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圖3 常用的隨機振動臺隨機振動試驗參數的估算 目前隨機振動試驗采用最多的是寬帶隨機振動，根據試驗樣品給出的振動要求計算試驗量值，通過與振動臺的極限值進行對比，估算試驗能否進行。隨機振動一般給出功率譜密度與頻率之間的關系曲線，如圖2所示，根據該曲線及相關計算公式即可計算出加速度均方根值。

產品結構在隨機載荷下的疲勞壽命評估，一直是工程上關心的重點，通常是對垂向、橫向及縱向三個方向進行檢測試驗，本文主要介紹如何在Ncode中建立兩種多軸隨機振動疲勞分析流程。 1、本次示例是根據標準IEC61373-2010設置隨機振動疲勞功率譜密度，檢驗某一設備長壽命情況。

<p>基于加速度功率譜密度曲線（ASD）的振動分析，即針對隨機振動的結構有限 元分析。

本例展示基于功率譜密度曲線（PSD）的電池組疲勞分析，即針對隨機振動的疲勞壽命 分析。 1 問題設定 一塊電池組，尺寸為 70mm x 175mm x 400mm。該電池組的兩端共有 6 個端點，分別受 到垂直于電池組平面的激勵作用，且激勵的加速度功率譜密度曲線（ASD）相同。

圖1 車載動力電池包的有限元模型2.電池包隨機振動疲勞分析流程的模塊卡片組搭建選擇Alphatigue圖形界面的方式快速搭建隨機振動疲勞分析流程，如圖2所示。一個完整的隨機振動疲勞分析流程共分為模型輸入與工況選擇、功率譜密度文件輸入和SN求解器三部分。

PCB隨機振動試驗可評估PCB在實際使用環境下的振動性能，以確保它在振動環境中的可靠性和穩定性，從而滿足相關國軍標、行業標準等的環境試驗要求，如國軍標《GJB150.16A振動試驗》對軍用裝備實驗室振動試驗的試驗方法、載荷工況等都有明確的說明和要求。但振動環境試驗需要有物理樣機作為被測對象，整個試驗的準備過程非常耗時費力，成本較高，且對于產品設計的反饋太過滯后。

為了確保結構不受破壞，電池包必須具備足夠的強度來承受路面的隨機載荷。通常獲取電池包結構振動特性的途徑包括數值仿真與試驗方法。試驗方法可依據《GB38031-2020電動汽車用動力蓄電池安全要求》進行測試，該國標對于不同類型車輛及振動測試條件等均有明確說明。但試驗方法需要物理樣機，測試過程較長、成本較高。

圖1 振動控制流程 在整個試驗流程中，振動控制儀負責驅動信號的發出及反饋信號的采集分析，是整個試驗過程中的“大腦”，控制精準與否，對整個試驗結果起到決定性的作用！

圖1 振動控制流程 在整個試驗流程中，振動控制儀負責驅動信號的發出及反饋信號的采集分析，是整個試驗過程中的“大腦”，控制精準與否，對整個試驗結果起到決定性的作用！漢航H18振動控制儀內置獨立硬件DSP，閉環控制由DSP處理器實現，實時處理采集數據，保證實時控制精度，從而保證能及時、快速地響應試驗系統的變化。

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。

電池包是新能源汽車的關鍵零部件，其耐久性影響著新能源汽車整體的可靠性，按照國標GB/T31467.3-7.1振中的要求，電池包需要在振動試驗臺上進行三個方向上疲勞耐久，測試從Z軸開始，然后是Y軸，最后是X軸。每個方向的測試時間是21個小時。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。

隨著國際標準在企業的大量采用，隨機振動疲勞試驗在振動試驗中比例越來越高。借助隨機振動疲勞仿真分析技術，在產品設計階段就可預測產品壽命，并根據壽命分布云圖直觀判斷疲勞壽命大小及薄弱位置，快速判斷設計方案的優劣，避免反復多次的試驗，縮短產品開發周期。本文將以某支撐構件受隨機振動載荷作用下疲勞壽命評估為例，介紹多軸隨機振動載荷下疲勞分析方法和流程。

2.根據產品工作環境輸入環境PSD譜，3.根據模態仿真結果輸入，正弦駐頻頻率（通常由振型或者單位激勵的諧響應仿真的響應峰值確定）幅值、帶寬：根據試驗要求結合頻率點確定。（第一行116.36Hz，為驗證excel的計算結果是否與教材案例一致）4.點擊“組合”按鈕即可完成PSD疊加。將疊加后PSD譜復制到Ansys Workbench中進行隨機振動仿真。

如果不可能，可以調整監測信號的帶谷控制量級，以確保振動器不會損壞。隨機試驗與正弦試驗 振動臺的控制系統在正弦試驗和隨機試驗中是存在差異的。 正弦試驗功率放大器監控提供給振動器的電壓和電流，如果超過預設的跳閘量級，則停止試驗。在高量級試驗的情況下，如果控制位置處于節點上，則驅動功率可能增加到跳閘量級以上，導致系統關閉。

金屬支架左側3端面固定支撐，隨機振動載荷類型為G加速度譜，方向為Y向，具體數值見圖，計算該工況下的疲勞壽命。 圖 1模型 圖2 G加速度譜 1、仿真流程搭建 為提升計算效率，本例采用MSUP諧響應分析聯合nCode進行隨機振動疲勞仿真。

西門子Simcenter推出的LMS振動噪聲試驗解決方案，憑借Simcenter Testlab軟件與Simcenter SCADAS硬件的深度協同，構建起覆蓋試驗全流程的一體化技術體系。 功能上，該方案實現“采集-分析-應用”無縫銜接。

沖擊波噪聲、氣流分離噪聲等都對飛機結構產生噪聲激勵，而產生振動應力，靠近噪聲源的結構，這種振動應力尤其嚴重。對于某些典型結構，如舵面、平尾、垂尾、腹鰭以及外掛架等，由于受到擾流的作用而產生隨機振動激勵，引起隨機振動動力響應，從而在這些結構上的一些部位產生疲勞裂紋。

隨機振動是航天、艦船、電科以及通用機械等行業的典型分析場景。關鍵設備在使用過程中要承受周邊環境各種復雜激勵引起的隨機振動，有時還要考慮預載以及非線性的情況。