，選擇試件在特定的環(huán)境中可能長期出現(xiàn)或較易出現(xiàn)的頻率分布或振動(dòng)環(huán)境中振動(dòng)強(qiáng)度較高的頻率分布作為共振駐留的測試依據(jù)，測試試件是否能忍受長期在共振環(huán)境下的能力。
良好的共振駐留系統(tǒng)可隨時(shí)追蹤飄移的共振頻率，以達(dá)到最佳的共振效果。通常共振駐留常用107次或使用期間可能分布在該一有效共振頻率區(qū)間的累計(jì)時(shí)間作為測試的試件參考。
29、倍頻測試的適用時(shí)機(jī)
倍頻測試是試件的掃描速率以每一單位時(shí)間增加一倍頻率的掃描方式。適用時(shí)機(jī)通常使用在測試環(huán)境較佳或強(qiáng)度較低的測試規(guī)范（如音響、視聽器材、通訊產(chǎn)品）。
30、振動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)如何處理和分析
試驗(yàn)得到的大量原始數(shù)據(jù)必須經(jīng)過各種處理，才能作為工程設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)資料。試驗(yàn)的原始記錄數(shù)據(jù)是參量的時(shí)間歷程（位移、速度或加速度等量值同時(shí)間的關(guān)系），通過直觀分析可將數(shù)據(jù)分為瞬態(tài)的、周期的、隨機(jī)或非隨機(jī)持續(xù)非周期的三種，進(jìn)而在時(shí)域（包括時(shí)差域，即自變量為兩信號的時(shí)間差）、頻域和幅值域三大域中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、相關(guān)分析和譜分析，從而得到表征時(shí)間歷程特征的各種函數(shù)。
處理方法可分為模擬量處理法和數(shù)字量處理法。前者設(shè)備簡單，但精度較差，處理時(shí)間長；后者需將原始記錄的模擬量變換為數(shù)字量后用數(shù)字計(jì)算機(jī)處理，由于精度很高，速度極快，所以隨著各種功能齊全的專用數(shù)據(jù)處理機(jī)（如快速傅里葉分析儀）的出現(xiàn)，數(shù)字量處理法已逐漸取代了模擬量處理法。
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