随机振动分析报告
随机振动分析报告
随机振动分析报告1. 引言随机振动是振动工程中的重要研究领域，对于各种结构和系统的设计与分析都具有重要的意义。
本文将介绍随机振动分析的基本概念、方法和步骤，并通过一个示例来说明如何进行随机振动分析。
2. 随机振动的基本概念随机振动是指在一定时间范围内，振动信号的幅值和频率是不确定的、随机变化的。
随机振动的特点是无法通过确定性的数学模型来描述，因此需要采用统计方法进行分析。
3. 随机振动分析的步骤随机振动分析的基本步骤包括：信号采集、数据预处理、频谱分析、统计分析和模型建立等。
3.1 信号采集随机振动信号的采集可以通过传感器等设备进行。
采集到的信号需要进行滤波和采样处理，以便后续分析。
3.2 数据预处理在进行频谱分析和统计分析之前，需要对采集到的数据进行预处理。
常见的预处理方法包括去除噪声、补充缺失数据和归一化处理等。
3.3 频谱分析频谱分析是对随机振动信号进行频域分析的方法。
通过对信号的频谱特性进行分析，可以了解信号的频率分布和主要频率成分。
3.4 统计分析统计分析是对随机振动信号进行统计学特征分析的方法。
常见的统计分析方法包括均值、方差、自相关函数和互相关函数等。
3.5 模型建立通过对随机振动信号的分析，可以建立相应的数学模型，用于预测和仿真。
常见的模型包括自回归模型和自回归移动平均模型等。
4. 示例：汽车发动机的随机振动分析以汽车发动机的随机振动分析为例，介绍随机振动分析的具体步骤。
4.1 信号采集使用加速度传感器对汽车发动机进行振动信号的采集。
将传感器安装在发动机的合适位置，以获取准确的振动信号。
4.2 数据预处理对采集到的振动信号进行滤波和采样处理，去除噪声和不必要的频率成分，并将信号进行归一化处理。
4.3 频谱分析将预处理后的振动信号进行频谱分析，得到信号的频谱特性。
可以使用FFT算法将信号从时域转换为频域，并绘制频谱图。
4.4 统计分析对频谱分析得到的数据进行统计分析，计算信号的均值、方差和自相关函数等统计学特征。
随机振动分析
程序支持多个PSD基础激励，但是不考虑其关联性，也就 是程序不支持计算不同PSD激励的关联性。
3.随机振动分析步骤
（4）计算结果 程序支持三个方向的位移，速度和加速度； 因为每个方向的计算结果是统计结果，因此不 能使用一般的方法进行合并。
如果需要输出应力和应变，可用的应力结果只有名义应变和应力， 剪切应变和应力，等效应力。
4.工程实例:电路板的随机振动计算
1.随机振动分析简介
什么是随机振动分析
– 基于概率的谱分析. – 典型应用如火箭发射时结构承受的载荷谱，每次发射的谱不同，但统 计规律相同.
1.随机振动分析简介
• 和确定性谱分析不同，随机振动不能用瞬态动力学分析代 替. • 应用基于概率的功率谱密度分析，分析载荷作用过程中的 统计规律
什么是PSD?
3.随机振动分析步骤
（2）分析设置
Analysis Settings > Output Controls （1）默认情况下，位移，速度和加速度响应是输出的； （2）为了不输出速度或加速度响应，可以将输出选项设置 为No。
3.随机振动分析步骤
（3）载荷和支撑条件
1）支撑条件必须在模态分析中进行设置； 2）PSD分析中只支持PSD基础激励，包括 -PSD加速度 -PSD G加速度 -PSD速度 -PSD位移
• PSD是激励和响应的方差随频率的变化。 – PSD曲线围成的面积是响应的方差. – PSD的单位是 方差/Hz (如加速度功率谱的单位是 G2/Hz). – PSD可以是位移、速度、加速度、力或压力.
2.随机振动分析理论
（1）随机振动激励分布规律 因为随机振动激励被假设为服从高斯正态分布，因此没有计算发生 概率为100%的结构响应。 在实际工程中，分布式激励更加普遍； 此外，高sigma激励发生的概率很低；
振动分析总结报告
振动分析总结报告1. 引言振动分析是一种通过观察和分析振动现象来了解物体结构及其运动状态的技术。
在工程领域中，振动分析被广泛应用于机械、汽车、航空航天等行业。
本报告旨在总结振动分析的基本原理、方法和应用，并提供一些实际案例进行说明。
2. 振动分析的基本原理振动分析的基本原理是基于振动信号的频率、幅值和相位等参数来分析物体的运动情况。
振动信号可以通过加速度传感器、振动传感器等仪器进行检测和采集。
常见的振动信号有时间域信号和频域信号。
•时间域信号：通过观察信号的时间波形来分析振动信号的特征。
常见的时间域分析方法有峰值检测、有效值计算、波形分析等。
•频域信号：通过将信号转换为频域表示来分析振动信号的频率成分。
常见的频域分析方法有傅立叶分析、功率谱分析、频谱分析等。
3. 振动分析的方法振动分析的方法根据分析的目的和振动信号的特点进行选择。
以下是常见的振动分析方法：3.1 时间域分析时间域分析是基于振动信号的时间波形进行分析的方法。
常见的时间域分析方法有：•峰值检测：通过检测信号的最大峰值来获取振动信号的幅值信息。
•有效值计算：通过计算信号的均方根值来获取振动信号的有效值信息。
•波形分析：通过观察信号的波形特征来分析振动信号的频率和幅值信息。
3.2 频域分析频域分析是将振动信号转换为频域表示进行分析的方法。
常见的频域分析方法有：•傅立叶分析：将信号分解为一系列正弦函数的和，获取振动信号的频率成分。
•功率谱分析：通过计算信号的功率谱来研究信号的频率分布情况，进一步了解振动信号的频率成分。
•频谱分析：将信号从时域表示转换为频域表示，获取振动信号的频率和幅值信息。
4. 振动分析的应用振动分析在工程领域中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用案例：4.1 故障诊断与预测振动分析可以用于机械设备的故障诊断和预测。
通过对设备振动信号的监测和分析，可以及时发现设备故障并预测故障发展趋势，从而采取相应的维修和保养措施，避免设备故障造成的生产事故和经济损失。
随机震动对振动系统的响应分析
随机震动对振动系统的响应分析振动系统是指任何物体受到外力作用，产生一定的运动时，都会发生振动。
振动系统广泛应用于工程领域，例如桥梁、高楼大厦、机车、飞机等，都是振动系统。
在振动系统中，随机震动是一种很常见的现象，它对振动系统的影响非常大。
因此，对随机震动对振动系统的响应进行分析研究非常重要。
本文旨在探讨随机震动对振动系统的响应分析。
振动系统的特点振动系统是由质量、弹性和阻力等构成的一种物理系统。
在运动学和动力学上，振动系统具有以下几个特点：1. 周期性：振动系统的运动状态是周期性的，它重复的运动状态叫做一个周期。
周期是时间的固定间隔，每个周期的时间是相等的。
2. 稳定性：振动系统通常是稳定的，即使系统中受到干扰力，经过一段时间后，系统的振动状态还会恢复到原来的状态。
3. 非线性：振动系统通常具有非线性特点，即系统的响应与外界干扰力的大小不成比例。
4. 周期性和幅值：振动系统的周期和幅值决定了系统的动态响应特性，周期比较短的振动系统通常响应也比较迅速。
随机震动介绍随机震动是指由多个随机振动的幅值，频率和相位组成的振动信号。
这种振动通常是由自然界中的地震、风、海浪等引起的。
与其他振动信号不同，随机振动具有以下特点：1. 运动方向和幅值都发生变化：随机震动的运动方向和振幅通常都会随时间而变化，这是和周期振动信号不一样的地方。
2. 频率范围较宽：随机震动的频率范围很宽，它是由多种频率的振动信号组成的，而这些振动信号的频率范围可能相互重叠。
3. 并非确定性信号：随机震动信号并非确定性信号，它是由多种随机振动信号组成的。
因此，它的各种特性这方面难以准确预测。
随机震动对振动系统的响应通常会产生一系列的异常情况，例如提高系统的振动幅值、降低系统稳定性、引起共振等。
因此，分析随机震动对振动系统的影响非常重要。
为了分析随机震动对振动系统的影响，通常采用频谱分析方法。
频谱分析是指通过将随机振动信号的时域波形转换成频域或相干域表示，来分析振动信号的特性。
(推荐)6-随机振动分析
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1、随机振动分析简介
下面两幅图给出结构的正弦振动（强迫和自由） -下面的振动曲线是输入的振动载荷是一个固定的频率
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更加一般的振动载荷时随机振动，这种振动是在同一时间点以不同的频 率进行振动
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2、功率谱密度（PSD）
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用来表征随机振动的一个参数称之为功率谱密度（PSD）
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对于一个横定幅值的正弦振动，其1HZ的频率带宽的功率谱密度 为其幅值的平方值。
2、功率谱密度（PSD）
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1）随机振动是稳定的（不随时间变化而变化），响应是一个稳定的 随机过程。
2）ergodic (one sample tells us everything about the random process)。
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3、随机振动理论简介
（1）随机振动激励分布规律 许多随机过程都遵守着高斯分布规律。
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1、随机振动分析简介
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如果随机振动过程，其振动幅值是常量变化的，那我们如何 对随机振动激励进行评估和描述呢？
关键点：随机振动过程中，在给定的频率范围内，虽然其激励的 幅值还是发生变化，但是对于这个过程，幅值的平均值趋向于一 个相对稳定的常量。
振动分析诊断报告
振动分析诊断报告客户信息：客户名称：设备型号：设备编号：安装日期：生产厂家：主要参数：一、问题描述在本次振动分析诊断报告中，根据您提供的设备信息和我们的现场调查，我们对设备在运行过程中出现的问题进行了分析和诊断。
以下是问题描述：设备振动异常噪音增加设备运行不稳定二、振动测试与分析结果根据现场勘测和振动测试的数据，我们得出以下分析结果：1. 振动测试数据分析通过对设备进行振动测试，我们收集了以下数据：频率：振动量：（单位：Hz）（单位：mm/s）通过对振动测试数据的分析，我们发现在频率为XHz处有明显的峰值，表明该频率存在振动异常。
2. 振动特征分析针对设备的振动异常，我们进行了进一步的特征分析，得出以下结论：（1）X频率振动过大，超过了设备正常运行范围。
可能导致该频率振动增大的原因有：轴承损坏、不平衡、松动等。
（2）Y频率振动过大，超过了设备正常运行范围。
可能导致该频率振动增大的原因有：齿轮磨损、偏心等。
（3）Z频率振动过大，超过了设备正常运行范围。
可能导致该频率振动增大的原因有：电机问题、传动系统故障等。
3. 噪音分析针对设备噪音增加的问题，我们进行了噪音分析，得出以下结论：（1）噪音主要来自设备的X部件，可能是由于X部件的磨损、松动或不当安装等原因导致。
4. 运行稳定性分析针对设备运行不稳定的问题，我们进行了运行稳定性分析，得出以下结论：（1）设备运行不稳定的主要原因是由于设备的X部件存在松动。
需要尽快进行检修和维护，以确保设备的正常运行。
三、问题分析与建议在以上振动测试与分析的基础上，我们对问题进行了深入分析，并给出了以下建议：1. 针对频率为XHz的振动异常，建议进行以下处理措施：（1）对轴承进行检修和更换，确保轴承的正常运行。
（2）进行设备的平衡校正，以消除不平衡带来的振动问题。
（3）检查设备的连接件，确保其紧固度。
2. 针对频率为YHz的振动异常，建议进行以下处理措施：（1）对齿轮进行检查和更换，确保齿轮的正常工作。
振动分析总结报告
振动分析总结报告振动分析总结报告振动分析是一种对物体在振动作用下的响应进行分析和研究的方法。
通过振动分析可以得到物体的振动模态、频率响应以及频率响应函数等重要参数，对物体的设计、制造和运行都具有重要意义。
在振动分析过程中，需要进行实验测量和数值模拟两种方法的结合，以获得准确的结果。
本次振动分析的实验对象是一台电动机，旨在研究其在运行过程中的振动情况，并寻找振动的来源和原因。
实验采用传感器在电动机不同位置处的布置来获取振动信号，再通过信号处理和数据分析得到相应的振动特征参数。
通过实验得到的结果与理论计算和相关指标进行对比和评估，以确定电动机的振动是否正常。
在振动分析的测量过程中，我们发现电动机在运行时产生了较大的振动，振动主要集中在转子轴的两端。
通过分析振动信号的频谱和振动幅值，我们发现电动机存在不平衡的问题。
不平衡可以导致转子轴产生离心力，使其在运动过程中引起振动。
根据实验结果和目标要求，我们对电动机进行了重新调整和平衡处理，从而有效减小了振动的幅值。
然而，实验中我们也遇到了一些挑战。
首先，由于电动机受限于装置结构和使用条件，使用传统的振动传感器进行振动测量并不方便，我们需要寻找到适用的传感器和布置方式。
其次，振动信号的处理和分析也面临一定的困难，我们需要在噪声干扰下提取出有效的振动信号，并进行相应的数据处理以获得准确的振动特征参数。
最后，在振动分析的过程中，我们需要结合相关理论和经验知识，进行数据分析和结果评估，以确保分析结果的可靠性和准确性。
在本次振动分析过程中，我们收集到了丰富的数据和有意义的结果。
通过对电动机的振动特征进行分析，我们确定了振动来源和原因，并针对问题进行了相应的处理和优化。
通过实验和分析，我们得出了以下几点结论和总结：首先，电动机存在不平衡问题，导致了振动的产生。
不平衡可以通过重新调整和平衡来减小振动的幅值。
其次，振动信号的处理和分析是振动分析的关键步骤，需要结合理论和实际经验进行综合分析和评估。
随机振动测试报告
随机振动测试报告
申請人 (Requested By)
测试设备 (Test Equipment)
振动试验台
樣品型/編號 (Sample Model.)
#1~#24
提交日期 (Submitted Date)
2019.11.21
供应商 (supplier)
樣品數 (Sample QTY)
判定结果 Conclusion
合格(Pass)
不合格(Reject)
條件接受(Conditional Acceptable)
供参考(For Reference)
表单编号：YH-QA-014
測試人/日期 (Tested By/Date)
審核人/日期 (Checked By/Date)
復核人/日期 (Confirmed By/Date)
测试方法(Test methods)： 在满包装时的状态 ——振动频率：3~100Hz； ——功率频谱密度：＞0.1g2/hz； 测试方法/判定 ——振动偏差：10mm； 标准 (Test methods/ ——测试时间：每个轴向30分钟，共测试3个轴向。 Judgement standard) 判定标准(Judgement standard) ： ————各级包装外观没有任何损伤； ——产品的外观和功能没有任何不良。
OK
OK
测试状态 （Test Status）
测试前
樣品3
OK 樣品11
OK 樣品19
OK
樣品4
樣品5
OK 樣品12
OK 樣品20
OK
测试中
OK 樣品13
OK 樣品21
OK
樣品6
OK 樣品14
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Alex-dreamer制作PSD：（可以相互传阅学习，但是鄙视那些拿着别人成果随意买卖！）PSD随机振动应用领域很广，比如雷达天线，飞机，桥梁，天平，地面，等等行业。
虽然现在对这方面公开资料很少，但是我相信以后会越来越多，发展的越来越成熟。
学术的浪潮总体是向前的，不会因为几个大牛保密自己的成果就会阻止我们对PSD研究，因此结合我的经验和爱好，我研究了一下两种PSD加载分析。
我标价的原则是含金量大小和花费我的时间以及我的经验值，如果你觉得值，就买；不值就不要下了。
因为我始终认为：士为知己者死，女为悦己者容。
算是互相尊重。
如果你得到这份资料，那就祝你好运！
Good luck!-Alex-dreamer(南理工)
一：目的：根据abaqus爱好者提出的PSD随机振动分析，提出功率谱如何定义及如何加载？如果功率谱是加速度的平方，如何加载？如果在输入点施加载荷功率谱如何定义？本文将给出详细的分析过程。
二：随机振动基本概念
1. 随机振动的输入量和输出量都是概率统计值，因此存在不确定性。
输入量为PSD （功率谱密度）曲线，分为加速度、速度、位移或者力的PSD曲线；最常见的是加速度PSD，常用语BASE MOTION基础约束加载。
2. 随机振动的响应符合正态分布，PSD实际上是随机变量的能量分布，也就是在不同频率上的方差值，反映不同频率处的振动能量，PSD曲线所围成的面积是随机变量总响应的方差值；
3. RMS为随机变量的标准方差，将PSD曲线包络面积开平方即为RMS。
4. 随机振动输出的位移、应力、应变等值都是对应不同频率的方差值（即PSD值），量纲为x^2，当然也可以输出这些变量的均方根值（即RMS值）；abaqus6.10以上版本可以直接在场变量里面输出设置。
见下文。
5. 如果是单个激励源，定义为非相关性分析，如是多个激励源，则需要定义相关性参数。
因此出现type=uncorrelated。
三：模型简介：
1）该模型很简单，是hypermesh中一个双孔模型。
2）网格划分在hypermesh中完成，保证了雅克比>0.7以及网格其它质量的要求。
网格与几何具有较高的吻合度。
3）方案1（对应connect模型）：在上方两个孔采用全约束方式，且加载的功率谱PSD密度是加速度功率谱，也就是说基于BASE基础约束，进行随机振动
PSD分析。
结果分析底部孔处某节点的结果响应。
4）方案2（对应connect模型）：在底部圆孔施加载荷force类型的功率谱PSD，与前者不同的是，这个不是基础施加PSD，而上某输入位置施加PSD。
5）重点和难点见一下详细介绍。
四：建模和导入在此略去。
1）导入模型；
施加约束
Fig 1 导入网格模型
2）分析布定义以及设置
第一步先进行频率提取分析，这里提取前20阶模态。
采用lanczos法。
第二步进行随机振动分析布设置，低频5Hz开始，高频2000Hz截至。
Damping设置：开始模态阶数：1，结束模态阶数20，阻尼0.001。
Fig 3 模态分析设置
Fig 4 随机振动参数设置
Fig 5 随机振动参数设置
3）结果输出设置
我们关心均方根应力输出，那么输出变量是勾选RS即可。
其他变量输出读者自己选择。
4）历史变量输出。
假如我们关心底部某节点的输出。
Fig 6 均方根输出设置
Fig 7 历史输出设置5）边界条件设置
对基础点进行约束，也就是我们施加PSD的位置。
Fig 8 历史输出设置
6）如何编辑关键字？Model-→Edit Keywords---→random_force-m *Elastic
207000., 0.3
**
** BOUNDARY CONDITIONS
**
*Modal Damping
** OUTPUT REQUESTS
**
**
** FIELD OUTPUT: F-Output-2
**
** FIELD OUTPUT: F-Output-2
**
*Output, field
*Node Output
A, AR, U, UR, V, VR
** HISTORY OUTPUT: H-Output-1
**
*Output, history
*Node Output, nset=output
A1, A2, A3, AR, AR1, AR2, AR3, RA1
RA2, RA3, RAR1, RAR2, RAR3, RU1, RU2, RU3 RUR1, RUR2, RUR3, RV1, RV2, RV3, RVR1, RVR2 RVR3, U1, U2, U3, UR, UR1, UR2, UR3
V1, V2, V3, VR, VR1, VR2, VR3
*End Step
6）结果分析
Fig 9 应力输出
Fig 10 均方根应力输出
Fig 11加速度响应输出
Fig 12 输出点加速度响应输出
Fig 13 模态阶数与频率关系输出
方案二：这次采用指定点输入激励PSD，来研究模型响应。
原节点处固定方式不变，关键字有一定差异，详见下文。
Tip：我这里输入定义了节点集，因此引入INPUT命名。
1）分析布同上；输出点我变了，读者可以随意定义。
2）边界条件同上；
3）关键字编辑（对应connect-force模型）：
*Elastic
**
** BOUNDARY CONDITIONS
**
*Modal Damping
** OUTPUT REQUESTS
**
**
结果分析：
其它输出这里就不详细分析了。