文档介绍：会计学
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随机振动及试验技术激振设备与激振技术
4 振动激励设备和激振技术
2021/6/29

随机振动试验的必要性:代替现场试验,缩短产品研发周期,减少开发成本。
实验室再现的可能性：新的试验方法及标准的制订，新设备的研制，使实验室中的实验等在一定程度上再现现场情况。
随机振动试验分类：
（1）耐久性试验：也叫强度试验，用于评价结构或试件的抗随机振动特性，研究其强度破坏及疲劳寿命等问题。
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（2）功能试验：研究在随机振动环境下结构或试件的功能特性。主要是检验结构或试件在使用振动环境下是否产生功能失灵以及各机件的连接、固定、安装变形及间隙之类的工艺要求是否受到破坏等。
（3）响应试验：对振动结构作动力响应特性试验是现代产品的安全、可靠、经济、适用不可或缺的研究环节。
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随机振动的等价条件
随机振动是不确定的，如何再现，需要等价条件。
（1）幅值域：均值、方差和均方值。
（2）时差域：自相关函数。
（3）自功率谱密度函数。对于多输入系统，还要进行互相关函数和互谱密度函数的模拟。
随机振动等价：两个随机振动的全部统计特性相同。但用如下特性实现:
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随机振动的等价条件
单一随机振动模拟的等价条件讨论。
设现场随机振动为 , 与等价首先：
（1）均值
由（2）和（1）导出，说明随机振动
与的振动总能量及其静态分量都相等。
（3）
分别是与的峰值对应的频率。
()
()
()
（2）标准差
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随机振动的等价条件
（4）
条件（3）、（4）表示含有振动能量极大值的频率成分相同，而且这些频率上的振动能量大小也相同。条件（1）、（2）表示
下面的面积相等。
要求严格时，有
()
)
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正弦振动试验系统
振动试验系统分类
（1）定频试验
在一个或几个频率下进行定频试验，以考核试件的抗振能力和耐振强度。
（2）正弦扫描（扫频）试验
规定量级，正弦激励信号的频率随时间变化。
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扫描的时间：

或：
()
)
（)
（)
（2）正弦扫描（扫频）试验
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正弦振动试验系统
由（）知，以对数扫描率在频带内单向扫描一次所发生的总的振动次数N表示为：
工程中常用倍频程扫描，表示为：
k-单位时间内扫过频率的倍频程数目，称为倍频程扫描率。取
()
用于计算疲劳试验次数。
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正弦振动试验系统
* 带谷不带谷之分：
试验时，振动台面对试件的激励位移幅值或加速度幅值保持某个预定数值。实际情况下，激励可能是力，或者是运动参数，但量值不是保持不变。因此在某些频段内，可能出现过试验。为此，采用控制台面的运动参数自动适应共振引起使运动参数量值下降，因而在谱图上出现谷值。
* 慢速扫描：环境试验，寻找共振点，信噪比低
* 快慢之分
* 快速扫描：线性度好，用于模态分析，信噪比高
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