隨機振動試驗
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-25
隨機振動試驗的視頻教程
ABAQUS-PSD隨機響應分析
為何需要進行隨機響應分析？ 實際使用中遇到的振動一般都是隨機振動。利用隨機振動來考核產品才能更真實地反映產品對振動環境的適應性和考核其結構的完好性。 例如：隨著噴氣式，火箭式發動機功率的加大，引起的隨機振動強度不斷提高。為了保證裝在噴氣飛機、火箭、飛船上的設備的工作可靠性，就必須進行隨機振動試驗。 什么是PSD分析法?
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車燈仿真分析系列課程（熱仿真/結構力學仿真/光學仿真）
》標準中的相關要求，需要對車輛相關照明系統進行一系列的試驗:如熱循環試驗、熱沖擊試驗、熱變形試驗、隨機振動試驗、配光鏡強度試驗等等。
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ansys fluent電路板強制對流換熱、熱應力、模態、ncode隨機振動及正弦振動疲勞-多場耦合
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隨機振動試驗的實例教程
隨機振動是隔振器在選型時經常會遇到的一種振動類型。現實中隨機振動到處可見，如車輛在路面上行駛時，路面產生的振動就是一種很典型的隨機振動；除此之外，還有高鐵在軌道上行駛時的振動，高層建筑在陣風或地震作用下發生的振動;飛機在飛行時的振動；船舶在波浪中的振動都是隨機振動。很多國際標準和國家標準對設備以及隔振器的可靠性和疲勞壽命的驗證也是通過隨機振動來實現。
隨機振動是指任意時刻的振動大小不能預先確定，其波形隨時間的變化沒有規律的振動，無法用確定性函數表示。隨機振動的單次試驗結果有不確定性和不重復性，但相同條件下的多次試驗卻有內在的統計規律。一般要用概率統計的方法進行描述。
圖1 隨機振動波形
隨機振動也可以認為是由無數個正弦振動組成的，但是這些正弦振動的頻率不是離散的，而是在一定范圍內連續分布，通常用功率譜密度（PSD）、均方根值（或稱有效值）來表達。
在隨機振動試驗標準中常給出加速度譜密度曲線（PSD曲線）或頻譜，并以此為輸入進行隨機振動控制試驗，如圖2所示。加速度密度譜PSD表示隨機信號通過中心頻率的均方值，并無實際現實意義。總的加速度均方值表示總振級，既總能量。
圖2 PSD曲線及頻譜
在實際的隨機振動試驗中，通常根據產品的使用環境來選擇相應的振動量級進行試驗，但是對于兩個不同的隨機振動，哪個振動量級更高，對產品來說振動更嚴苛，可以通過計算總的加速度均方根值（有效值）來比較。
影響振動臺的幾個關鍵指標
隨機振動臺是進行隨機振動試驗的必要載體，振動臺的一些關鍵指標決定了能否實現預定試驗的能力：
試驗推力：試驗推力對試驗起著決定性的作用，所需推力超過額定推力則試驗不能進行，但是推力遠遠小于額定推力，容易造成資源浪費。
展開 隨機振動基礎（一）
概述
隨機振動是指一種振動波形雜亂．對未來任何一個給定時刻其瞬時值不能預先確定，其波形隨時間的變化顯示不出一定規律的振動。
例如：汽車在凹凸路面上行駛時的振動，飛機在陣風中飛行時的振動，船舶在波浪中的振動。
隨機振動是由若干正弦振動組成，各正弦振動的振幅與相位變化隨時間變化具有不可預測性。隨機振動不能用一個確切的時變函數來表示，而只能用統計學的觀點和概率論的辦法來描述。
對隨機振動的基本特征不能用振動測量中常用的振動幅、頻率、相位等來表示，通常隨機振動試驗的試驗條件（嚴酷等級）是由試驗頻率范圍 (Hz)、功率譜密度 (g2/Hz)、功率譜密度的頻譜、總均方根加速度 (Grms)、試驗時間四個參數組成。
（下文由于公式無法粘貼，直接上ppt圖片，其實很想吐槽一下技術鄰這個文本編輯器，還是算了）
在實際的隨機振動試驗中，我們可以通過計算總的加速度均方值大小的方法來判斷振動量表中，哪個振動級更高，哪個對產品來說振動更嚴酷。
隨機振動試驗中，均方值加速度有效值也就是 總的加速度均方值，其計算公式如下：
例如下表所示，在excel中編輯計算均方值加速度有效值。
展開 載荷識別也叫環境預測，它可為分析系統的動力響應和振動原因等提供數據。大型結構承受的載荷非常復雜，很難直接測定，但可以通過結構的響應信號和系統已知的數學模型來反推系統承受的載荷，再根據各種工況下得出的數據進行統計和綜合，最終得到載荷譜。振源的性質和傳播途徑可以用功率譜分析或相關分析方法得出。
振動環境試驗
為了了解產品的耐振壽命和性能指標的穩定性，錄找可能引起破壞或失效的薄弱環節，對系統在模擬實際環境的振動、沖擊條件下進行的考核試驗。定型產品的試驗規范通常已經標準化，新產品要制定合適的試驗方法。
試驗方法分兩大類：
①標準試驗,包括耐預定頻率試驗、耐共振試驗、正弦掃描試驗、寬帶隨機振動試驗、沖擊試驗、聲振試驗和運輸試驗等；
②非標準試驗，包括瞬態波形振動試驗、窄帶隨機振動試驗、隨機波再現試驗、正弦波和隨機波混合試驗等。
振動試驗數據處理和分析
試驗得到的大量原始數據必須經過各種處理，才能作為工程設計計算的依據資料。試驗的原始記錄數據是參量的時間歷程（位移、速度或加速度等量值同時間的關系），通過直觀分析可將數據分為瞬態的、周期的、隨機或非隨機持續非周期的三種，進而在時域（包括時差域，即自變量為兩信號的時間差）、頻域和幅值域三大域中進行統計分析、相關分析和譜分析，從而得到表征時間歷程特征的各種函數。處理方法可分為模擬量處理法和數字量處理法。前者設備簡單，但精度較差，處理時間長；后者需將原始記錄的模擬量變換為數字量后用數字計算機處理，由于精度很高，速度極快，所以隨著各種功能齊全的專用數據處理機（如快速傅里葉分析儀）的出現，數字量處理法已逐漸取代了模擬量處理法。
下載地址：工程振動基礎
展開 來源：可靠性與環境試驗微信公眾號（ID：kkaoxhj）
對于隨機振動試驗中，許多人不了解總均方根加速度Grms及功率譜密度PSD之間如何轉換，現介紹一下簡單的計算方法，為大家做一個參考。
隨機振動目標譜圖例
振動試驗中關于Grms值的計算，對于判定現有設備能否滿足試驗要求及開展是必需的。
一
隨機振動及其參數
隨機振動是一種波形雜亂，給定時刻其瞬時值不確定，波形隨時間呈不規律變化的振動。
隨機振動是由若干正弦振動組成，各正弦振動的振幅與相位變化隨時間變化具有不可預測性。不能用振動測量中常用的振動幅、頻率、相位等來表示，通常隨機振動試驗的試驗條件（嚴酷等級）是由試驗頻率范圍 (Hz)、功率譜密度 (g2/Hz)、功率譜密度的頻譜、總均方根加速度 (Grms)、試驗時間四個參數組成。
二
相關概念
方根均值：在f1 和f2 區間內單值函數的方均根值，是在該區間內的函數值的平方的平均值的平方根值。通常用rms表示。
總均方根加速度 (Grms)：均方根加速度指，通過頻譜曲線下面的面積開根號的值。一般振動試驗標準中會提供相關值做參考。
展開 3.2動力設計分析方法（DDAM）
4、時域分析法
5、沖擊響應譜轉時域載荷的方法
6、我國軍標與德國軍標中沖擊載荷的取用規則
工程實例-1：船用配電箱的沖擊響應譜分析
工程實例-2：船用配電箱的DDAM分析
工程實例-3：沖擊載荷作用下船用配電箱的時程響應計算
結構振動高級分析技術
1、非一致（多點）激勵問題的模擬計算
2、基于加速度法的結構振動計算
3、基于位移法的結構振動計算
4、基于大質量法的結構振動計算
5、基于大剛度法的結構振動計算
工程實例-1：質量點-彈簧振動系統的加速度法模擬
工程實例-2：質量點-彈簧振動系統的位移法模擬
工程實例-3：質量點-彈簧振動系統的大質量法模擬
工程實例-4：質量點-彈簧振動系統的大剛度法模擬
工程實例-5：基于加速度法的高層建筑地震響應模擬
工程實例-6：基于大質量法的大跨剛構橋地震非一致激勵動力分析
工程實例-7：基于位移法的大跨度橋梁的地震非一致激勵動力分析
結構振動臺試驗模擬技術
1、概述
2、振動臺與結構模型的連接
3、oct/min和dB/oct的含義及其在ANSYS中的定義方法
4、正弦定頻試驗模擬方法
5、正弦掃頻試驗模擬方法
6、隨機振動試驗模擬方法
7、沖擊試驗模擬方法
8、時域激勵振動試驗的模擬方法
工程實例-1：貨架結構正弦掃頻的振動臺試驗模擬
工程實例-2：核安全殼沖擊試驗的大質量法模擬
工程實例-3：電動汽車動力電池箱隨機振動試驗仿真
工程實例-4：基于位移輸入的建筑縮尺模型振動臺試驗過程的時域仿真計算方法
結構動力優化
1、結構優化設計簡介
2、優化設計中常用術語
展開 
隨機振動試驗的相關專題、標簽、搜索
隨機振動試驗的最新內容
歷經3個月的打磨，OptFuture 2025.4.0今日正式與大家見面！本次更新帶來了隱式建模、隨機振動
兩大全新模塊，并針對拓撲優化與文件管理系統進行了
多項深度優化。在追求仿真效率的道路上，OptFuture始終與您同行。歡迎登錄cae.optfuture.cn探索新版本帶來的高效設計與仿真體驗！
用戶群
隱式建模
T型槽試驗平臺：重載工況下的“定海神針”，穩到讓振動“自閉”
在重型機械試驗、大型工件檢測、重載設備校準等場景中，“穩”是核心訴求——一旦平臺出現輕微晃動或振動，不僅會導致試驗數據失真、檢測結果偏差，3個月前
T型槽試驗平臺：重載工況下的“定海神針”，穩到讓振動“自閉”
在重型機械試驗、大型工件檢測、重載設備校準等場景中，“穩”是核心訴求——一旦平臺出現輕微晃動或振動，不僅會導致試驗數據失真、檢測結果偏差，還可能引發工件移位、設備損壞等安全隱患。而T型槽試驗平臺，正是重載工況下的“定海神針”，憑借硬核的結構設計與材質特性，能實現穩振效果，甚至穩到讓重載運行產生的振動“無從下手、主動自閉”。
*本文投稿自通信行業用戶朱在生
背景
電子產品在出廠前，需要經過嚴格的測試，保證能在各種工況下的機械和電性能可靠性。測試只能在實物打樣出來以后進行，如果不通過，將會導致設計的返工，如果設計階段能快速進行 CAE 仿真評估產品在各種工況下的性能，將能極大的提高后期測試一次通過率，縮短開發周期和降低開發成本。傳統的有限元仿真，對于復雜仿真，分析周期長，經常不能適應快速迭代設計需求。本文采用 SimSolid
<p class="ql-align-right">*本文投稿自通信行業用戶朱在生</p><p><br></p><p><strong>背景</strong></p><p><br></p><p>電子產品在出廠前，需要經過嚴格的測試，保證能在各種工況下的機械和電性能可靠性。測試只能在實物打樣出來以后進行，如果不通過，將會導致設計的返工，如果設計階段能快速進行 CAE 仿真評估產品在各種工況下的性能，將能極大的提高后期測試一次通過率
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本文基于某車型動力電池包，使用
Hypermesh-Optistruct-Ncode聯合仿真分析手段，進行隨機振動疲勞分析。按照振動臺架邊界條件進行工況設置
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習杯架模型的三維模型處理
2、學習隨機振動分析相關的分析步的建立
3、學習隨機振動分析相關的約束條件的建立
4、學習隨機振動分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 杯架隨機振動分析。
<p><strong style="color: rgb(0, 151, 186);">摘 要</strong></p><p class="ql-align-justify">基于Digimat軟件逆向獲得了用于制造油底殼的玻纖增強聚酰胺66（35%GF/PA66）材料屬性，通過多尺度聯合仿真方法對油底殼進行了模態仿真分析及測試。試驗結果與仿真結果的趨勢一致，所得結果可為復合材料零部件振動分析提供參考
因此，隨機振動試驗才能更真實反映產品的耐振動性能。
隨機振動的運動規律無法用時間的函數正確表達，因此任何時刻，其振動的幅值和頻率都無法確定，但隨機振動可以用統計學的方法進行表達。
