随机振动试验(随机振动试验的功用是)

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大家好,关于随机振动试验很多朋友都还不太明白,今天小编就来为大家分享关于随机振动试验的功用是的知识,希望对各位有所帮助!

随机振动的研究方法

随机振动试验(随机振动试验的功用是)

随机振动通常要用概率论的方法描述。概率反映随机事件出现可能性的大小。将随机事件的结果用数量描述,就得出随机变量的概念,因为它描述随机变量的发展过程,故又称随机过程,而随机振动只是随机过程的一类实例。

假设在一定条件下重复某个随机试验(如汽车道路试验),得到系统响应(如司机座的铅垂加速度)的一系列时变历程记录(见图)。其中每个记录

都可看作一个样本,而大量样本构成一个集合,记为X(t),用它代表这一随机过程。

对于随机现象,人们感兴趣的往往不是各个样本本身,而是从这些样本总体得出的统计特性。例如,以随机函数X在瞬时t取值不大于x的概率,可定义一维概率分布函数:

并由此导出一维概率密度函数:

类似地,可定义多维概率分布与密度函数。从随机函数的概率密度函数又可确定各种数字特征;例如,各次矩可以定义如下:

记号E{}表述集合平均。可以看出,一次矩即随机函数的平均值

二次矩即均方值

而二次中心矩

称为方差,它的平方根

常称为标准差。平均值反映过程的总倾向;均方值往往与平均能量相联系;方差则可用来表征随机变量分散程度。

平均特性可区分为集合平均和时间平均。前者是对集合求平均,后者是对单个样本来求的。根据统计特性是否随采样时间原点的选取而变化,随机过程可分为非平稳过程和平稳过程。根据集合平均特性是否等同于时间平均特性,随机过程又可分为遍历的和非遍历的。遍历的随机过程一定是平稳的;反之则不一定。

在各种平均特性中,最重要的是相关函数和功率谱密度。一个随机振动又可以看作大量数目的具有随机振幅与相位的谐和振动之和。它的总功率就等于各个谐和分量的功率之和。人们感兴趣的是找出这种功率如何按频率分布。平稳随机函数

X的自相关函数

定义为乘积

的集合平均值。它是时延的函数,反映相隔的的两个时刻的随机变量之间的线性相关程度,同时它还蕴藏着随机过程中各个谐和分量的频率和平均功率的信息。因此,从自相关函数的谐和变换

可得到功率谱密度(简称自谱)的概率,它恰好描述随即过程的平均功率按频率的分布规律。按定义有:

由逆谐和变换,得:

当=0时,

由此可见,

正是X关于频率f的均方谱密度.

实用上,常用功率谱的形状作为随机过程的标志,例如在随机振动试验中,各种基准谱都是按谱形来规定的。人们按谱形将偏于两个极端的情况分为称为窄带过程和宽带过程。窄带过程是指它的功率谱具有尖峰特性,并只有在尖峰附近的一个窄带内才取有意义的量级。典型的例子是随机信号通过窄带滤波器后所得的结果。相反地,宽带过程的功率谱在相当宽(带宽至少与其中心频率有相同的数量级)的频带上取有意义的量级。最极端的情形是白噪声,它的谱密度是均匀的并有无限的带宽。白噪声只是一种数学抽象,因为在无限的带宽上都有有限的功率意味着有无限的总功率。不过,当随机激励的频带足够宽,以致将系统所有的固有频率覆盖无遗时,把该激励视为白噪声是可取得,这样做数学上便于处理。

自相关和自谱是从同一个随机过程得到的统计特性,类似地可以定义两个不同随机过程X和Y之间的互相关函数

与互谱

从互谱还可定义相干函数:

互谱和相干函数在实验确定系统频率特性以及确定振源和振动传递路径方面有独特的作用。

随机过程中的一类特别重要的过程,称为正态过程,亦称高斯过程。平稳正态过程的一维概率密度函数可表示为:

正态过程有以下特点:许多自然现象可以用正态过程近似地描述;正态过程的线性变换仍然是正态过程;只需知道正态过程的一次钜与二次钜,就可确定概率密度。这些特点给随机振动研究带来很大方便。首先,随机振动的许多激振源(如大气湍流、海浪、路面等)都可以看作正态过程。其次,从第二点可知,对于常系数线性系统,当输入是正态过程,输出也一定是正态过程,只要确定它们的平均值和方差,就可确定它们的全部统计特性。

振动试验的随机试验

本标准规定了运输包装件、集装单元进行随机振动试验时所用试验设备的主要性能要求,试验程序

及试验报告的内容。

本标准适用于评定运输包装件、集装单元经受随机振动时,内外包装的强度、包装箱的封合强度和

包装对内装物的保护能力。它既可以作为单项试验,也可以作为一系列试验的组成部分。5.6.1记录试验场所的温湿度。

5.6.2按预定的状态将试验样品置于振动台台面上。

5.6.2.1试验样品的重心要尽量接近台面的中心,保证预期的振动(水平或垂直)能够传送到外包装上。

5.6.2.2集装货载、堆码振动或单独的包装件都应使用不固定方式放置,包装件用围框围住,以免它在振动过程中从台上坠落。调整保护设施的位置,使试验样品在任意水平方向上有大约10mm的活动空间。

5.6.2.3只有当包装件在真实的运输条件下需要固定时(如平板货车),试验时才将样品固定放置。

5.6.3刚开始试验时,必须保证其强度不能超过选择的PSD曲线强度。

5.6.4按下列两种方法进行试验:

5.6.4.1方法A:试验应以至少低于预定PSD6dB开始起动,然后分一步或几步增加强度直到达到预

定值,使闭环控制系统在较低的试验强度下完成均衡。

5.6.4.2方法B:应逐步递增控制系统的驱动信号,使试验强度逐渐增加到预定强度值。

注1:对于一个全新的试验过程,随机振动会产生一个相对振幅较大的低频的位移。

注2:在试验过程中试验样品可能产生强烈的机械反应。因此栅栏,保护物等都要有足够的强度和安全性。在操作时应始终警惕潜在的危险并事先采取安全措施。如有危险发生请立刻停止试验。

5.6.5时间

5.6.5.1继续振动直至完成预定时间的随机振动,或者直到包装件出现损伤时停止试验。这段时间的

振动完全是在预定强度下完成的,调节振动强度时间不计在内。

5.6.5.2可以增加试验强度来缩短试验时间。

5.6.5.3在能够得到实际流通过程反馈信息的情况下,允许根据实际破损率来调整试验时间和PSD。

例如:实验室的试验没有产生实际的运输损害水平,就可以调整。

随机振动试验的功用是

随机振动试验的功用

随机振动试验台,主要用于电子零件的耐振动性,通过对电子零件进行动力学仿真分析来确定电子零件的振动特性,从而检测其用于产品的性能稳定性和可靠性。

随机振动试验是通过模拟装备平台振动环境,利用随机振动试验台对产品输入特定的随机振动激励谱,检验产品在随机振动环境下可靠工作的能力。

随机振动台试验一般具有以下功用:

1)功能试验:

通过功能试验,对产品施加使用环境下的最大振动应力,检验产品能否正常工作。

2)耐久试验:

通过耐久试验,确认产品在给定的使用寿命期内能够可靠工作的能力。耐久试验考核产品结构强度及疲劳寿命等问题,考验产品在一定随机振动试验台环境下是否产生疲劳破坏、机械磨损等引起的寿命缩短或失效。由于这种试验与寿命相关,所以试验强度和试验时间都必须考虑使用要求。

3)振动频率响应特性试验:

通过振动频率响应特性试验,掌握产品的动力学特性,便于对产品进行抗振设计。本文仅关注振动频率响应特性试验,即通过对随机振动试验的仿真确定产品的频率响应特性。

好了,文章到此结束,希望可以帮助到大家。