文档介绍：正弦振动试验
Rain Liu
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正弦振动试验的分类：
正弦振动试验有定频和扫描两种试验类型。
扫描试验又有线性和对数两种扫描方式。
卫星及其组件的正弦振动试验，根据环境要求，一般仅做对数扫描振 FT=ma<F0
式中FT--试验需用推力,N;
m-- 试件、夹具、台面、动框组成的运动系统总有效质量，Ｋg;
a– 试验标准给定的最大加速度，m/s2;
F0 –振动台的额定推力，N;
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c. 最大位移估算
试验标准中给定的最大位移幅度或根据最大加速度所计算出来的最大位移应小于振动台的最大额定位移，其近似值如下式：D=250a/f2<Dmax
式中 D—计算出的最大位移，mm；
f—与加速度对应的频率，Hz;
Dmax —电动振动台给定的最大位移，mm;
在频率较低时，虽然其加速度不大，但其位移可能较大，因此要特别注意低频时的位移检验。
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d. 最大速度估算
根据试验条件，计算出的最大速度应小于振动台的最大额定速度。
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〔2〕试件的安装与固定
试件与夹具或试件与振动台台面的连接应能模拟试件的实际安装情况，严格制止严重影响试验效果的安装方式。
试件与夹具或试件与振动台台面的连接要牢靠，其接触面不宜过大。最好将连接孔处加工成凸台形式，或用垫圈垫起，以确保接触良好，减少振动波形失真。
夹具与振动台台面的连接螺栓要有足够的强度和刚度，以保证振动试验时有平坦的传递特性，因此连接螺栓的固有频率fr应不低于试验的上限频率fmax, 即
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式中n——　螺栓个数； d ——螺栓直径，m； l ——螺栓有效长度，m； fmax ——试验上限频率，Hz； m ——夹具与试件的总质量，kg； E ——材料弹性模量，Pa可计算螺栓的直径、个数及材料．
将连续螺栓刚度K=AE/L，连接螺栓截面积A，代入上式，那么有
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〔3〕振动控制点的位置和控制加速度计的安装
a．振动控制点的位置
振动控制点的位置应能使试件在振动试验中的振级输入较真实地模拟实际振动环境．控制点选择一般应遵循两个原那么：
1〕控制点的位置应选在试件与振动夹具连接面上的连接螺孔附近．没有夹具的那么选在试件与振动台面的连接螺栓附近．
2〕振动控制点应远离干扰源．如天线、电机、及易出现撞击和噪声的部位．
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b．控制加速度计的安装
安装控制加速度计时，应使加速度计与地绝缘，以减少接地回路引起的噪声电平．否那么由于噪声电平过大，影响控制质量，降低了控制精度．通常选用薄的胶木片和小的胶木块作为绝缘材料．
控制加速度计的安装优先采用螺接方式．因螺接方式最牢靠，即使在很高的量级下振动，加速度计也不致脱落．其次采用胶接方式，通过胶水与绝缘薄片把加速计直接粘在控制点部位．这种方法简单、方便、灵活，但在高振动量级时，加速度计可能会发生脱落现象．
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〔4〕振动控制仪压缩速度的选择
在正弦扫描振动试验中，在频率缓慢变化下，输给振动台一个适宜的驱动信号，以保证控制振动量级不变．但是由于试件、夹具及振动台等的共振及***振，如要保持试件的输入振动量级不变，那么振动控制仪的输出电压需相应改变.
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例如当试件共振时，台面振动量级增加，将引起控制点加速度计输出电压的增加，此时振动控制仪输出电压乃至振动台输入功率会自动地减小，直至恢复到变化前的同样振动量级为止．当控制加速度计感觉到振动量级增加或减小时，振动台的输入功率不是自动地减小或增加，而是用一定的时间恢复原来的振动量级，这就是所谓调节速度的时间常数，也就是压缩速度．因此压缩速度选择的好坏直接影响到控制精度．
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一般振动控制仪上的压缩速度vp有两种方式，一种是与频率无关的常压缩速度，另一种是随频频变化的压缩速度．选择时根据试件固有频率fr的上下，放大因子Q值的大小，以及扫描速度vb等因素确定．
放大因子Q值高，扫描速度小，固有频率低者选择慢的压缩速度．
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上面的压缩速度选择依据仅仅是原那么性的，一般情况是凭借经历．对于重要试件，可以在低振级下反复调试压缩速度，以得到满意结果为止．对一般试件，通常选取中等压缩速度即可．
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四、正弦振动试验响应数据处理
卫星及其组件在振动试验中经常涉及到两种数据类型，一是正弦数据，一是随机数据．
正弦扫描振动响应数据虽然是确定性的周期数据，但它又是非稳态的，随着频率的线性或对数变化，幅值也在不断地改变．另外，在振动试验中，由于卫星及其组件是一个多自由度的复杂系统，常常因为彼此间相互作