振动试验

振动试验

物体或质点相对于平衡位置所作的往复运动叫振动。振动又分为正弦振动、随机振动、复合振动、扫描振动、定频振动。描述振动的主要参数有：振幅、速度振动又分、加速度。在现场或实验室对振动系统的实物或模型进行的试验。振动系统是受振动源激励的质量弹性系统，如机器、结构或其零部件、生物体等。振动试验是从航空航天部门发展起来的，现在已被推广到动力机械、交通运输、建筑等各个工业部门及环境保护、劳动保护方面，其应用日益广泛。振动试验包括响应测量、动态特性参量测定、载荷识别以及振动环境试验等内容。

简介

振动试验是指评定产品在预期的使用环境中抗振能力而对受振动的实物或模型进行的试验。根据施加的振动载荷的类型把振动试验分为正弦振动试验和随机振动试验两种。正弦振动试验包括定额振动试验和扫描正弦振动试验。扫描振动试验要求振动频率按一定规律变化，如线性变化或指数规律变化。振动试验设备分为加载设备和控制设备两部分。加载设备有机械式振动台、电磁式振动台和电液式振动台。电磁式振动台是目前使用最广泛的一种加载设备。振动控制试验用来产生振动信号和控制振动量级的大小。振动控制设备应具备正弦振动控制功能和随机振动控制功能。振动试验主要是环境模拟，试验参数为频率范围、振动幅值和试验持续时间。振动对产品的影响有：结构损坏，如结构变形、产品裂纹或断裂;产品功能失效或性能超差，如接触不良、继电器误动作等，这种破坏不属于永久性破坏，因为一旦振动减小或停止，工作就能恢复正常;工艺性破坏，如螺钉或连接件松动、脱焊。从振动试验技术发展趋势看，将采用多点控制技术、多台联合激动技术。

振动试验是仿真产品在运输(Transportation)、安装(Installation)及使用(Use)环境中所遭遇到的各种振动环境影响，本试验是模拟产品在运输、安装及使用环境下所遭遇到的各种振动环境影响，用来确定产品是否能承受各种环境振动的能力。振动试验是评定元器件、零部件及整机在预期的运输及使用环境中的抵抗能力.

一通检测认为最常使用振动方式可分为正弦振动及随机振动两种。正弦振动是实验室中经常采用的试验方法，以模拟旋转、脉动、震荡(在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的)所产生的振动以及产品结构共振频率分析和共振点驻留验证为主，其又分为扫频振动和定频振动两种，其严苛程度取决于频率范围、振幅值、试验持续时间。随机振动则以模拟产品整体性结构耐震强度评估以及在包装状态下的运送环境，其严苛程度取决于频率范围、GRMS、试验持续时间和轴向。

响应测量

主要是振级的测量。为了检验机器、结构或其零部件的运行品质、安全可靠性以及确定环境振动条件，必须在各种实际工况下，对振动系统的各个选定点和选定方向进行振动量级的测定，并记录振动量值同时间变化的关系(称为时间历程)。对周期振动，主要测定振级(位移、速度、加速度或应变的幅值或有效值)和振动周期;对瞬态振动和冲击，主要测定位移或加速度的最大峰值和响应持续时间;对平稳随机振动,主要测定力和响应的时间历程的均值和方差等;对非平稳随机振动，可把时间划分为许多小段，测定各小段内时间历程的均值和方差，找出它们同时间的关系，并以此作为振级的度量。

许多机器的振动速度在很宽频率范围内几乎为常数，所以可用在机器上选定点测得的振动速度的最大有效值作为机器振动强烈程度(称为振动烈度)的指标。

参量测定

为了设计和试制新机器或在改造旧机器时解决减振问题，以及为了提高振动机械的效率，必须了解系统的动态特性参量。动态特性参量很多，对于线性系统，最常用的为模态参量，包括各阶固有频率、振型、模态质量或模态刚度、模态阻尼比。模态参量可以换算出物理坐标(即几何坐标)中的力学参量，包括集中质量、刚度和阻尼矩阵。

环境试验

为了了解产品的耐振寿命和性能指标的稳定性，录找可能引起破坏或失效的薄弱环节，对系统在模拟实际环境的振动、冲击条件下进行的考核试验。定型产品的试验规范通常已经标准化，新产品要制定合适的试验方法。试验方法分两大类:①标准试验,包括耐预定频率试验、耐共振试验、正弦扫描试验、宽带随机振动试验、冲击试验、声振试验和运输试验等;②非标准试验，包括瞬态波形振动试验、窄带随机振动试验、随机波再现试验、正弦波和随机波混合试验等。(见振动环境试验)

振动试验数据处理和分析 　试验得到的大量原始数据必须经过各种处理，才能作为工程设计计算的依据资料。试验的原始记录数据是参量的时间历程(位移、速度或加速度等量值同时间的关系)，通过直观分析可将数据分为瞬态的、周期的、随机或非随机持续非周期的三种，进而在时域(包括时差域，即自变量为两信号的时间差)、频域和幅值域三大域中进行统计分析、相关分析和谱分析，从而得到表征时间历程特征的各种函数。处理方法可分为模拟量处理法和数字量处理法。前者设备简单，但精度较差，处理时间长;后者需将原始记录的模拟量变换为数字量后用数字计算机处理，由于精度很高，速度极快，所以随着各种功能齐全的专用数据处理机(如快速傅里叶分析仪)的出现，数字量处理法已逐渐取代了模拟量处理法。