振动试验基本知识

专业知识

1、振动试验基本知识

1.1 振动试验方法

试验方法包括试验目的，一般说明、试验要求、严酷等级及试验程序等几个主要部分。为了完成试验程序中规定的试验，在振动试验方法中又规定了“正弦振动试验”和“随机振动试验”两种型式的试验方法。

正弦振动试验

正弦振动试验控制的参数主要是两个，即频率和幅值。依照频率变和不变分为定频和扫频两种。

定频试验主要用于：

a）耐共振频率处理：在产品振动频响检查时发现的明显共振频率点上，施加规定振动参数振幅的振动，以考核产品耐共振振动的能力。

b）耐予定频率处理：在已知产品使用环境条件振动频率时，可采用耐予定频率的振动试验，其目的还是为考核产品在予定危险频率下承受振动的能力。

扫频试验主要用于：

●产品振动频响的检查（即最初共振检查）：确定共振点及工作的稳定性，找出产品共振频率，以做耐振处理。

●耐扫频处理：当产品在使用频率范围内无共振点时，或有数个不明显的谐振点，必须进行耐扫频处理，扫频处理方式在低频段采用定位移幅值，高频段采用定加速度幅值的对数连续扫描，其交越频率一般在55-72Hz，扫频速率一般按每分钟一个倍频进行。

●最后共振检查：以产品振动频响检查相同的方法检查产品经耐振处理后，各共振点

有无改变，以确定产品通过耐振处理后的可靠程度。

随机振动试验

随机振动试验按实际环境要求有以下几种类型：宽带随机振动试验、窄带随机振动试验、宽带随机加上一个或数个正弦信号、宽带随机加上一个或数个窄带随机。前两种是随机试验，后两种是混合型也可以归入随机试验。

电动振动台的工作原理是基于载流导体在磁场中受到电磁力作用的安培定律。

1.2 机械环境试验方法标准

电工电子产品环境试验国家标准汇编（第二版）2001年4月

汇编中汇集了截止目前我国正式发布实施的环境试验方面的国家标准72项，其中有近50项不同程度地采用IEC标准，内容包括：总则、名词术语、各种试验方法、试验导则及环境参数测量方法标准。

其中常用的机械环境试验方法标准：

（1）GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法

试验Ea和导则：冲击

（2）GB/T 2423.6-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法

试验Eb和导则：碰撞

（3）GB/T 2423.7-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法

试验Ec和导则：倾跌与翻倒（主要用于设备型产品）

（4）GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法

试验Ed和导则：自由跌落

（5）GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法

试验Fc和导则：振动（正弦）

（6）GB/T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法

试验Fd：宽频带随机振动——一般要求

（7）GB/T 2423.12-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法

试验Fda：宽频带随机振动——高再现性

（8）GB/T 2423.13-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法

试验Fdb：宽频带随机振动——中再现性

（9）GB/T 2423.14-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法

试验Fdc：宽频带随机振动——低再现性

（10）GB/T 2423.15-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法

试验Ga和导则：稳态加速度

（11）GB/T 2423.22-1986 电工电子产品基本环境试验规程

温度（低温、高温）和振动（正弦）综合试验导则

（12）GB/T 2423.24-1995 电工电子产品环境试验

温度（低温、高温）/低气压/振动（正弦）综合试验导则

GJB150.1～150.20-86 军用设备环境试验方法

标准中共包括1个总则和19个试验方法，以美国军用标准MIL-STD-810C或810D为依据制订，其中涉及机械环境试验的是：

（1）GJB150.15-86 军用设备环境试验方法加速度试验

（2）GJB150.16-86 军用设备环境试验方法振动试验

（3）GJB150.17-86 军用设备环境试验方法噪声试验

（4）GJB150.18-86 军用设备环境试验方法冲击试验

（5）GJB150.20-86 军用设备环境试验方法飞机炮振试验依据MIL-STD-810F修订的GJB150即将颁布。

GB2423、GB2424和GJB150系列标准是产品环境试验的基础标准，供各个行业、各类产品制订技术条件和相应试验标准时使用，以使该产品的环境试验达到统一而又具有再现性。

1.3 相关名词术语

振动振动是物体围绕平衡位置进行的往复运动的一种形式。通常用一些物

理量（如位移、速度、加速度等）随时间变化的函数来表征振动的时

间历程。或者说，振动可以认为是一个质点或物体相对于一个基准位

置的运动。当这个运动在一定的时间间隔后仍精确地重复着，我们称

之为周期振动。

正弦振动运动量随时间按正弦（或余弦）函数变化的振动，亦称简谐振动。随机振动对未来任何一个给定时刻，其瞬时值不能预先确定的振动。（注：在

某一范围内，随时振动大小的概率可以用概率密度来确定。）

振动周期周期振动中，同一物理量的相同值重复出现的最短时间间隔，一般用

“T”表示。

振动频率周期振动中，单位时间内相同的物理量值重复出现的次数。一般用“f”

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表示。这里分f=

T

角频率单位时间内的弧度数它等于频率乘以2π

ω表示，即ω＝2πf

角频率一般用

幅值正弦量的最大值。在振动中幅值亦称振幅。

位移幅值正弦振动中位移量的最大值