振動試驗(yàn)分類

1、dpOatiCl振動試驗(yàn)解決方案振動試驗(yàn)分類北京西科遠(yuǎn)洋機(jī)電設(shè)備有限公司一.振動系統(tǒng)的組成：一般振動系統(tǒng)由振動臺、功率放大器、振動控制器、 加速度傳感器，操作計(jì)算機(jī)，冷卻風(fēng)機(jī)所組成，如左 圖：用戶通過計(jì)算機(jī)安裝的軟件設(shè)定振動的類型和目標(biāo) 譜，并操作振動控制器，振動控制器輸出驅(qū)動信號給功率 放大器，功率放大器放大信號后驅(qū)動振動臺動圈，振動動 圈在驅(qū)動電流的作用下上下振動，振動試件安裝在臺面 上，隨動圈一起運(yùn)動。加速度傳感器采集振動臺動圈振 動后,把振動信號返饋給振動控制器 ，振動控制器比較反 饋信號與用戶設(shè)定目標(biāo)譜的誤差后實(shí)時(shí)調(diào)整輸出，促使振動臺下個(gè)時(shí)間點(diǎn)按預(yù)定的要求振動二.振動試驗(yàn)的分類：振動

2、控制器為整個(gè)系統(tǒng)的大腦 ，直接決定試驗(yàn)的類型和目標(biāo)量值。振動試驗(yàn)根據(jù)模擬振動環(huán)境的不同分類為不同的試驗(yàn)?zāi)K，輸出不同的激勵波形。振動試驗(yàn)可分為：正弦掃頻試驗(yàn)2 / 6dpOatiCl振動試驗(yàn)解決方案# / 6dpOatiCl振動試驗(yàn)解決方案# / 6dpDotn振動試驗(yàn)解決方案正弦掃頻振動為確定性振動，振動控制系統(tǒng)輸出按規(guī)定振動量級、在試驗(yàn)頻率范圍內(nèi)，以某種規(guī)律連 續(xù)改變頻率的連續(xù)單正弦激勵信號，以考核試件在某頻率段內(nèi)的抗振能力和耐振強(qiáng)度。正弦掃頻試驗(yàn)在研究結(jié)構(gòu)的共振峰特性時(shí)是尤為有效的。結(jié)構(gòu)共振點(diǎn)上會激發(fā)出很高的響應(yīng)，在共振 點(diǎn)實(shí)行定頻振動，是疲勞試驗(yàn)的有效手段。美國迪飛DP SignalS

3、tar與北京西科Standard 2x 正弦試驗(yàn)的最重要特點(diǎn)是使用跟蹤濾波器技術(shù)，使 用固定的或者比例帶寬的高品質(zhì)數(shù)字跟蹤濾波器可以確保在存在環(huán)境噪聲的情況下仍然能精確地測量和控制 正弦試驗(yàn)。1. 諧振搜索和駐留試驗(yàn)諧振搜索和駐留試驗(yàn)，首先通過正弦掃頻獲取試件諧振特征的傳遞函數(shù)。通過分析傳遞函數(shù)的幅值和Q值（尖銳度）判斷哪些模態(tài)會被評估為諧振峰。駐留則通過輸出頻率為諧振峰頻率的激勵信號來測試試件的疲勞特性，共振駐留試驗(yàn)可提供試件結(jié)構(gòu) 完整性等方面的信息。諧振搜索和駐留在很多機(jī)械結(jié)構(gòu)的疲勞試驗(yàn)中非常有效。在高周期關(guān)鍵部件如渦輪機(jī)葉片和汽車曲軸的疲勞試驗(yàn)中非常常見。美國迪飛DP SignalSta

4、r與 北京西科Standard 2x疲勞試驗(yàn)中會自動跟蹤諧振峰的偏移來駐留激勵,同時(shí)可以限制幅值和頻率的偏離度來終止試驗(yàn)。2. 多正弦試驗(yàn)疲勞試驗(yàn)時(shí)，如汽車廠商的發(fā)動機(jī)部件試驗(yàn)，多個(gè)頻率的正弦同步掃頻可以大大減少試驗(yàn)時(shí)間。在德國汽車制造商組織的推動下，該方法目前正越來越廣泛地為其他諧波試驗(yàn)所應(yīng)用。依據(jù)一家知名的德國汽車制造商的要求。多頻率正弦試驗(yàn)已經(jīng)發(fā)展為汽車發(fā)動機(jī)組件可靠性試驗(yàn)的一 個(gè)重要方法。這一試驗(yàn)方法的目的是在不影響試驗(yàn)效果的前提下降低試驗(yàn)時(shí)間和開發(fā)成本。DP的SignalStar多頻率正弦控制軟件減少了試驗(yàn)時(shí)間，且不犧牲試驗(yàn)控制精度和試驗(yàn)效果。3. 隨機(jī)振動試驗(yàn)隨機(jī)振動是一種非確定性

5、振動，振動控制系統(tǒng)在振動臺臺面上實(shí)現(xiàn)符合規(guī)定的寬帶加速度功率密度 譜，且時(shí)域波形滿足高斯分布的隨機(jī)振動，如公路運(yùn)輸振動試驗(yàn)。隨著振動試驗(yàn)不斷發(fā)展，需要如實(shí)反映真實(shí)世界的試驗(yàn)方法出現(xiàn)了。隨機(jī)振動試驗(yàn)生成高斯分布的隨 機(jī)振動信號，隨機(jī)信號具有平穩(wěn)的各態(tài)歷經(jīng)的特點(diǎn)，即統(tǒng)計(jì)特性不隨時(shí)間而變化。通過控制頻率和幅 值，隨機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以很好地和真實(shí)數(shù)據(jù)相關(guān)。隨機(jī)振動試驗(yàn)最初為滿足運(yùn)輸試驗(yàn)的需要而開發(fā)，后來隨機(jī)振動逐步推廣作為航空和航天方面的標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)用?，F(xiàn)在從電子產(chǎn)品應(yīng)力篩選到原型機(jī)試驗(yàn)，以及軍方標(biāo)準(zhǔn)的測試都使用隨機(jī)試驗(yàn)。隨機(jī)試驗(yàn)將頻帶 內(nèi)所有諧振峰都同時(shí)激發(fā)出來，由于隨機(jī)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)本質(zhì)，它非常適合振動驗(yàn)證試

6、驗(yàn)。DP在隨機(jī)振動控制上有著深厚的歷史，包含了里程碑性質(zhì)的連續(xù)卷積算法的推出。Sig nalStar與Stan dard 2x控制器利用極具優(yōu)勢的算法實(shí)現(xiàn)快速、精確、穩(wěn)定的閉環(huán)隨機(jī)控制。混合模式控制（正弦加隨機(jī)加隨機(jī)試驗(yàn)）4 / 6dp振動試驗(yàn)解決方案振動試驗(yàn)解決方案# / 6dp振動試驗(yàn)解決方案# / 6dp振動試驗(yàn)解決方案混合模式試驗(yàn)往往應(yīng)用于模擬寬帶振動上疊加窄帶或者周期性的振動環(huán)境。周期性能量通過正弦的形 式或者窄帶隨機(jī)來模擬。比如直升機(jī)的振動就是典型的正弦加隨機(jī)（SOR信號，這里氣流擾動造成寬帶隨機(jī)而旋翼引起正弦振動。正弦加隨機(jī)也常常用于汽車測試中的發(fā)動機(jī)振動試驗(yàn)。履帶式車輛的振動

7、是典型的隨機(jī)加隨機(jī)（ROR信號，這里履帶的窄帶隨機(jī)疊加在道路寬帶隨機(jī)上。對于正弦加隨機(jī)和隨 機(jī)加隨機(jī)，這些疊加分量都可以固定或者掃頻。美國迪飛DP SignalStar與 北京西科Standard 2x也可以對窄帶分量進(jìn)行快速的關(guān)/開操作以模擬軍用的炮擊試驗(yàn)。4. 沖擊和瞬態(tài)試驗(yàn)# / 6dp振動試驗(yàn)解決方案# / 6dp振動試驗(yàn)解決方案沖擊振動是一種確定性非周期的瞬態(tài)振動，系統(tǒng)在振動臺面上復(fù)現(xiàn)預(yù)先設(shè)定的沖擊波形，如：半正 弦、后峰鋸齒、前峰鋸齒、三角波和梯形波。50g,脈寬不大于30ms。在振動臺上進(jìn)行經(jīng)典沖擊測試可代替跌落測試，其優(yōu)勢在于更好的精度和重復(fù)性。但是，利用振動臺完 成沖擊測試會

8、受動圈位移和振動臺功放額定功率的限制，一般加速度不大于10000g。而專用沖擊臺，如 Lansmont的高加速度沖擊臺，加速度可達(dá)瞬態(tài)試驗(yàn)與沖擊試驗(yàn)類似，主要是現(xiàn)場采集的不規(guī)律波形。瞬態(tài)控制包含了導(dǎo)入瞬態(tài)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)編輯 和在振動臺上復(fù)現(xiàn)波形數(shù)據(jù)的過程。美國迪飛DP SignalStar與 北京西科Standard 2x經(jīng)典沖擊算法經(jīng)過不斷發(fā)展，通過先進(jìn)的補(bǔ)償算法，充分利用電動振動臺和液壓振動臺的最大位移來有效地實(shí)現(xiàn)沖擊試驗(yàn)的動態(tài)特性。5. 沖擊響應(yīng)譜試驗(yàn)6 / 6dp振動試驗(yàn)解決方案# / 6dp振動試驗(yàn)解決方案沖擊響應(yīng)譜控制技術(shù)通常用來模擬復(fù)雜振動環(huán)境如地震和爆炸沖擊。沖激響應(yīng)譜是描述瞬態(tài)波

9、形對結(jié) 構(gòu)的潛在損傷程度。試驗(yàn)參考譜即為沖擊響應(yīng)譜，通過沖擊響應(yīng)譜合成出時(shí)域波形，時(shí)域波形由用戶指 定阻尼的正弦或者半正弦波合成，由時(shí)域波形驅(qū)動振動臺振動。美國迪飛DP SignalStar與 北京西科Standard 2x振動控制器提供先進(jìn)的合成和沖擊響應(yīng)譜控制能力，能追蹤最惡劣的破壞程度。6. 時(shí)域模擬試驗(yàn)# / 6dpOatiCl振動試驗(yàn)解決方案波形復(fù)現(xiàn)可以在實(shí)驗(yàn)室中復(fù)現(xiàn)長時(shí)間的現(xiàn)場采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)。它可以是隨機(jī)或者正弦振動波形數(shù)據(jù)。比如使用路面或者飛行記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過波形復(fù)現(xiàn)可以模擬最真實(shí)的振動環(huán)境，確保高品質(zhì)的試驗(yàn)結(jié) 果。波形復(fù)現(xiàn)用于驗(yàn)證試驗(yàn)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)存在著一些缺點(diǎn)。首先，波形復(fù)現(xiàn)只會產(chǎn)生給定的數(shù)據(jù)振動，而缺乏隨機(jī)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)變化?？梢哉J(rèn)為隨機(jī)數(shù)據(jù)是真實(shí)世界多樣性的代表。隨機(jī)試驗(yàn)可以比波形復(fù)現(xiàn)需要 更少的時(shí)間。傳統(tǒng)的波形時(shí)域復(fù)現(xiàn)使用迭代技術(shù)來形成驅(qū)動信號，通過相對開環(huán)或者緩變控制來實(shí)現(xiàn)。而現(xiàn)如今的高端控制器，比如美國迪飛 DP SignalStar與北京西科S