振動試驗的目的與試驗方法

一、振動試驗的目的

振動試驗的目的是考核產品在規定嚴酷程度的振動負荷下保持其工作特性和完整性的能力。根據任務的不同，試驗可以分為功能試驗、強度試驗和耐振試驗。

強度試驗用來評估產品承受規定的嚴酷程度振動并在激勵卸除后維持正常工作狀態的能力。在進行強度試驗時，振動可能會導致產品的機械損傷（疲勞），從而可以用來預計產品在承受振動狀態下的使用壽命。

耐振試驗用來評定產品在振動條件下運行和維持工作參數 在可接受范圍內的能力，通常在進行耐振試驗時，產品在正常工作條件和受振動狀態下可以工作到規定的時間而不產生機械損傷，產品在運轉期間的缺陷和故障宜被記錄下來。

二、試驗方法

試驗室振動試驗方法可使用各種形式的正弦和多頻激勵：如定頻正弦、掃頻正弦、隨機（窄寬或寬帶）以及混合式的，除此之外，激勵可以是多想的或多點的、或多向多點的。

試驗規范通常采用 下列的波形：

1、定頻正弦

2、掃頻正弦

3、寬帶隨機

4、時間歷程

5、正弦拍頻

三、正弦振動

1、定頻正弦振動

該激勵是在感興趣的頻率范圍內，連續施加給試件的一組規定幅值的單頻正弦振動過程。手動調整頻率和幅值，并由控制系統來保持位移和加速度的幅值。設置的試驗條件包括頻率范圍（頻帶）、單個的固定頻率、試驗持續時間和位移、速度或加速度的幅值。

2、掃描正弦振動

這種激勵是在低頻段由位移，在高頻段由加速度定義的等幅正弦信號。它在感*趣的頻率范圍內，連續的從低頻限掃到高頻限，或反之。交越頻率一般位于10 Hz～500 Hz的范圍內。由專門的控制系統來保證位移和加速度的幅值。在掃頻期間，試件的機械諧振以及在機械和性能上的異常表現都將被觀測和識別。要確定的試驗條件包括頻事范圍、位移和加速度幅值、交越頻率、掃描率和試驗持續時間。

3、寬帶隨機振動

在感興趣的頻率范圍內，由近似實際工作條件的加速度譜密度形狀所確定的寬帶隨機激勵是在工作臺面或試件的控制點灶產生的。其試驗條件包括試驗頻帶內加速度譜密度的量級。

4、時間歷程法

該試驗是對試件施加一時間歷程的激勵，這個時間歷程是用具有模擬短持續時間隨機力作用特征的響應譜來表示的。時間歷程可以來源于自然界的事件（自然時間歷程），或來自隨機取樣，或作為一個合成信號（人工時間歷程）獲得。由于耦合方式的組合效果，它用內古寬帶響應譜的單一試驗波同時激出試件所有的橫態。

該試驗適用于在使用中承受短持續時間隨機動態力（例如由地震，爆炸或運輸引起的動態力）的試件。

要確定的試驗條件包括感興趣的頻率范圍，所需要的響應譜，時間歷程的數值和持續時間，響應的峰值。

5、正弦拍頻法

該試驗是以預置次數的正弦拍頻（見圖1）對試件進行定頻（其頻率可以設為由實際應用得出的經驗值或步長改變不超過1/2倍頻程的量值）激勵。這些固定頻率可以是通過振動響應研究確定的臨界頻率。

要確定時試驗條件包括頻率范圍，試驗量級，正弦拍頻周期數，正弦拍頻次數。控制系統保證其交越頻率以下的位移幅值和交越頻率以上的加速度幅值。