国内外振动台与振动试验的研究现状
电动振动台能做的试验

振动冲击试验方法与技术(用电动振动台进行)王树荣前言电动振动试验系统是环境试验的主要试验手段之一,用它可以完成环境试验标准中的振动试验和冲击试验。
当今国内外在环境试验上有许多标准和方法,但归纳起来为二大体系:一类是以IEC(国际电工委员会)为主体的国际通用的民用 (商用) 产品的环境试验体系,它是国际贸易中民用 (商用) 产品的环境适应性水平要求的共同语言、统一准则,它是以欧洲资本主义国家为主导制订的,可以说它是欧洲资本主义国家环境试验现状和水平的反映。
我国自80年代开始采用等效或等同的方法先后将TC50(环境试验)、TC75(环境条件)制订(转化)成环境试验国标(GB/T2423系列标准)与环境条件国标(GB/T4798系列标准)。
IEC标准的特点是模拟试验方法(程序)经典、试验再现性高。
另一类是军用产品的环境试验体系,最有代表性为美国的MIL标准和英国国防部07-55标准。
我国自80年代开始采用等效或等同的方法先后将相同专业的美国MIL标准转换为我国军标,美国军标的特点是工程应用性好。
在环境试验领域内最常用的美国军标和相应的在此值得一提的是我国军标GJB4-83 舰船电子设备环境试验是我国自行制订的国军标。
从上面的叙述可见,我国的环境试验标准有民(商)用和军用二大标准体系,民用是等效或等同采用的IEC标准体系,军用是等效或等同采用美国军标体系。
对上述等环境试验标准中的电动振动试验系统能完成的试验综合归纳一下,可以看出,电动振动试验系统的应用面是很广的,它既可进行振动试验又可进行冲击试验。
就振动类的试验而言,当今环境试验中的振动试验有:正弦振动方法、随机振动方法、拍频振动方法、时间历程方法、地震试验方法、声振试验方法等。
其中随机振动方法又可分为宽带随机和窄带随机,在具体进行宽带随机振动试验时,还可将窄带随机或正弦振动叠加在在宽带随机振动上,对声振试验要在混响声场内进行,电动振动试验系统无法实现。
了解振动试验的目的和振动台技术参数

了解振动试验的目的和必要性现今世界经济潮流,已从过去地域性的经济模式而走向全球性的经济贸易。
无论是地域性市场或进军全球市场,高质量的表现是不容讳言的。
而振动测试更是协助您产品跃入高质量行列中不可缺乏的利器。
产品达到用户手中,在此过程中将有不同状态之振动产生,造成产品不同程度的损坏。
而对于产品有任何损坏都不是厂商及客户所愿意见到的,然而运送过程所发生的振动却是难以避免,若一味的提高包装成本,必将带来严重而不必要的浪费,反之脆弱的包装却造成产品的高成本,并丧失了产品形象及市场,这些都不是我们所愿见到的。
振动测试约在四、五十年前开始萌芽,理论建立时,并无助于人们相信它的重要性,直到二次大战时,许多的飞行器、舰艇、车辆及器材在使用后,意外的发现机件失零的比例相当高,经研究的结果发现,大都由于其结构无法承受其本身所产生的长时间共振,或搭载物品承受运送共振所引起之,组件松脱、崩裂,而致机件失零甚而造成巨大损失。
当这项结果公布后,振动测试才受到各界重视,纷纷投入大笔经费、人力去研究。
尔后,对于振动量测分析以至模拟分析的近代理论建立后,对振动测试的方法及逻辑亦不断改进。
尤其现今货物的流通频繁,使振动测试更显重要。
然而振动测试的目的,是在于实验中作一连串可控制的振动模拟,测试产品在寿命周期中,是否能承受运送或振动环境因素的考验,也能确定产品设计及功能的要求标准。
据统计的数据显示提升3%的设计水平,将增加20%的回收及减少18%的各项不必要支出。
振动模拟依据不同的目的也有不同的方法如共振搜寻、共振驻留、循环扫描、随机振动及应力筛检等,而振动的效应计有:一、结构的强度。
二、结合物的松脱。
三、保护材料的磨损。
四、零组件的破损。
五、电子组件之接触不良。
六、电路短路及断续不稳。
七、各件之标准值偏移。
八、提早将不良件筛检出。
九、找寻零件、结构、包装与运送过程间之共振关系,改良其共振因素。
而振动测试的程序,须评估订定试验规格,夹具设计之真实性,测试过程中之功能检查及最后试件之评估、检讨和建议。
振动控制技术现状与进展

振动控制技术现状与进展摘要:由于在第二次世界大战中,战斗机和其他军事设施因震动而引起的注意,为了更有效地模拟产品的真实振动环境,验证产品的可靠性,引进了振动试验,随着现代科学技术的发展,振动试验在生产中发挥着越来越重要的作用,振动试验系统主要由振动器、控制器组成,几十年来,为了更准确地模拟真实的振动环境,激励器变得越来越复杂,一个问题出现了如何精确控制励磁机,使励磁机产生的振动信号与试验中要求的信号相匹配。
关键词:振动控制;技术现状;进展;前言:振动控制系统可处理的振荡频率范围,即频带,主要由系统自身刚度决定。
刚度与系统自然频率成正比,刚度降低自然频率,从而扩大了系统可以控制的振荡频率范围,进一步降低了振动的负面影响。
一、振动控制技术现状与进展1.振动设备。
机械振动台主要有一个不平衡的部件和凸轮类型。
不平衡重块是一种离心力,由不对称的质量旋转产生,以刺激桌子振动,激发力与不平衡力矩和扭矩的平方成正比。
这种振动平台可以产生正弦振动,其结构既简单又便宜,但只能在5赫兹1100赫兹范围内工作,最大移动距离为6毫米峰,最大加速度为10克,不能产生随机波动。
凸轮振动器移动的部分取决于凸轮的偏心度和曲轴的长度,兴奋力随移动部分的质量而变化。
这个低频场的振动平台,当激发力很大的时候,会产生很大的波动,比如100毫米。
而上面的频率限制在20赫兹左右。
最大加速度约为3 g,加速度大。
由于其特性的限制,机械振动器主要适用于要求较低的领域。
电动振动器是一种设备,目前广泛用于测试振动。
它的工作原理是电磁感应设计,当导体受到持续磁场中的力时,当导体通过交替振动电流时。
振动线圈位于高磁感应的真空中,需要信号发生器或振动控制器的振荡信号,在功率放大器放大到激磁线圈后,振动线圈产生所需的振动形式。
电动振动器范围广泛,小型振动平台0 Hz 1 10 khz范围,大振动平台0 Hz - 2 khz范围;广泛的动态范围,容易实现自动或手动控制;加速波的形状很好,适合随机波的形成。
地震模拟振动台及模型试验研究进展

地震模拟振动台及模型试验研究进展1. 本文概述随着城市化进程的加快和建筑工程技术的不断发展,地震灾害对人类社会的威胁日益凸显。
为了提高建筑结构的抗震能力,减少地震灾害造成的人员伤亡和经济损失,地震模拟振动台及模型试验研究成为了工程抗震领域的重要研究方向。
本文旨在综述地震模拟振动台及模型试验的研究进展,分析现有技术的优缺点,探讨未来发展趋势,为相关领域的研究和实践提供参考。
地震模拟振动台作为一种重要的试验设备,可以模拟地震波对建筑物的影响,为研究者提供一种可控、可重复的实验手段。
模型试验则是将实际建筑结构按比例缩小,通过模拟地震作用下的响应,来研究结构的抗震性能。
这两者的结合为抗震研究提供了强有力的技术支持。
本文首先介绍了地震模拟振动台的工作原理和技术特点,然后对近年来国内外在模型试验方面的研究进行了梳理,包括试验方法、试验对象和试验结果等方面的内容。
接着,本文分析了当前研究中存在的问题和挑战,如模型与原型之间的相似性、试验数据的准确性等。
本文探讨了地震模拟振动台及模型试验的未来发展趋势,包括技术革新、数据分析方法的改进以及与其他抗震技术的结合等方面。
2. 地震模拟振动台技术概述定义:地震模拟振动台是一种用于模拟地震作用的实验设备,通过在实验模型上施加特定的振动,来模拟地震时的地面运动。
原理:振动台通过驱动系统产生可控的振动波形,这些波形可以模拟实际的地震波形或特定的地震动参数。
综合模拟环境:结合温度、湿度等环境因素,进行更全面的地震模拟。
3. 地震模拟振动台的发展历程地震模拟振动台的发展可以追溯到20世纪初。
最初,地震模拟振动台主要用于建筑结构的抗震性能研究。
早期的振动台设备简单,只能模拟一维地震波,且模拟的地震波频率范围有限。
这些早期的尝试为后来的研究奠定了基础。
20世纪50年代,随着电子技术和材料科学的发展,地震模拟振动台进入了快速发展阶段。
这一时期的振动台设备开始能够模拟多维地震波,频率范围也得到扩大。
振动试验台品牌哪家好?排名榜供应商排名!

一、振动试验台发展史我国振动试验台行业发展至今已有50多年历史,最早时期国内没有试验设备方面的技术,试验设备行业完全依赖于国外进口,为了提高国内的产品工业水平,国家专门安排了一批技术骨干开始研发。
初期由国家试验所负责研发生产,但设备产量太少很多民营企业根本用不上设备,随着改革开放的进程,随着市场的需求日益增大,国家放开政策鼓励创新,允许民营企业自主研发生产,因此迎来试验设备行业春天,经过多年的沉淀和努力国内的试验设备行业日新月异,企业之间争先恐后了,多家试验设备厂脱颖而出,《恒邦仪器》顺应时代步伐,勇于拼搏,勇于创新,在诸多技术领域有了更新的突破,其生产的设备远销国内外。
二、振动试验台选择如果有足够费用预算可以选择例如:日本吉田精机和EMIC的振动美国lansmont/L.A.BEquipment等进口品牌。
如果预算一般可以选择国内做的较好的品牌例如: 恒邦仪器、等品牌。
三、振动试验台应用振动试验台又名振动试验机适用于实验室及生产线模拟在各种振动状态下,对电子元器件、组件、通信,电脑,汽车,航天航空、玩具,仪器仪表适等试件进行耐振检查及工艺试验,该试验台结构合理,工作可靠,操作简便,是您提高产品质量可靠性不可缺少的试验机。
符合标准:并根据国家和国际标准,如GB、GJB、UL、JIS、DIN、ISO、BS、MIL、IEC和ASTM等,四、恒邦仪器《振动试验台》选型和分类模拟运输振动台频率:1-5Hz振幅:25.4mm 机械振动台频率:5-60Hz 振幅:0.5-5mm电磁式振动台频率:1-600Hz 振幅:0-5mm 电磁式振动台电磁式振动台频率:1-600Hz 振幅:0-5mm高频振动台频率:1-3000Hz 振幅:0-51mm 高频振动台频率:1-3000Hz 振幅:0-51mm五、东莞市恒邦仪器设备有限公司是一家专业从事实验室试验设备检测设备研发、生产、销售的系统服务制造商,恒邦仪器生产的设备远销国内外,为广大客户提供全方位的实验室测控方案。
振动台与振动试验介绍

振动台与振动试验介绍
邱景湖 钟琼华
整理:中国可靠性网
苏州试验仪器总厂(STI)
中国可靠性网:http://www.可靠性.com
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中国可靠性网
正弦振动 随机振动 振动周期 振动频率
角频率
ω 表示,即 ω =2 π f
幅值 位移幅值 速度幅值 加速度幅值 复合振动 共振频率 扫频
正弦量的最大值。在振动中幅值亦称振幅。 正弦振动中位移量的最大值 正弦振动中速度量的最大值 正弦振动中加速度量的最大值 由频率不同的简谐振动合成的振动 构件或产品出现共振的频率 频率连续经过某一区域的过程 df 扫频速度 在扫频过程中,频率对时间的变化率,即 dt 交越频率 在振动试验中由一种振动特性量变为另一种振动特性量的频率。 如交 越频率由等位移——频率关系变为等加速度——频率关系时的频率。 振动台面横向运动比 振动时横向加速度与轴向加速度比 振动台面加速度均匀度台面不同直径安装螺孔上的加速度值与台面中心加速度值误差与 台面中心加速度值之比。 宽带随机振动 频率成分分布在较宽频率带的随机振动 窄带随机振动 频率成分分布在某一窄频带的随机振动 倍频程 频率比为 2n 的两个频率之间的频段称为 n 个倍频程 n=1 为 1 倍频程 如频率从 2Hz 到 4Hz 称 1 个倍频程 n=3 为 3 倍频程如频率从 2Hz 到 16Hz 称 3 个倍频程 控制点 振动试验中,用以控制振动量值的传感器的安装点 监测点 振动试验中, 用以监测振动台面振动量值和试验样品响应的传感器的 安装点 频率响应 在系统中, 输出与输入之比表示为输入信号频率的函数, 通常用幅频 特性曲线、相频特性曲线表示 时域 描述运动规律的时间坐标 频域 描述振动频谱的频率坐标
地震模拟振动台台阵控制技术的研究与发展

地震模拟振动台台阵控制技术的研究与发展纪金豹*,李芳芳,李振宝,孙丽娟(北京工业大学 工程抗震与结构诊治北京市重点实验室,北京 100124)摘要 地震模拟振动台台阵系统是一种重要的结构动力试验设备,其控制技术是国际范围内结构实验技术领域的重要研究方向。
本文简要介绍了地震模拟振动台及多振动台台阵系统的历史发展和现状,以北京工业大学九子台台阵系统为例,对振动台台阵控制系统的功能、特点进行了总结和介绍。
并重点分析和探讨了多振动台台阵系统的控制技术的相关研究与发展。
本文研究工作对于开展振动台相关控制技术和振动台混合试验技术的研究具有一定的参考价值。
关键词 地震模拟振动台,振动台台阵,控制技术,结构试验Research and development on the control technology of the multipleshaking tables array systemJI Jinbao *, LI Fangfang, LI Zhenbao, SUN Lijuan(Beijing Key Laboratory of Earthquake Engineering and Structural Retrofit ,Beijing University of Technology ,Beijing 100124,China)Abstract Multiple shaking tables array is a kind of dynamic structural test equipment and the control technologiesof it is an important research focus in the field of structural test all the world. The historical development and current status of the shaking table and multiple shaking tables array system were briefly introduced in this paper. And then, the research and development of the control of multiple tables array were analyzed and discussed. Especially, choosing the large-scale shaking tables array with nine sub-tables constructed and installed in the Civil Engineering Experiment Center of the Beijing University of Technology as an example, the functions and features of multiple tables control system were summarized and studied. A certain reference value of this paper was expected on the related studies of the shaking table control technology and hybrid testing techniques based on the shaking tables.keywords shaking table, multiple shaking tables array, control, structural test收稿日期:2012-07-10基金项目:国家自然科学基金资助项目(90715010)*联系作者,Email: jinbao@1 引言地震模拟振动台是地震工程研究中的重要试验设备之一。
振动台设计及其应用研究

振动台设计及其应用研究振动台是一种常用的实验设备,广泛应用于工程、地震学、材料力学等领域。
本文将从振动台的基本原理、设计要点、应用研究等方面进行论述。
一、振动台的基本原理振动台的基本原理是利用电机产生的振动力将被试体或模型等放置在振动台上,通过改变振动台的运动特性来模拟实际工程或地震等振动环境。
振动台的振动特性可以用振幅、频率和相位等参数来描述。
振幅是指振动台的最大位移,可以通过改变电机转速和设定控制参数来调整。
频率是指振动台振动的周期性,可以通过改变电机转速和调整振动台的固有频率来控制。
相位是指振动台与外界振动源的时间关系,通常在实验中需要与外界振动源进行同步。
二、振动台的设计要点1. 动力系统设计: 振动台的动力系统一般由电机、传动装置和悬挂装置等组成。
合理选择和设计这些装置对于振动台的性能有着重要影响。
例如,电机的功率和转速需要满足振动台所需的振动力和频率要求,传动装置需要保证电机的振动动力传递到振动台上,悬挂装置需要提供足够的支撑和稳定性。
2. 控制系统设计: 振动台的控制系统一般由控制器和传感器等组成。
控制器负责调节振动台的振动特性,传感器负责感知振动台和被试体的振动状态。
合理选择和设计这些装置对于振动台的控制精度和稳定性至关重要。
3. 结构设计: 振动台的结构设计需要考虑振动台的载荷条件和材料选择等因素。
振动台的结构应具备足够的刚度和强度,以承受工作载荷和外界振动引起的应力。
材料的选择应考虑其阻尼性能和抗振性能等因素。
三、振动台的应用研究1. 工程领域中的应用: 振动台在工程领域中被广泛用于模拟结构的振动响应和工作环境下的振动载荷。
通过在振动台上进行振动试验,可以评估结构的稳定性和安全性,优化结构设计并验证结构的可靠性。
2. 地震学研究中的应用: 振动台在地震学研究中扮演着重要角色。
地震模拟试验是研究地震波作用下结构响应的重要手段之一。
通过模拟地震波的载荷和振动台的运动,可以研究结构的抗震性能,提出抗震设计的建议。
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1.国内外振动台与振动试验的研究现状1.1国内外振动台研究现状一、各类振动台的优缺点用于振动试验的振动台系统从其激振方式上可分为三类:机械式振动台、电液式振动台和电动式振动台。
从振动台的激振方向,即工作台面的运动轨迹来分,可分为单向(单自由度)和多向(多自由度)振动台系统。
从振动台的功能来分,可分为单一的正弦振动试验台和可以完成正弦、随机、正弦加随机等振动试验和冲击试验的振动台系统。
1.机械式振动台机械式振动台可分为不平衡重块式和凸轮式两类。
不平衡重块式是以不平衡重块旋转时产生的离心力来激振振动台台面,激振力与不平衡力矩和转速的平方成正比。
这种振动台可以产生正弦振动,其结构简单,成本低、但只能在约50Hz~100Hz的频率范围工作,最大位移为6mm峰一峰值,最大加速度约10g,不能进行随机振动。
凸轮式振动台运动部分的位移取决于凸轮的偏心量和曲轴的臂长,激振力随运动部分的质量而变化。
这种振动台在低领域内,激振力大时,可以实现很大的位移(如100mm)。
但这种振动台工作频率仅限于低频,上限额率为20Hz左右。
最大加速度为3g左右,加速度波形失真很大。
对于所应用的机械式振动试验台具有几个共同的优点:结构简单、容易安装、造价较低、运用及维修简单可以、可以进行较长时间的试验。
但也有共同的缺点:试验范围小、波形失真度大、不能采用反馈控制、很难实现随机振动及几个机械式振动台同步运行。
2.电液式振动台电液式振动台的工作方式是用小的电动振动台驱动可控制的伺服阀,通过油压使传动装置产生振动。
在实际应用中主要有力马达滑阀式电液振动台和喷嘴一挡板式电液振动台。
这类振动台的主要优点是:能产生很大的激振力和位移(如激振力可以达104N,位移可达2.5m)、工作频率下限可以达到零赫兹、可以采用反馈控制、能实现随机振动及几个电液振动台进行同步运行。
同时电液振动台的缺点是:难于在高频区工作,适用于在低频区及中频区进行振动试验。
液压系统的性能容易受温度的影响,对油液要求高、造价贵、维修复杂。
由于油泵的压力脉动,油液压缩性引起的共振、液压密封件的摩擦等,使得波形失真比电动振动台大。
这种振动台因其大推力、大位移可以弥补电动振动台的不足,在未来的振动试验中仍将发挥作用,尤其是在船舶和汽车行业会有一定市场。
3.电动式振动台电动式振动台是根据电磁感应原理设计的,当通电导体处在恒定磁场中将受到力的作用,当导体中通以交变电流时将产生振动。
振动台的驱动线圈正式处在一个高磁感应强度的空隙中,当需要的振动信号从信号发生器或振动控制仪产生并经功率放大器放大后通到驱动线圈上,这时振动台就会产生需要的振动波形。
电动式振动台是振动环境试验中广泛使用的一种振动设备,与其它振动设备相比,它主要的优点具有:工作频率范围宽、波形失真度小、频率稳定、控制方便、可以采用反馈控制。
特别是它的高频特性,一般能工作到3kHz。
对于几公斤推力的电动式振动台工作频率上限甚至可以扩展到10kHz以上,所以被广泛应用于航空、航天、护电器、仪器仪表、建筑、水利、交通运输和家电等各个领域。
电动振动台的缺点是单台的激振力及振幅不够大,台面有漏磁场的影响,价格贵,维修复杂。
二、国内外振动台发展状况1.国内振动台的研究现状中国航天第702所拥有完整的振动环境试验手段和丰富的振动环境经验,按照GB2423、GBJ150、MIL-STD-810等各项标准进行产品的振动环境试验,建立了推力从7.5kN、10kN、20kN、30kN、37 kN、50kN、90kN直至200kN的系列电动式振动试验系统和先进的数字式振动控制仪,能够完成5~2000Hz的随机、正弦扫频、经典冲击、冲击响应谱、随机加正弦等振动试验。
其中200kN电动式振动台适合进行系统级振动试验,曾高质量地完成了我国所有返回式卫星的整星振动环境试验;90kN长冲电动式振动台是国际90年代的最新产品,能够实现试验频率范围2~2000HZ,最大位移士25mm(冲程),19mm(振动);7.5kN和37kN 振动台的漏磁小于5G S,特别适合于对漏磁敏感的精密仪器的振动试验。
从1969年起,浙江大学和核工部航天工业部合作研制中频振动校准装置BZD一1,于1973年研制成功并交付使用。
1976年由七机部和浙江省联合组织鉴定,确认已达到国内外同类装置的水平,填补了国内的空白。
经过两年使用后,于1978年正式作为国家中频振动基准。
具体指标如下: 最大加速度:109工作频率范围:10Hz一18kHz横向振动比:<2%加速度失真度:1%(20Hz~6kHz)台面加速度不均匀度:1%在此基础上,于1983年又研制成功低频振动计量标准系统,校准精度在2Hz一100Hz 内达到士2%,并陆续在有关计量部门投入了使用。
此外在国内还有相关的厂家、部门在振动台的研制上也取得一定的成果。
如江苏宝应振动仪器厂生产的BJ一n型高频振动校准台,其激振频响范围20Hz一50kHz,失真度小于3%。
2.国外振动台的研究现状英国LDs公司(Ling Dynamic System Ltd)是国际著名的电动振动台系统的制造公司,目前已经形成覆盖正弦峰值推力从8.9N到289.IkN范围的四大类(永磁、风冷、水冷、长冲程)共82个型号产品的电动振动台系列生产能力。
最大单机产品V994一DPA280K其正弦峰值可达289.IkN、最大加速度100g,是目前世界上单机推力最大的电动振动台。
丹麦的B&K公司的4812型振动台属于世界一流的振动台,目前我国计量使用的中频振动多为此种振动台。
其频率范围为20~2000Hz,振级为1~200m/s2。
在美国,MB.UD.LingEleetronics,Thermotron和AeoustiepowerSystems公司生产的各种振动台。
其中MB.UD.Ling电子公司制造的电动振动台质量优良,经久耐用,在美国享有一定的声誉。
该公司生产的振动台规格多样,能满足多种动力试验的要求,所以很多用户购买它的产品。
Therotron公司制造的各种高低温、热冲击等热应力正弦随机和冲击的振动应力以及组合环境的振动加载和振动控制系统成套设备,对于航天电子工业具有现实意义。
三、特种环境下使用振动台的研究情况为了满足试验的要求,有时振动台需要在特种环境下进行工作,如水下使用的振动台,离心环境中使用的振动台,温度场下的振动台等。
对于这些特殊环境下使用的振动台,其中对离心环境中使用的振动台研究比较多,提出了很多关离心振动复合环境下离心力的克服方法,如配重克服方法,气囊纠偏方法。
而对于水下振动台,相应的研究就特别少,没有找到相应的文献资料。
对温度场下使用的振动台,一般都作为综合环境试验用的振动台的一方面来研制,中国航天第702所90年代初在国内率先研制成功了三综合试验系统(三综合是指温度、湿度和振动的综合试验)。
现在中国航天第702所正在研制四综合实验系统,四综合是指温度、湿度、真空和振动的综合环境试验。
1.2.2国内外振动试验研究现状振动试验与其它工程技术一样从简单到复杂慢慢发展起来的,而且与当时的先进技术紧密相连。
特别是近十多年来,随着计算机技术、传感器技术、自动控制理论和信息处理技术的发展,大大丰富该领域的内容,发展特别迅速,实用性日益增强。
一、正弦振动试验系统正弦振动试验是实验室中经常采用的实验方法,是人们认识最早、了解最多的一种振动试验。
作为随机振动试验的基础,一套振动试验系统若不能进行正弦振动,就不可能很好的进行随机振动试验。
1.定频试验正弦振动试验,通常采用定频和扫频两种方法。
如果零部件、设备或某个系统,是在某个或某几个激振频率下工作,则可在这些相应频率下进行定频试验,以考核试件的抗振能力和耐振强度。
2.正弦扫频试验正弦扫频试验是在试验频率范围内,以某种规律连续改变振动频率以激励被试元器件、部件或整机等。
扫频时频率的变化率称为扫频速率,常用的有线性扫频和对数扫频两种。
快速扫频的频谱为连续谱,是主要用于模态分析的激励技术。
由于试验时响应幅值来不及大到使之进入非线性的程度,这样系统可以称是线性的,这是优点,但是其信噪比较低。
慢速扫频试验所需的时间较长,是一般环境实验所采用的方法,多用于寻找共振点。
速度的不同将影响试验的效果,试验人员要凭经验在扫频时间和频率精度的矛盾中做出选择。
3.数字正弦控制系统早期的正弦振动试验系统都是由模拟电路构成的。
随着数控技术和锁相技术的发展,八十年代中期,各国相继推出了数字式正弦振动控制仪,例如B&K公司的1050,IMN公司的SVC,英国斯特朗公司的1952,林公司的SDC一8。
我国在这方面起步较晚,很多还停留在模拟式的水平上,但随着计算机的廉价和普及,现在已有成数产品,如苏州试验机厂的KD一1型数控仪。
目前正弦定频和正弦扫频试验都可在数字正弦振动控制系统中进行。
二、随机振动试验系统正弦振动试验具有结构简单、控制方便和精度高等优点,但只有少量的振动环境近似服从正弦振动的规律,绝大多数的振动环境是随机的,要真实地模拟外场振动环境,随机振动试验是不可缺少的。
随机振动试验远比正弦振动试验复杂,因此发展较晚。
早些年代(50年代)几乎无法进行随机振动试验,这就使许多工程技术人员开展了正弦和随机振动的等效研究,希望找到一种通用的等效准则,企图用正弦振动试验解决随机振动问题。
最终研究结果表明正弦振动与随机振动不存在一般等效关系。
当时,为了工程研究的需要,采用偏于保守的经验方法将随机状态等效转换成正弦条件作为产品的振动条件。
这种方法用于产品强度的考核,这是出于无奈的一种变通方法。
但随着工程技术的不断发展,可靠性要求的不断提高,到七十年代末这样的处理己经不能满足要求。
许多产品能通过随机振动试验但是通不过正弦振动试验,而实际环境又是随机的,产品部门要求进行随机振动试验的呼声也越来越高。
同时,由于随机振动理论的提高和试验技术的不断进步,各种随机振动试验设备相继问世,特别是信号的数字处理技术、快速傅立叶变换算法的出现,使随机振动试验技术飞速发展。
1.模拟式随机振动试验系统最初的随机振动试验系统为模拟式随机振动试验系统。
在国外,模拟式随机振动控制是在六十年代出现的,其振动过程控制采用随机均衡器完成,系统图中所串连的峰谷均衡器是用来产生系统频响的反函数,在试验的频率范围内,使每一个峰或谷都得到补偿,这样就使得振动台和均衡器的组合频率特性衡为常数,使激励信号和振动台输出信号的频谱一致。
用这种系统进行试验不但麻烦,而且非常费时,试验精度又不高。
模拟式随机振动控制系统是非常复杂的,特别是后来采用的多路滤波器进行多同道自动均衡系统,而且精度差、维修量大、使用调试困难、频率分辨率低,同时对振动台和信号源都提出了较高要求。