国产麻豆精品视频-国产麻豆精品免费视频-国产麻豆精品免费密入口-国产麻豆精品高清在线播放-国产麻豆精品hdvideoss-国产麻豆精品

一、振動(dòng)試驗(yàn)條件的制定

振動(dòng)試驗(yàn)條件是振動(dòng)試驗(yàn)的依據(jù)，國家標(biāo)準(zhǔn)和國家軍用標(biāo)準(zhǔn)中給出了試驗(yàn)條件的各種酷等級(jí)。這些嚴(yán)酷等級(jí)可供產(chǎn)品試驗(yàn)的設(shè)計(jì)者在制定具體產(chǎn)品試驗(yàn)規(guī)范時(shí)參考和選擇，不同的產(chǎn)品其試驗(yàn)的條件是不一樣的，不同類型的振動(dòng)試驗(yàn)條件制定的方法也是不一樣的，振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)條件的制定較為復(fù)雜，其制定的原理如下。

1．從試件的實(shí)際使用狀態(tài)測得的數(shù)據(jù)來制定環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)條件

這是最基本的方法。但由于制定（規(guī)范）條件程序的每一步對(duì)所有其他步驟都有影響，其影響的因素如成本、樣本大小、試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)的實(shí)施以及合格和失效的準(zhǔn)則等都必須加以考慮；還包括對(duì)假設(shè)、近似方法以及證實(shí)其合理性的依據(jù)提供完整的資料。精度要求應(yīng)和整個(gè)規(guī)范的研制、試驗(yàn)方案以及結(jié)果的評(píng)價(jià)協(xié)調(diào)一致。制定振動(dòng)條件的一般程序如下：

（1）確定使用情況（從實(shí)際使用情況中選取）。

（2）取得典型的現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)。

（3）估計(jì)試件在有關(guān)使用狀態(tài)下?lián)p壞的可能性，這條可用于：①重新評(píng)價(jià)所進(jìn)行試驗(yàn)的合理性；②確定試驗(yàn)條件的精度要求；③預(yù)測危險(xiǎn)頻率并對(duì)這些頻率分級(jí)。

（4）提出一種破壞模式，以用于試驗(yàn)時(shí)間的換算。

（5）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類（周期、隨機(jī)、瞬態(tài)），以便用不同的技術(shù)進(jìn)行處理。

（6）刪去一些可以忽略不計(jì)的應(yīng)力值，將類似的數(shù)據(jù)向測量的最大使用值合并，從而確定等效情況和等效持續(xù)時(shí)間。

（7）為了考慮一些尚未估計(jì)到的因素，可以采用儲(chǔ)備系數(shù)（附加嚴(yán)酷度）來解決這個(gè)問題，可用系數(shù)1.2作為基礎(chǔ)-它根據(jù)下列原則確定：①試驗(yàn)者所規(guī)定的使用狀態(tài)的可信度；②要求的精度（通過一個(gè)試驗(yàn)樣品的后果和損壞一個(gè)好試驗(yàn)樣品的后果之比較）。

（8）進(jìn)行試驗(yàn)室試驗(yàn)。

（9）對(duì)整個(gè)試驗(yàn)條件的規(guī)定進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2．預(yù)示振動(dòng)環(huán)境制定振動(dòng)條件

大多數(shù)振動(dòng)試驗(yàn)在產(chǎn)品研制過程中就要進(jìn)行，也就是說振動(dòng)試驗(yàn)條件要在產(chǎn)品研制初期就制定出來。這時(shí)對(duì)實(shí)際的使用環(huán)境還一無所知，尤法用第一種實(shí)測的方法。一般可用現(xiàn)有的相類似的試驗(yàn)條件，也可以用原型機(jī)，或相近型號(hào)的產(chǎn)品試驗(yàn)條件類推。還有一個(gè)方法就是進(jìn)行環(huán)境預(yù)示，也可以用原型機(jī)，或近似型號(hào)的產(chǎn)品試驗(yàn)條件類推。還有一個(gè)方法就是進(jìn)行環(huán)境預(yù)示，首先要對(duì)振源進(jìn)行分析，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)響應(yīng)計(jì)算，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)制定出振動(dòng)條件。隨著產(chǎn)品研制工作的進(jìn)展，有些原來未知的數(shù)據(jù)變成已知的數(shù)據(jù)，不斷對(duì)原始試驗(yàn)條件進(jìn)行修改并逐步完善。

二、振動(dòng)試驗(yàn)方法

做振動(dòng)試驗(yàn)僅有試驗(yàn)條件是不夠的，還必須有規(guī)范的試驗(yàn)方法，即試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，近年來，我國相繼出版的許多振動(dòng)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，如國家軍用標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)，還有原航空部、航天部、電子部等部頒標(biāo)準(zhǔn)中都有振動(dòng)試驗(yàn)方法部分，試驗(yàn)條件是針對(duì)某一具體產(chǎn)品進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)的具體要求，它的出發(fā)點(diǎn)是對(duì)產(chǎn)品的要求。但這些要求在不同的試驗(yàn)室與不同試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)的效果不一定一致，這是不允許的。為了達(dá)到試驗(yàn)效果一致，需要對(duì)試驗(yàn)方法進(jìn)行規(guī)范，這就出現(xiàn)了大家都必須遵守的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)條件規(guī)定了輸入量級(jí)和試驗(yàn)時(shí)間，但沒規(guī)定試驗(yàn)的容差，也沒有規(guī)定對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的具體要求。這些是試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的內(nèi)容，因此試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不是針對(duì)某一具體產(chǎn)品而是針對(duì)某一類產(chǎn)品做的規(guī)定。

1．正弦振動(dòng)試驗(yàn)

正弦振動(dòng)試驗(yàn)是試驗(yàn)室經(jīng)常采用的試驗(yàn)方法，是人們認(rèn)識(shí)最早、了解最多的一種振動(dòng)。例如凡是旋轉(zhuǎn)、脈沖、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)。要模擬這些振動(dòng)環(huán)境，無疑須用正弦振動(dòng)試驗(yàn)。當(dāng)振動(dòng)環(huán)境是隨機(jī)的，但又無條件做隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，某些情況下可以用正弦振動(dòng)試驗(yàn)來代替（不是等效）。此外，振動(dòng)特性試驗(yàn)中，用正弦信號(hào)激振是最基本的方法，由于正弦試驗(yàn)設(shè)備相對(duì)便宜，因此一般的振動(dòng)試驗(yàn)室?guī)缀醵伎梢赃M(jìn)行正弦振動(dòng)試驗(yàn)。

（1）正弦振動(dòng)試驗(yàn)的種類。正弦振動(dòng)試驗(yàn)控制的參數(shù)主要有兩個(gè)，即頻率和幅值。依照頻率變和不變，正弦振動(dòng)試驗(yàn)分為定頻和掃頻兩種：

1）定頻正弦振動(dòng)試驗(yàn)。正弦振動(dòng)頻率始終不變的試驗(yàn)叫定頻正弦振動(dòng)試驗(yàn)。這是模擬轉(zhuǎn)速固定的旋轉(zhuǎn)機(jī)械引起的振動(dòng)，或結(jié)構(gòu)固有頻率處的振動(dòng)，定頻試驗(yàn)中有一部分是振動(dòng)強(qiáng)度試驗(yàn)，考核疲勞強(qiáng)度。這種試驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題，即如果在試驗(yàn)共振峰處進(jìn)行定頻試驗(yàn)時(shí)，隨著振動(dòng)時(shí)間的增長，共振峰會(huì)移動(dòng)。為保證試驗(yàn)的質(zhì)量可以有兩種控制方式，一種是跟蹤頻率、一種是跟蹤輸人與響應(yīng)的相位差，使之始終保持共振狀態(tài)，這種試驗(yàn)稱為駐留（Dwell）試驗(yàn)。

定頻正弦試驗(yàn)分為兩種，即共振頻率試驗(yàn)和選定頻率試驗(yàn)。共振頻率試驗(yàn)是先尋找試件的共振點(diǎn)，取其中的若干個(gè)（一般不大于4）作為試驗(yàn)頻率，選定頻率是選取若干個(gè)使用中振源的強(qiáng)迫頻率，或其他特征頻率，甚至是任選頻率作為試驗(yàn)頻率。如果零部件、設(shè)備或某個(gè)系統(tǒng)，是在某個(gè)或某幾個(gè)激振頻率下工作，則可在這些相應(yīng)頻率下進(jìn)行定頻試驗(yàn)，以考核試件的抗振能力和耐振強(qiáng)度。若基本判明產(chǎn)品的破壞或故障是由共振引起的，則可采用共振試驗(yàn)來考核其共振壽命。采用的是一個(gè)或幾個(gè)共振頻率。

在某些情況下，振動(dòng)環(huán)境的特征來自往復(fù)式或旋轉(zhuǎn)式機(jī)械及其他周期激勵(lì)（如螺旋槳、炮擊，......）。這些激勵(lì)可以通過周圍結(jié)構(gòu)或流體介質(zhì)傳遞到試件，當(dāng)這種激勵(lì)方式在某一危險(xiǎn)頻帶內(nèi)占優(yōu)勢時(shí)，可采用“振源駐留（Source Dwell）”試驗(yàn)進(jìn)行模擬。它與傳統(tǒng)的正弦共振駐留試驗(yàn)（即共振試驗(yàn)）不同之處在于：耐共振試驗(yàn)的頻率是試件本身的共振頻率，而振源駐留試驗(yàn)的“駐留”頻率是安裝試件的臺(tái)架環(huán)境中占優(yōu)勢的頻率，它提供了更為真實(shí)的試驗(yàn)條件。

三、隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的準(zhǔn)備

（1）試驗(yàn)夾具的選用和設(shè)計(jì)。進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)和正弦振動(dòng)試驗(yàn)一樣，首先應(yīng)將試件牢固地固定在振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面上。通常情況下必須借助于夾具。有關(guān)夾具的問題在后面的章節(jié)討論，這里不再贅述。

在隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中，如果夾具選擇不好，除了會(huì)使試件受到失真的振動(dòng)考核外，還可能使振動(dòng)控制變得困難，有些地方超差很嚴(yán)重，甚至使實(shí)驗(yàn)難以進(jìn)行。隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)比正弦振動(dòng)對(duì)夾具設(shè)計(jì)與制作的要求更高也更嚴(yán)。

（2）試件的安裝。試件的安裝要求基本上與正弦試驗(yàn)一樣，只是隨機(jī)振動(dòng)更容易使緊固件振松。因此在每次試驗(yàn)前都應(yīng)檢查緊固件是否松動(dòng)。在試驗(yàn)過程中如果發(fā)現(xiàn)控制不穩(wěn)定，應(yīng)停機(jī)檢查緊固件和傳感器的連接，這兩種連接有問題時(shí)，都會(huì)造成控制不穩(wěn)定。在擰緊安裝螺栓時(shí)應(yīng)該使用測力扳手，這樣既可以保證擰緊，又保證緊固件不受損傷。這里推薦對(duì)M8的螺栓。擰緊力矩為3.46kg·m；對(duì)M10的螺栓，擰緊力矩為7.6kg·m。如果沒有條件使用測力扳手，在擰緊螺栓時(shí)要保證彈簧墊圈剛剛壓平，不要用大扳手使勁擰，以防將螺紋擰壞或螺栓擰斷。

（3）控制加速度計(jì)和測量加速度計(jì)的安裝。試驗(yàn)前必須按試驗(yàn)條件的要求安裝好控制和測量的加速度計(jì)。安裝方法和注意要點(diǎn)與正弦試驗(yàn)相同。為了防止靜電干擾，一般在加速度計(jì)和夾具或試件之間加絕緣片和絕緣塊，其中絕緣塊可以在三個(gè)垂直方向上粘加速度計(jì)。可用502膠粘接，也可以用小螺釘連接絕緣塊．另用小螺釘連接加速度計(jì)和絕緣塊。

（4）隨機(jī)振動(dòng)控制儀設(shè)置。隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的試驗(yàn)條件及控制參數(shù)均需要事先（試驗(yàn)前）輸人控制儀，由于控制儀的種類不同需要輸入的參數(shù)也不盡相同，這里只能選較為通用的參數(shù)作說明。

1）選擇頻率范圍。大部分控制儀需要選擇頻率范圍。一般有幾檔供選擇，只要將試驗(yàn)頻率上限值輸人，控制儀就可以自動(dòng)選到最合適的頻率范圍。個(gè)別控制僅則不需要選，頻率范圍是固定的。

2）譜線數(shù)和自由度數(shù)的選擇。數(shù)控儀的分辨率是由譜線數(shù)決定的，試驗(yàn)帶寬除以請(qǐng)線費(fèi)就是分辨率，例如試驗(yàn)頻率上限為2000 Hz，試驗(yàn)帶寬也就是2000 Hz．如選200線，則分辨率為10 Hz，選400線則分辨率為5Hz。常用的譜線數(shù)為200，400和800。譜線數(shù)越多，分辨率越高，但回路時(shí)間（即對(duì)輸出譜進(jìn)行一次修正的時(shí)間）也越長，也就是說要達(dá)到同樣精度時(shí)均衡的時(shí)間也加長，在選擇譜線數(shù)時(shí)，如果試驗(yàn)規(guī)范譜形簡單，可以先選200線，只有當(dāng)它不能滿足要求時(shí)，例如譜的設(shè)置由于分辨率不夠無法設(shè)置，或者某頻段內(nèi)均衡后超差嚴(yán)重等，再增加譜線數(shù)。

自由度數(shù)是統(tǒng)計(jì)學(xué)上的術(shù)語，它實(shí)質(zhì)上代表最后計(jì)算結(jié)果所具有的獨(dú)立變量（測量值）數(shù)。測量次數(shù)（平均數(shù)）越多，自由度數(shù)就越高。自由度數(shù)與功率譜控制精度要求、置信水平有關(guān)。一般儀器給出默認(rèn)值，即打回車鍵默認(rèn)值就進(jìn)入。

3）譜的設(shè)置。將試驗(yàn)規(guī)范的譜形輸入控制儀，一般試驗(yàn)功率譜密度曲線由折線組成，先要了解有幾個(gè)折點(diǎn)，每個(gè)折點(diǎn)處的功率譜密度值（PSD值）和折點(diǎn)的頻率值，起始和最終折線的斜率（單位是dB／倍頻程）。如果規(guī)范上給出的值與輸入值要求不同，應(yīng)該換算成要求的值，例如規(guī)范譜一般起始和終點(diǎn)只給出頻率和斜率，而不給出PSD值，有些儀器輸入需要這點(diǎn)的PSD值，那就需要計(jì)算，并按規(guī)范譜將各折點(diǎn)數(shù)據(jù)依次輸入儀器。

4）容差的設(shè)置。隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的容差由兩部分組成，即譜形的容差和均方根加速度的容差。前者是控制譜形的，后者是控制總能量的。而設(shè)置的容差又分為報(bào)警限和終止限，試驗(yàn)中控制譜或均方根加速度超過報(bào)警限，儀器報(bào)警但不停止試驗(yàn)；超過中止限就要切斷輸出，停止試驗(yàn)。容差的設(shè)置一般應(yīng)按試驗(yàn)條件的要求設(shè)置，可以全頻段只設(shè)一種，也可以分頻段設(shè)置不同值。如果試驗(yàn)條件沒給出容差要求，推薦使用譜容差為：報(bào)警極限±3dB，中止極限±6dB。均方根容差報(bào)警極限士1.5dB，中止極限±3dB。

有些儀器還要設(shè)置允許超過譜線的數(shù)目，這就與2）中置信度有關(guān)，如果置信度為90％那么允許10％超限即400線，可最多允許40條超線。雖然這種說法不很嚴(yán)格，但一般試驗(yàn)中可以這樣使用。

5）預(yù)試量級(jí)的設(shè)置。隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)首先要在低量級(jí)下均衡，均衡完成后，逐步將量級(jí)升至試驗(yàn)量級(jí)。通常均衙量級(jí)要很低，這樣不會(huì)對(duì)試件造成損傷。但低量級(jí)均衡到高量級(jí)做試驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)非線性問題，均衡好的譜還要修正。因此在什么量級(jí)下進(jìn)行均衡，分幾個(gè)量級(jí)，用多長時(shí)間升到試驗(yàn)量級(jí)都需要設(shè)置。如果試驗(yàn)條件沒給出特殊要求的話，推薦設(shè)五個(gè)預(yù)置量級(jí)，即-12 dB．-9 dB．-6 dB，-3 dB．0 dB，上升時(shí)間以30s到60s為宜。GB／T2423規(guī)定，在正式隨機(jī)試驗(yàn)前，所允許的預(yù)調(diào)激勵(lì)時(shí)間（即建立時(shí)間）為：

ⅰ）小于規(guī)定量級(jí)的25％（-12 dB），無時(shí)間限制；

ⅱ）在規(guī)定量級(jí)的25％～50％（-12dB～-6 dB），其時(shí)間不大于規(guī)定時(shí)間的1.5倍：

ⅲ）在規(guī)定量級(jí)的50％～100％（-6dB～0 dB），其時(shí)間不大于規(guī)定時(shí)間的10％。

上述建立得時(shí)間不應(yīng)從規(guī)定試驗(yàn)中扣除。有些隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)一共才幾十秒的時(shí)間，其預(yù)置量級(jí)上升的時(shí)間不能設(shè)得太長，但太短又恐怕不穩(wěn)定，造成短期過試驗(yàn)。因此，對(duì)于時(shí)間不長的試驗(yàn)，特別要注意在-3dB試驗(yàn)量級(jí)上停留時(shí)間不能太長。如果試驗(yàn)時(shí)間很長，例如兒個(gè)小時(shí)，這些就無關(guān)緊要了。

（5）試驗(yàn)系統(tǒng)的導(dǎo)通。試驗(yàn)前，無論是控制系統(tǒng)還是測量系統(tǒng)都需要導(dǎo)通。所謂導(dǎo)通就是看系統(tǒng)連接是否有效，是否可靠。一般常用的方法是給試件及振動(dòng)臺(tái)一個(gè)敲擊，觀察傳感器、電荷放大器以及示波器有無反應(yīng)。試驗(yàn)前的導(dǎo)通工作十分重要，它是進(jìn)行安全試驗(yàn)，提高測量可靠性的有效方法。

四、隨機(jī)振動(dòng)的預(yù)試驗(yàn)

一般大型隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)在試驗(yàn)準(zhǔn)備工作做完后都要進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)。其目的是通過小量級(jí)的振動(dòng)試驗(yàn)了解系統(tǒng)工作是否正常，試件安裝是否合適，并了解試驗(yàn)的振動(dòng)特性，觀察控制曲線和驅(qū)動(dòng)曲線，估計(jì)正式試驗(yàn)是否會(huì)出現(xiàn)什么問題，想辦法解決出現(xiàn)的各種問題。

（1）用試驗(yàn)量級(jí)的1／4（-12dB）進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)的預(yù)試驗(yàn)，時(shí)間60s，記錄全部測點(diǎn)的影響，劃出控制曲線及驅(qū)動(dòng)曲線，觀察功放最大的輸出電壓和電流。通過試驗(yàn)了解各系統(tǒng)工作是否正常，控制曲線是否完全滿足容差要求，驅(qū)動(dòng)曲線的動(dòng)態(tài)范圍是否達(dá)到控制儀的極限，功放的最大輸出電壓和電流是否小于額定值的1／4。研究這些問題是為了估計(jì)滿量級(jí)試驗(yàn)是否有把握，在預(yù)試驗(yàn)中出現(xiàn)的問題必須解決，如果要解決的問題較多，預(yù)試驗(yàn)還可以重復(fù)進(jìn)行，直至滿意為止。

（2）頻率特性測量。用正弦振動(dòng)測量試件的頻率特性，選擇試件上有代表性的若干個(gè)測點(diǎn)，給振動(dòng)臺(tái)面施加一定加速度值（由表1給出），在整個(gè)試驗(yàn)頻率范圍內(nèi)進(jìn)行掃描試驗(yàn)，掃描速率為1倍頻程／min，記錄各測點(diǎn)的頻率響應(yīng)曲線。

 表1頻率特性測量時(shí)附加的正弦掃描量級(jí)

（3）試驗(yàn)件的初始檢查。許多試件要求在隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)過程中進(jìn)行測試，因此在正式試驗(yàn)前必須對(duì)試件進(jìn)行初始檢查及通電測試，并記錄初始靜態(tài)數(shù)據(jù)，還可以利用預(yù)試過程觀察試件各參數(shù)在預(yù)試驗(yàn)中的變化。

正式隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)

預(yù)試驗(yàn)順利后就可以開始正式試驗(yàn)。正式試驗(yàn)的注意事項(xiàng)和中斷處理與正弦試驗(yàn)基本相同。其中要強(qiáng)調(diào)的是試驗(yàn)由一個(gè)人統(tǒng)一指揮，各崗位分工明確，職責(zé)清楚，試驗(yàn)中出現(xiàn)問題及時(shí)報(bào)告指揮，由指揮處理。每次試驗(yàn)結(jié)束，要大體檢查一下控制曲線及測量信號(hào)是否已記錄下來。

一般試驗(yàn)要進(jìn)行x·y·z三個(gè)方向的試驗(yàn)，三個(gè)方向依次進(jìn)行，但換一個(gè)方向后應(yīng)從預(yù)試驗(yàn)開始。因?yàn)楦鼡Q方向，許多部分都要重新連接，重新安裝。

在每一方向正式試驗(yàn)做完后，在同樣的狀態(tài)下，按預(yù)試驗(yàn)中第（2）項(xiàng)再做一次頻率特性測量，使用的試驗(yàn)參數(shù)完全相同，記錄下各測點(diǎn)的頻率響應(yīng)曲線。

數(shù)據(jù)處理及編寫試驗(yàn)報(bào)告

正式試驗(yàn)全部結(jié)束后，試驗(yàn)現(xiàn)場可以清理，試件、夾具拆卸后分別送走，測量系統(tǒng)也要收線，拆下傳感器清洗處理后準(zhǔn)備下一次再用。

由于隨機(jī)振動(dòng)測量數(shù)據(jù)一般都記在磁帶上，無法實(shí)時(shí)處理，需要試驗(yàn)后專門處理。磁帶記錄的是時(shí)域信號(hào)，要使用分析儀器把時(shí)域信號(hào)處理成試驗(yàn)需要的數(shù)據(jù)，如功率譜密度曲線。總均方根加速度、任何兩點(diǎn)的傳遞函數(shù)和相干函數(shù)等。通常在任務(wù)書上對(duì)測量數(shù)據(jù)的要求都有明確的規(guī)定。將數(shù)據(jù)處理完后結(jié)合現(xiàn)場照片和對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的討論，編寫試驗(yàn)報(bào)告。報(bào)告的格式和正弦試驗(yàn)相同。同樣也應(yīng)按要求歸檔，做好歸檔的全部工作。

來源：力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)