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第三方检测:振动试验方法介绍

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第三方检测:振动试验方法介绍

发布日期:2019-03-05 作者: 点击:

1.1振动测试

环境振动测试中,振动测量包括两类:

一是对引起噪声辐射的物体振动测量;

 二是对环境振动测量。

最常使用振动方式可分为正弦振动(Sine vibration)及随机振动(Random vibration)两种


1.2 振动试验工程背景

a:现代工业产品的制作工艺越来越复杂

b:产品的使用范围越来越广

c:复合材料的应用越来越多

d:产品的可靠性要求越来越高

 

1.3 振动试验目的

a:研制试验:用于确定装备的特性,暴露设计和构造的不足及评价纠正措施

b:鉴定试验:确定装备是否满足特定环境要求

c:功能试验:验证装备暴露在最恶劣的运行环境条件下是否能正常工作

d:耐久试验:对环境寿命周期高精度的模拟

e:可靠性试验:获得装备失效率的统计规律,试验件通常较多

 

1。4 振动控制器

振动控制仪的主要技术指标:

正弦振动控制:a、频率范围   

 b、频率稳定度

 c、扫描功能   

 d、压缩的动态范围  

 e、测振指示精度  

 f、控制精度

 

随机振动控制:a、频率范围  

 b、频率分辨率  

 c、动态范围  

 d、均衡精度  

 e、回路时间

1.5振动台

1)机械式振动台

直接作用式:凸轮驱动工作台

惯性式:偏心质量块旋转产生的离心力作为激振力

优点:价格低廉、工作可靠、载荷和推力大

缺点:工作频率范围窄,加速度失真较大。可满足试验方法中低频段试验要求

 

2)电液式振动试验台

原理:通过能量转换装置,将油泵流出的高压流体的能量转换成激振力

优点:下限频率低,易于实现大推力,载荷重,位移大

缺点:设备复杂,价格昂贵,对基础要求高。可满足试验方法中低、中频段的试验要求

3)电动式振动试验台

原理:恒定磁场和位于磁场中通有一交变电流的线圈相互作用,产生激振力

优点:工作频带宽,振动波形好,易于自动控制,操作调节方便

缺点:结构复杂,价格较贵,载荷和工作台面较小。可满足试验要求中5Hz以上的各频段试验要求

 

1.6正弦振动试验

 主要用途:(1)模拟激励源是周期函数的振动    

 (2)搜寻结构共振频率    

 (3)考核试件的疲劳强度    

 (4)与随机振动叠加产生模拟实际环境的振动(SOR-直升机、汽车发动机舱)


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1.7 正弦振动试验分类

 1)定频正弦振动试验:正弦振动频率始终不变的试验叫定频正弦振动试验

 2)扫频正弦振动试验:正弦扫频试验中频率将按一定的规律发生变化,而振动量级是频率的函数

  正弦扫描搜寻找共振频率,在共振频率定频驻留,考核疲劳强度。

 

1.8 随机振动试验方法

随机振动试验特点:为什么随机信号能控制

a、所有试验频率成分同时激振而且在各频率的输入振幅是随机变化的 

b、从时间轴上看,随机振动试验为多次瞬间随机振动的叠加,从试验曲线上看,测点响应曲线的每一帧都不同 

c、数学模型更为复杂,控制设备要求较高 

d、更加符合真实环境激励

 

随机振动试验应用范围: 

a、模拟车辆实际行驶过程中受到的振动 

b、模拟地震时的振动

c、模拟飞行器发动机运行时的振动 

d、模拟流体的紊流引发的振动

 

1.9 随机振动试验方法

随机振动假设:平稳、各态历经、高斯分布 

平稳---统计特性与时间无关

各态历经---每个子样可以代表过程的统计特性

高斯分布---瞬时加速度值的概率密度函数符合高斯分布

严酷等级---频率范围、加速度谱密度、总均方根、持续时间


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随机振动中的计算:


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随机振动试验条件的设置:


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频率范围--输入试验频率的上下限

分辨率  --最大频率与谱线数之比

自由度数--统计中独立变量的个数

谱设置  --按照试验规范将谱型输入至控制器

容差设置--推荐报警限为±3dB与中断限±6dB


1.10 混合振动试验方法

模拟真实的工作环境--宽带随机+正弦和或/窄带随机

1)正弦叠加随机振动(SOR


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2)随机叠加随机振动(ROR


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3)正弦叠加随机再叠加随机振动(SROR


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特点:

SROR 模式下,宽带随机的振动量级较小,窄带随机和正弦振动量级较大

ROR 模式下,可用实现输出较小的激振力进行较大量级的振动

 

应用范围:

a、适合模拟复杂激励下的振动试验

b、可分段完成的大量级振动试验


1。11冲击试验方法

冲击环境来自于弹性体之间的机械撞击

冲击环境:

a、运输过程中的随机性弹跳冲击

b、操作过程中的意外敲击、震摇、跌落

c、利用冲击能的受控冲击环境

d、化学能或其他能量的突然释放


冲击试验中的等效损伤原则

电工电子产品的结构强度和性能稳定性与产品响应的应力直接相关。--在弹性极限内,产品受到的应力相同,其变形相同,所以表现的故障也相同。

冲击故障类型

a)结构变形

b)安装松动产生裂纹甚至断裂

c)电气连接松动,接触不良,使得产品工作性能不稳定。

d)产品内部各单元的相对位置发生变化,造成性能下降,甚至元器件破裂,使其无法工作。

 

1.12振动试验方法

试验条件的获取:实测数据、类似产品、相关标准

常用标准:

军工产品:GJB150、MIL-STD-810F 

电子产品:GB/T2423、IEC60068 

汽车零部件:ISO16750、GM3127 

轨道交通:IEC61373、TB3058 

包装运输:GB/T4857、ASTM、ISTA

振动试验的共性问题

边界条件的模拟:

1)正确模拟边界条件,才能保证试验的正确性-夹具

2)激励试验时不需模拟实际边界条件-ESS


传感器的安装位置:

控制点--夹具上试件与夹具的结合面,靠近固定点。

测量点--试件上刚度较大的位置,避免局部薄壁振动。

振动、温度与湿度的综合--模拟工作环境、温度引起材料性能的改变、振动传递特性变化

温度与振动综合--传感器灵敏度变化的影响

多维振动试验--更加真实模拟实际环境

本文网址:http://www.douchengcc.com/news/672.html

关键词:振动试验,振动测试,第三方检测

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