文档介绍：随机振动及试验技术
授课教师:艾延廷
飞行器动力与能源工程学院
2017/9/5
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第10章随机振动试验与控制技术
概述
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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第10章随机振动试验与控制技术
概述
(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性故是否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。
(2)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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第10章随机振动试验与控制技术
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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第10章随机振动试验与控制技术
单一随机振动模拟的等价条件讨论。
设现场随机振动为, 与等价首先是:
(1)均值
(2)标准差
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。
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第10章随机振动试验与控制技术
(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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第10章随机振动试验与控制技术
随机振动环境模拟
关于振动模拟
随机振动的等价条件主要是模拟试验与现场试验的功率谱相等。
模拟实验
实物实验
模型实验
模拟方式
振源模拟
响应模拟
失效模拟
振源模拟要满足:
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第10章随机振动试验与控制技术
当振源数据难以获得时,采用响应模拟:
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有限点模拟
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模拟(a)图中1点响应,只需改变输入即可。
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第10章随机振动试验与控制技术
式中,表示系统的诸频率响应函数, 表示响应观测点, 激振点。
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要给、、(同)的实部、虚部共四个量以一组确定的值,只要调整、
、的实部和虚部四个量即可。也就是说,要想精确模拟两个点处的响应谱密度及它们之间的互谱密度,最少需要两个激振器。
第10章随机振动试验与控制技术
用一个激振器多点模拟
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