講解與分析振動試驗臺的正弦振動和隨機振動

　　振動試驗臺是用于在實驗室內模擬真實振動環境效應的試驗設備，振動試驗是在振動臺上采用不同的輸入信號激勵樣品。振動試驗主要分為正弦和隨機振動，由于兩者的物理過程不同，在兩者之間沒有嚴格的等效關系，所以在選擇試驗方式時，切勿進行正弦到隨機的嚴酷度等級轉換。下面，我們就振動試驗臺的正弦振動試驗和隨機振動試驗作個詳細的講解與分析。
 

　　正弦振動試驗使用固定或變化的頻率和幅值的正弦信號，在每一瞬間時僅施加一個頻率，試驗條件包括頻率范圍或固定頻率、振幅和試驗持續時間。真實環境中正弦振動很少一單一頻率的振動形式獨立出現。即使在旋轉的機械上直接測量加速度時也是這樣。如齒輪和軸承，實際存在的公差和間隙，通常導致在頻率上有微小的變化。旋轉機械的隨機特性也會發生某種形式的隨機振動。
 

　　正弦振動可以描述為確定性運動，遵循確定的規律，*可以從過去的狀態來確定未來任意時間的狀態。在進行正弦掃頻試驗過程中，改方法通常用來確定出現失效的時刻，因為這個失效很可能是和特定頻率密切相關的，而用隨機振動試驗試驗方法這種相關效果不是很明顯。當然，相對于隨機試驗方法，正弦試驗方法通常需要用更長的時間激發出失效，這是因為每次掃頻過程中，在每個共振點上只作用很短的時間。盡管在任一時刻只施加一個頻率，如果掃頻速率足夠慢，確實可以使得樣品的特定共振峰達到*大。也可以用來發現潛在的破壞性共振點，尤其是在設計和研制試驗中。正弦振動試驗的另一個用途是在以下頻率上的駐留試驗：A、已知的強迫頻率;B、樣品的諧振頻率。
 

　　振動臺的隨機振動試驗(GB/T2423.56-2006)的激勵使用一個無規則的隨機輸入信號，該信號在所有時間內包括規定規格頻率范圍(寬帶)內的所有頻率分量。其瞬間值服從正太(高斯)分布。在頻率范圍內的分布用加速度譜密度(ASD)曲線表示。隨機振動是發生在真實環境中*常見的激勵類型。它在未來瞬間值是不能以過去的狀態來預知的，只能基于概率進行預測。事實上，這些特性適用于疲勞、交變應力等大多數與隨機振動相關的計算中。
 

　　與正弦試驗不同，振動試驗臺在持續時間內隨機振動始終在激勵諧振，盡管達不到*大值。實驗室的大部分隨機信號有3倍均方根值，這意味著在試驗頻率范圍內激勵的瞬間值可以從零延伸到3倍總均方根值(r.m.s)。對隨機激勵要考慮的更大的不同是在過零交叉點之間會出現大量的應力交變，既有正向也有負向。這個性質將影響疲勞損傷從而影響發生失效的預期壽命。
 

　　無論是正弦振動，還是隨機振動，只有更了解的產品的生產、運輸、使用環境以及試驗設備的屬性特點，才可以更恰當的選擇自己合適的振動方式，從而篩選優質的產品，改進有缺陷產品的性能!如果您在環境試驗方面有什么疑問，歡迎來Dian咨Xun歐可檢測儀器有限公司