正弦振動(dòng)的案例
定頻正弦振動(dòng)與寬帶隨機(jī)振動(dòng)疊加計(jì)算的思路
最近看文獻(xiàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一種將定頻正弦振動(dòng)與寬帶隨機(jī)振動(dòng)疊加計(jì)算考察架構(gòu)疲勞強(qiáng)度的方式，供大家參考。
主要思路是按照能量相等的原則，將定頻的正弦振動(dòng)轉(zhuǎn)化為窄帶的隨機(jī)振動(dòng)分量，再與寬帶隨機(jī)振動(dòng)分量進(jìn)行疊加就得到了窄帶+寬帶的隨機(jī)振動(dòng)功率譜密度函數(shù)，這樣就可以直接輸入CAE軟件進(jìn)行基于PSD的隨機(jī)振動(dòng)分析了，對(duì)結(jié)果也無(wú)需再進(jìn)行處理。
下面給出了轉(zhuǎn)換前后的載荷示意：
轉(zhuǎn)換的公式如下：
以上供大家參考，所有內(nèi)容皆引用自文獻(xiàn)：李兵強(qiáng)等: 直升機(jī)振動(dòng)譜線在仿真分析中的轉(zhuǎn)化方法研究 ，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我刪除，多謝。
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正弦掃頻振動(dòng)疲勞分析。在hyperworks中的optistruct模塊中進(jìn)行頻率響應(yīng)分析得到的h3d結(jié)果文件，將其導(dǎo)入到ncode軟件中完成正弦掃頻振動(dòng)疲勞壽命分析。
平板有限元模型
頻率響應(yīng)分析（頻率為20Hz位移云圖）
正弦掃頻輸入
損傷云圖
壽命云圖
具體操作步驟文件及相關(guān)模型文件見(jiàn)附件。
展開(kāi) abaqus正弦掃頻振動(dòng)
最近做一個(gè)正弦掃頻振動(dòng)的仿真，在abaqus里面是先用模態(tài)分析，再用諧響應(yīng)分析？還是先用模態(tài)分析，再用響應(yīng)譜分析呢，這個(gè)正弦掃頻，有個(gè)交越頻率，交越頻率前是定位移，交越頻率后是定加速度，用諧響應(yīng)去分析的時(shí)候怎么定義掃頻速率這些東西？有哪位大神指導(dǎo)一下。跪求！
可靠性振動(dòng)測(cè)試，深圳可靠性振動(dòng)實(shí)驗(yàn)室
振動(dòng)試驗(yàn)是仿真產(chǎn)品在運(yùn)輸(Transportation)、安裝(Installation)及使用(Use)環(huán)境中所遭遇到的各種振動(dòng)環(huán)境影響，振動(dòng)試驗(yàn)是模擬產(chǎn)品在運(yùn)輸、安裝及使用環(huán)境下所遭遇到的各種振動(dòng)環(huán)境影響，用來(lái)確定產(chǎn)品是否能承受各種環(huán)境振動(dòng)的能力。振動(dòng)試驗(yàn)是評(píng)定元器件、零部件及整機(jī)在預(yù)期的運(yùn)輸及使用環(huán)境中的抵抗能力.
環(huán)境振動(dòng)測(cè)試中振動(dòng)測(cè)量包括兩類： 一是對(duì)引起噪聲輻射的物體振動(dòng)測(cè)量； 二是對(duì)環(huán)境振動(dòng)測(cè)量。 最常使用振動(dòng)方式可分為正弦振動(dòng)及隨機(jī)振動(dòng)兩種。正弦振動(dòng)是實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常采用的試驗(yàn)方法，以模擬旋轉(zhuǎn)、脈動(dòng)、震蕩（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)以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)共振頻率分析和共振點(diǎn)駐留驗(yàn)證為主，其又分為掃頻振動(dòng)和定頻振動(dòng)兩種，其嚴(yán)苛程度取決于頻率范圍、振幅值、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間。隨機(jī)振動(dòng)則以模擬產(chǎn)品整體性結(jié)構(gòu)耐震強(qiáng)度評(píng)估以及在包裝狀態(tài)下的運(yùn)送環(huán)境，其嚴(yán)苛程度取決于頻率范圍、GRMS、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間和軸向。
物體或質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于平衡位置所作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)叫振動(dòng)。振動(dòng)又分為正弦振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)、復(fù)合振動(dòng)、掃描振動(dòng)、定頻振動(dòng)。描述振動(dòng)的主要參數(shù)有：振幅、速度、加速度。單頻正弦振動(dòng)頻率為f時(shí)，振幅單峰值為D，則其速度單峰值為 ，加速度單峰值為。
在現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)物或模型進(jìn)行的試驗(yàn)。振動(dòng)系統(tǒng)是受振動(dòng)源激勵(lì)的質(zhì)量彈性系統(tǒng)，如機(jī)器、結(jié)構(gòu)或其零部件、生物體等。振動(dòng)試驗(yàn)是從航空航天部門發(fā)展起來(lái)的， 現(xiàn)在已被推廣到動(dòng)力機(jī)械、 交通運(yùn)輸、建筑等各個(gè)工業(yè)部門及環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)保護(hù)方面，其應(yīng)用日益廣泛。振動(dòng)試驗(yàn)包括響應(yīng)測(cè)量、動(dòng)態(tài)特性參量測(cè)定、載荷識(shí)別以及振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)等內(nèi)容。
振動(dòng)測(cè)試 的目的，是在于實(shí)驗(yàn)中做一連串可控制的振動(dòng)模擬，測(cè)試產(chǎn)品在壽命周期中，是否能承受運(yùn)送或振動(dòng)環(huán)境因素的考驗(yàn)，也能確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)及功能的要求標(biāo)準(zhǔn)。
展開(kāi) abaqus隨機(jī)響應(yīng)分析
1、較早期的汽車，飛機(jī)等都采用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，它產(chǎn)生的振動(dòng)接近于正弦振動(dòng)，所以正弦定頻和掃頻試驗(yàn)基本滿足它們的要求。但后來(lái)發(fā)展了噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭式發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)測(cè)量分析，它們引起的振動(dòng)主要成分是隨機(jī)振動(dòng)。以聲音來(lái)說(shuō)明，音叉的聲音基本是單音，相當(dāng)于單頻振動(dòng)；而如鋼琴，小提琴等樂(lè)器和諧的聲音，相當(dāng)于我們前面說(shuō)到的周期振動(dòng)；而不和諧的噪聲如我們聽(tīng)到的噴氣飛機(jī)或在高速公路邊上聽(tīng)到的噪聲，則相當(dāng)于隨機(jī)振動(dòng)。隨著噴氣式，火箭式發(fā)動(dòng)機(jī)功率的加大，引起的隨機(jī)振動(dòng)強(qiáng)度不斷提高。為了保證裝在噴氣飛機(jī)、火箭、飛船上的設(shè)備的工作可靠性，就必須進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)。
2、進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)，振動(dòng)臺(tái)本身沒(méi)有太大的問(wèn)題，問(wèn)題在于控制系統(tǒng)。因?yàn)殡S機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的信號(hào)分析計(jì)算較復(fù)雜，必須要用電腦才能完成。只有在小型計(jì)算機(jī)（上世紀(jì)70年代）和微機(jī)（80年代）發(fā)明和普及以后，隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)才有可能發(fā)展和普及。
嚴(yán)格的說(shuō)，實(shí)際使用中遇到的振動(dòng)一般都是隨機(jī)振動(dòng)。利用隨機(jī)振動(dòng)來(lái)考核產(chǎn)品才能更真實(shí)地反映產(chǎn)品對(duì)振動(dòng)環(huán)境的適應(yīng)性和考核其結(jié)構(gòu)的完好性，隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)普及后是否正弦振動(dòng)試驗(yàn)就不重要了呢？不是，這兩種試驗(yàn)各有獨(dú)到之處。一般而言，正弦振動(dòng)以解決結(jié)構(gòu)局部(Local)耐振能力(以受力Force為主)，因?yàn)樗且粋€(gè)頻率一個(gè)頻率的處理振動(dòng)問(wèn)題；隨機(jī)振動(dòng)則結(jié)構(gòu)整體(Globle)耐振能力(以能量Energy為主)，從整個(gè)頻率范圍的總振動(dòng)能量處理振動(dòng)問(wèn)題。在應(yīng)用上，若是在設(shè)計(jì)初期為了尋找設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特性(如自然頻率、阻尼系數(shù)等)，正弦振動(dòng)可以有較好的結(jié)果。但是從驗(yàn)證產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用時(shí)的耐振能力而言，隨機(jī)振動(dòng)是比較接近現(xiàn)實(shí)世界的振動(dòng)情形。一般的說(shuō)正弦振動(dòng)試驗(yàn)適合于試件的最初分析階段，而隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)用于最終階段。
二、 如何進(jìn)行隨機(jī)響應(yīng)分析？
隨機(jī)響應(yīng)分析和諧響應(yīng)分析都屬于頻響分析。
展開(kāi) 新能源重卡電池如何穩(wěn)如磐石？一文教你確?！叭f(wàn)無(wú)一失”！
例如，在礦山、建筑工地等場(chǎng)所，道路崎嶇不平，顛簸劇烈；在高速公路上，雖然路面相對(duì)平坦，但車輛長(zhǎng)時(shí)間的高速行駛以及頻繁的加速、減速，會(huì)對(duì)電池包產(chǎn)生持續(xù)的振動(dòng)影響。
因此，新能源重卡電池系統(tǒng)的安全性備受關(guān)注，其電池包箱體作為電池模組和其他電氣元器件的承載體，在復(fù)雜路況下會(huì)受到不同頻率的激勵(lì)，從而產(chǎn)生共振、沖擊、擠壓和碰撞等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象可能導(dǎo)致電池包箱體結(jié)構(gòu)變形、電池模組內(nèi)部短路、起火甚至是爆炸等嚴(yán)重后果。因此，對(duì)電池包箱體結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，確保其在實(shí)際工況下的穩(wěn)定性和安全性，顯得尤為重要。
針對(duì)電池包箱體的安全性能，通過(guò)振動(dòng)檢測(cè)，可以提前發(fā)現(xiàn)電池包箱體在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、制造工藝等方面存在的潛在問(wèn)題，從而采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，確保電池包箱體在實(shí)際使用中的穩(wěn)定性和可靠性，保障車輛的安全運(yùn)行。
振動(dòng)試驗(yàn)
振動(dòng)是指物體相對(duì)平衡位置進(jìn)行的往復(fù) 運(yùn)動(dòng)。通常用一些物理量 ( 如位移、速度、 加速度等 ) 隨時(shí)間變化的函數(shù)來(lái)表征振動(dòng)的 時(shí)間歷程。動(dòng)力電池系統(tǒng)所受到的振動(dòng)的激 勵(lì)源主要來(lái)自路面不平度和和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)不 平衡等。振動(dòng)對(duì)產(chǎn)品的主要影響有：
1) 結(jié)構(gòu)損壞， 例如部件的變形、裂紋和斷裂等
2) 工作性能失靈，例如系統(tǒng)工作不穩(wěn)定
3) 工藝性能破壞， 例如螺栓松動(dòng)、焊點(diǎn)脫落等。根據(jù)加載的載荷譜的不同，振動(dòng)試驗(yàn)一般可以分為以下幾種。
1.1 正弦振動(dòng)
正弦振動(dòng)是一種隨時(shí)間按正弦 ( 或余弦 ) 函數(shù)變化的振動(dòng)，具有一定周期性。正弦振動(dòng)可分為定頻振動(dòng)和掃頻振動(dòng)兩種類型。振動(dòng)頻率始終不變的試驗(yàn)叫定頻振動(dòng)。一般是 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)。定頻振動(dòng)主要用于耐 共振頻率振動(dòng)和耐預(yù)定頻率振動(dòng)。
展開(kāi) 道路車輛電氣和電子設(shè)備環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn) 附ISO 16750-3-2012 Mechanical loa
機(jī)械環(huán)境包含的測(cè)試有：正弦振動(dòng) 測(cè)試、隨機(jī)振動(dòng)測(cè)試、機(jī)械沖擊測(cè)試、自由跌落測(cè)試、 溫度-濕度-振動(dòng)三綜合測(cè)試等。氣候環(huán)境包含的測(cè)試 有：高低溫測(cè)試、恒定恒濕測(cè)試、溫濕度循環(huán)測(cè)試、冷 熱沖擊測(cè)試、快速溫變測(cè)試、防塵（防護(hù)）防水測(cè)試、 太陽(yáng)輻照測(cè)試、氙弧燈老化測(cè)試、鹽霧測(cè)試（中性鹽 霧、酸性鹽霧、銅加速乙酸鹽霧）、循環(huán)鹽霧腐蝕測(cè) 試、冰水沖擊測(cè)試、高壓射流清洗測(cè)試、蒸汽噴射測(cè) 試、耐化學(xué)試劑測(cè)試等。
機(jī)械環(huán)境應(yīng)力測(cè)試
振動(dòng)測(cè)試是模擬汽車電子電氣設(shè)備在運(yùn)輸、安裝及 使用環(huán)境中遭遇到的各種振動(dòng)環(huán)境影響，用來(lái)評(píng)定汽車 電子電氣設(shè)備在預(yù)期環(huán)境中的抗振動(dòng)能力。一般振動(dòng)分 為隨機(jī)振動(dòng)和正弦振動(dòng)兩大類。正弦振動(dòng)試驗(yàn)應(yīng)用在考 察汽車電子電氣設(shè)備的耐振動(dòng)性時(shí)，主要是模擬發(fā)動(dòng)機(jī) 或者變速箱產(chǎn)生的正弦激勵(lì)。一般這些激勵(lì)按頻率變化 又有定頻和變頻之分，因此正弦振動(dòng)中常用定頻振動(dòng)及 掃頻振動(dòng)來(lái)模擬此類實(shí)際狀況。隨機(jī)振動(dòng)則主要是模擬 汽車行駛在公路上時(shí)各零部件遭受的振動(dòng)環(huán)境。一般隨 機(jī)振動(dòng)適用于本身固有頻率較高或者分布在較寬頻帶的 電子電氣設(shè)備，總體考察這些設(shè)備的抗振動(dòng)性能。
機(jī)械沖擊測(cè)試通常用來(lái)考察汽車電子電氣設(shè)備在遭受劇烈的、瞬間的機(jī)械應(yīng)力作用下，設(shè)備整體結(jié)構(gòu)上的抵抗能力。機(jī)械沖擊測(cè)試的目的是為了檢 測(cè)出設(shè)備在結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，驗(yàn)證其整體結(jié)構(gòu)完整性。
溫度-濕度-振動(dòng)三綜合測(cè)試則是將溫度、濕度、振動(dòng)三種應(yīng)力同時(shí)集中作用于汽車電子電氣設(shè)備上，綜合考察設(shè)備抗溫濕度及振動(dòng)應(yīng)力的能力。此類測(cè)試相比于獨(dú)立的溫濕度測(cè)試或者振動(dòng) 測(cè)試，更能迅速發(fā)現(xiàn)設(shè)備的薄弱點(diǎn)，因而也就能更快的從設(shè)計(jì)上對(duì)設(shè)備進(jìn)行改善，從而提高設(shè)備 的可靠度，更好的拓展市場(chǎng)。
氣候環(huán)境應(yīng)力測(cè)試
高低溫測(cè)試即模擬設(shè)備的實(shí)際使用環(huán)境或極限使用環(huán)境。
展開(kāi) 隨機(jī)振動(dòng)基礎(chǔ)（一）
隨機(jī)振動(dòng)基礎(chǔ)（一）
概述
隨機(jī)振動(dòng)是指一種振動(dòng)波形雜亂．對(duì)未來(lái)任何一個(gè)給定時(shí)刻其瞬時(shí)值不能預(yù)先確定，其波形隨時(shí)間的變化顯示不出一定規(guī)律的振動(dòng)。
例如：汽車在凹凸路面上行駛時(shí)的振動(dòng)，飛機(jī)在陣風(fēng)中飛行時(shí)的振動(dòng)，船舶在波浪中的振動(dòng)。
隨機(jī)振動(dòng)是由若干正弦振動(dòng)組成，各正弦振動(dòng)的振幅與相位變化隨時(shí)間變化具有不可預(yù)測(cè)性。隨機(jī)振動(dòng)不能用一個(gè)確切的時(shí)變函數(shù)來(lái)表示，而只能用統(tǒng)計(jì)學(xué)的觀點(diǎn)和概率論的辦法來(lái)描述。
對(duì)隨機(jī)振動(dòng)的基本特征不能用振動(dòng)測(cè)量中常用的振動(dòng)幅、頻率、相位等來(lái)表示，通常隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的試驗(yàn)條件（嚴(yán)酷等級(jí)）是由試驗(yàn)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(yàn)時(shí)間四個(gè)參數(shù)組成。
（下文由于公式無(wú)法粘貼，直接上ppt圖片，其實(shí)很想吐槽一下技術(shù)鄰這個(gè)文本編輯器，還是算了）
在實(shí)際的隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中，我們可以通過(guò)計(jì)算總的加速度均方值大小的方法來(lái)判斷振動(dòng)量表中，哪個(gè)振動(dòng)級(jí)更高，哪個(gè)對(duì)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)振動(dòng)更嚴(yán)酷。
隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中，均方值加速度有效值也就是 總的加速度均方值，其計(jì)算公式如下：
例如下表所示，在excel中編輯計(jì)算均方值加速度有效值。
展開(kāi) 隨機(jī)振動(dòng)中Grms值的計(jì)算
來(lái)源：可靠性與環(huán)境試驗(yàn)微信公眾號(hào)（ID：kkaoxhj）
對(duì)于隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)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(zhuǎn)換，現(xiàn)介紹一下簡(jiǎn)單的計(jì)算方法，為大家做一個(gè)參考。
隨機(jī)振動(dòng)目標(biāo)譜圖例
振動(dòng)試驗(yàn)中關(guān)于Grms值的計(jì)算，對(duì)于判定現(xiàn)有設(shè)備能否滿足試驗(yàn)要求及開(kāi)展是必需的。
一
隨機(jī)振動(dòng)及其參數(shù)
隨機(jī)振動(dòng)是一種波形雜亂，給定時(shí)刻其瞬時(shí)值不確定，波形隨時(shí)間呈不規(guī)律變化的振動(dòng)。
隨機(jī)振動(dòng)是由若干正弦振動(dòng)組成，各正弦振動(dòng)的振幅與相位變化隨時(shí)間變化具有不可預(yù)測(cè)性。不能用振動(dòng)測(cè)量中常用的振動(dòng)幅、頻率、相位等來(lái)表示，通常隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的試驗(yàn)條件（嚴(yán)酷等級(jí)）是由試驗(yàn)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(yàn)時(shí)間四個(gè)參數(shù)組成。
二
相關(guān)概念
方根均值：在f1 和f2 區(qū)間內(nèi)單值函數(shù)的方均根值，是在該區(qū)間內(nèi)的函數(shù)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(guò)頻譜曲線下面的面積開(kāi)根號(hào)的值。一般振動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中會(huì)提供相關(guān)值做參考。
展開(kāi) 可靠性工程師應(yīng)該了解的振動(dòng)試驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí) 附工程振動(dòng)基礎(chǔ)下載
振動(dòng)試驗(yàn)是評(píng)定元器件、零部件及整機(jī)在預(yù)期的運(yùn)輸及使用環(huán)境中的抵抗能力。
物體或質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于平衡位置所作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)叫振動(dòng)。振動(dòng)又分為正弦振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)、復(fù)合振動(dòng)、掃描振動(dòng)、定頻振動(dòng)。描述振動(dòng)的主要參數(shù)有：振幅、速度、加速度。單頻正弦振動(dòng)頻率為f時(shí)，振幅單峰值為D，則其速度單峰值為 ，加速度單峰值為。
在現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)物或模型進(jìn)行的試驗(yàn)。振動(dòng)系統(tǒng)是受振動(dòng)源激勵(lì)的質(zhì)量彈性系統(tǒng)，如機(jī)器、結(jié)構(gòu)或其零部件、生物體等。振動(dòng)試驗(yàn)是從航空航天部門發(fā)展起來(lái)的，現(xiàn)在已被推廣到動(dòng)力機(jī)械、 交通運(yùn)輸、建筑等各個(gè)工業(yè)部門及環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)保護(hù)方面，其應(yīng)用日益廣泛。振動(dòng)試驗(yàn)包括響應(yīng)測(cè)量、動(dòng)態(tài)特性參量測(cè)定、載荷識(shí)別以及振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)等內(nèi)容。
響應(yīng)測(cè)量
主要是振級(jí)的測(cè)量。為了檢驗(yàn)機(jī)器、結(jié)構(gòu)或其零部件的運(yùn)行品質(zhì)、安全可靠性以及確定環(huán)境振動(dòng)條件，必須在各種實(shí)際工況下，對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)選定點(diǎn)和選定方向進(jìn)行振動(dòng)量級(jí)的測(cè)定，并記錄振動(dòng)量值同時(shí)間變化的關(guān)系（稱為時(shí)間歷程）。對(duì)周期振動(dòng)，主要測(cè)定振級(jí)（位移、速度、加速度或應(yīng)變的幅值或有效值）和振動(dòng)周期；對(duì)瞬態(tài)振動(dòng)和沖擊，主要測(cè)定位移或加速度的最大峰值和響應(yīng)持續(xù)時(shí)間;對(duì)平穩(wěn)隨機(jī)振動(dòng),主要測(cè)定力和響應(yīng)的時(shí)間歷程的均值和方差等；對(duì)非平穩(wěn)隨機(jī)振動(dòng)，可把時(shí)間劃分為許多小段，測(cè)定各小段內(nèi)時(shí)間歷程的均值和方差，找出它們同時(shí)間的關(guān)系，并以此作為振級(jí)的度量。
許多機(jī)器的振動(dòng)速度在很寬頻率范圍內(nèi)幾乎為常數(shù)，所以可用在機(jī)器上選定點(diǎn)測(cè)得的振動(dòng)速度的最大有效值作為機(jī)器振動(dòng)強(qiáng)烈程度（稱為振動(dòng)烈度）的指標(biāo)。
為了設(shè)計(jì)和試制新機(jī)器或在改造舊機(jī)器時(shí)解決減振問(wèn)題，以及為了提高振動(dòng)機(jī)械的效率，必須了解系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性參量。動(dòng)態(tài)特性參量很多，對(duì)于線性系統(tǒng)，最常用的為模態(tài)參量，包括各階固有頻率、振型、模態(tài)質(zhì)量或模態(tài)剛度、模態(tài)阻尼比。
展開(kāi) 
關(guān)于隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的探討 附隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)應(yīng)用技術(shù)胡志強(qiáng)下載
隨機(jī)振動(dòng)是隔振器在選型時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到的一種振動(dòng)類型?，F(xiàn)實(shí)中隨機(jī)振動(dòng)到處可見(jiàn)，如車輛在路面上行駛時(shí)，路面產(chǎn)生的振動(dòng)就是一種很典型的隨機(jī)振動(dòng)；除此之外，還有高鐵在軌道上行駛時(shí)的振動(dòng)，高層建筑在陣風(fēng)或地震作用下發(fā)生的振動(dòng);飛機(jī)在飛行時(shí)的振動(dòng)；船舶在波浪中的振動(dòng)都是隨機(jī)振動(dòng)。很多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備以及隔振器的可靠性和疲勞壽命的驗(yàn)證也是通過(guò)隨機(jī)振動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
隨機(jī)振動(dòng)是指任意時(shí)刻的振動(dòng)大小不能預(yù)先確定，其波形隨時(shí)間的變化沒(méi)有規(guī)律的振動(dòng)，無(wú)法用確定性函數(shù)表示。隨機(jī)振動(dòng)的單次試驗(yàn)結(jié)果有不確定性和不重復(fù)性，但相同條件下的多次試驗(yàn)卻有內(nèi)在的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。一般要用概率統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行描述。
圖1 隨機(jī)振動(dòng)波形
隨機(jī)振動(dòng)也可以認(rèn)為是由無(wú)數(shù)個(gè)正弦振動(dòng)組成的，但是這些正弦振動(dòng)的頻率不是離散的，而是在一定范圍內(nèi)連續(xù)分布，通常用功率譜密度（PSD）、均方根值（或稱有效值）來(lái)表達(dá)。
在隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)控制試驗(yàn)，如圖2所示。加速度密度譜PSD表示隨機(jī)信號(hào)通過(guò)中心頻率的均方值，并無(wú)實(shí)際現(xiàn)實(shí)意義?？偟募铀俣染街当硎究傉窦?jí)，既總能量。
圖2 PSD曲線及頻譜
在實(shí)際的隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中，通常根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境來(lái)選擇相應(yīng)的振動(dòng)量級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)，但是對(duì)于兩個(gè)不同的隨機(jī)振動(dòng)，哪個(gè)振動(dòng)量級(jí)更高，對(duì)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)振動(dòng)更嚴(yán)苛，可以通過(guò)計(jì)算總的加速度均方根值（有效值）來(lái)比較。
影響振動(dòng)臺(tái)的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)
隨機(jī)振動(dòng)臺(tái)是進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的必要載體，振動(dòng)臺(tái)的一些關(guān)鍵指標(biāo)決定了能否實(shí)現(xiàn)預(yù)定試驗(yàn)的能力：
試驗(yàn)推力：試驗(yàn)推力對(duì)試驗(yàn)起著決定性的作用，所需推力超過(guò)額定推力則試驗(yàn)不能進(jìn)行，但是推力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于額定推力，容易造成資源浪費(fèi)。
展開(kāi) 一個(gè)恒定加速度的正弦對(duì)數(shù)掃頻振動(dòng)的疲勞損傷譜計(jì)算
參考文獻(xiàn)
機(jī)械振動(dòng)與沖擊分析[M]. Christian Lalanne
某型號(hào)電磁繼電器抗振性優(yōu)化設(shè)計(jì)
因此，決定將庫(kù)存的支架、阻尼簧 片、罩子零件按改進(jìn)措施進(jìn)行改制生產(chǎn)，并重新裝配樣品進(jìn)行正弦振動(dòng)摸底試驗(yàn)，具體的優(yōu)化改進(jìn)方案為：
a) 將阻尼簧 片厚度由0.2mm更改為0.35mm, 其余尺寸不變，見(jiàn)圖7。
b) 將原支架高度由14.8mm裁短至14.4mm, 具體改進(jìn)方案見(jiàn)圖8。
c) 將罩子內(nèi)腔的高度由30.7mm裁短至30.3mm, 具體改進(jìn)方案見(jiàn)圖9。
圖7 阻尼簧 片改進(jìn)前與改進(jìn)后
圖8 支架改進(jìn)前與改進(jìn)后
圖9 罩子改進(jìn)前與改進(jìn)后
依據(jù)本文中提及的優(yōu)化改進(jìn)方案，對(duì)支架、阻尼簧 片、罩子進(jìn)行改制，并采用改進(jìn)后的新零件進(jìn)行樣品裝配及正弦振動(dòng)摸底試驗(yàn)，20只樣品中僅有1只產(chǎn)品失效，且該型號(hào)電磁繼電器改前后的振動(dòng)篩選合格率分別見(jiàn)表3、表4所示。
展開(kāi) 整車測(cè)試：環(huán)境機(jī)械可靠性測(cè)試
振動(dòng)與沖擊測(cè)試
目的：模擬車輛在顛簸路面、減速帶等場(chǎng)景下的機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，檢測(cè)零部件松動(dòng)、疲勞斷裂風(fēng)險(xiǎn)。
測(cè)試方法：振動(dòng)測(cè)試
正弦振動(dòng)：通過(guò)振動(dòng)臺(tái)對(duì)車輛施加固定頻率的正弦波振動(dòng)（如 10~200Hz），持續(xù)數(shù)小時(shí)，觀察底盤部件（懸架、減震器、排氣管）、車內(nèi)緊固件（座椅螺栓、儀表板卡扣）是否松動(dòng)或異響。
隨機(jī)振動(dòng)：模擬實(shí)際路況的隨機(jī)振動(dòng)信號(hào)（如 ISO 16750 標(biāo)準(zhǔn)），覆蓋高頻（輪胎噪聲）和低頻（路面起伏）振動(dòng)，檢測(cè)車身焊點(diǎn)、車架是否出現(xiàn)裂紋。
沖擊測(cè)試：使用沖擊臺(tái)對(duì)車輛施加脈沖載荷（如半正弦波沖擊，峰值加速度 50g~100g），模擬路面坑洼或碰撞沖擊，檢查底盤護(hù)板、油箱支架等部件的抗沖擊能力。
4. 耐久性道路測(cè)試
目的：通過(guò)實(shí)際道路行駛，驗(yàn)證整車機(jī)械可靠性（如底盤耐久性、車身疲勞強(qiáng)度）。
測(cè)試方法：
強(qiáng)化路面測(cè)試：在專業(yè)試驗(yàn)場(chǎng)（如比利時(shí)路、搓板路、卵石路）連續(xù)行駛數(shù)千公里，模擬極端路況對(duì)車輛的損耗，檢查懸架系統(tǒng)（彈簧、減震器）、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車身焊點(diǎn)是否出現(xiàn)疲勞損傷。
長(zhǎng)里程公路測(cè)試：在高速公路、城市道路等綜合路況下行駛數(shù)萬(wàn)公里，監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等機(jī)械部件的磨損情況，記錄故障發(fā)生頻率。
測(cè)試設(shè)備與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
（一）核心測(cè)試設(shè)備
環(huán)境機(jī)械可靠性測(cè)試依賴一系列專業(yè)設(shè)備。高低溫環(huán)境艙需具備寬溫域控制能力和高精度溫濕度調(diào)節(jié)功能；鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱應(yīng)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，確保測(cè)試條件的一致性；振動(dòng)臺(tái)和沖擊臺(tái)需提供足夠的載荷和頻率范圍。此外，數(shù)據(jù)采集與分析設(shè)備（如應(yīng)變儀、紅外熱像儀）、無(wú)損檢測(cè)工具（超聲波探傷儀）也是不可或缺的組成部分，它們共同構(gòu)建起完整的測(cè)試技術(shù)體系。
（二）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系
測(cè)試過(guò)程嚴(yán)格遵循國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)。
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