振動試驗中相關(guān)參數(shù)的應(yīng)用
摘要：通過受試產(chǎn)品及試驗?zāi)M件在振動試驗中，對數(shù)據(jù)進行應(yīng)用分析，針對產(chǎn)品在振動試驗在不同狀態(tài)下，受試產(chǎn)品及模擬件在多部位的響應(yīng)及傳遞參數(shù)響應(yīng)分析方法，為產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)設(shè)計及安裝工藝提供有效的基礎(chǔ)支持，及其有著重要意義。在振動環(huán)境問題，提出需要熟悉振動測量技術(shù)應(yīng)用，與數(shù)據(jù)采集分析。
關(guān)鍵詞：工裝裝置 數(shù)據(jù)識別 交越頻率
近年隨著軍用產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，由于產(chǎn)品在錯綜復(fù)雜的環(huán)境因素下工作，帶來的不確定環(huán)境，涉及面廣，對本身產(chǎn)品的因素，及外界復(fù)雜環(huán)境帶來的突發(fā)條件，直接影響造成產(chǎn)品的'結(jié)構(gòu)及強度，可靠性問題日益突出，帶來的問題增多，而結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度問題尤為突出，所以就需要能夠在實驗室模擬外界環(huán)境的振動，進行振動數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理，從而提出產(chǎn)品分析方法、思路。
一、模擬件振動數(shù)據(jù)采集
受試件最好制作模擬件，以便得出測試各點振動響應(yīng)狀態(tài)。由振動試驗完成。
機械振動轉(zhuǎn)化為電信號是一種數(shù)據(jù)采集方式，振動傳感器分為：位移傳感器，速度傳感器，加速度傳感器，按測量原理分：變換電阻的有電位計式，應(yīng)變式、壓阻式傳感器等等，這里采用壓電式傳感器，優(yōu)點，結(jié)構(gòu)簡單、牢固、體積小、重量輕、頻率響應(yīng)范圍寬，動態(tài)范圍大，性能穩(wěn)定、抗外界干擾能力強，
本工作提供分析振動環(huán)境下的應(yīng)用分析，在實驗室完成，振動試驗條件選擇《GJB150》執(zhí)行，數(shù)據(jù)采集方法依據(jù)《GB.電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗設(shè)備基本參數(shù)檢驗試驗方法》。頻率選擇在5-2000變幅值進行掃頻試驗。
二、夾具設(shè)計思路
試驗夾具設(shè)計思路，首先考慮材料，鋁鎂合金較佳，有效減少在復(fù)雜的振動環(huán)境下帶來的振動不確定因素，材料應(yīng)具有高頻特性及疲勞強度、剛性，阻尼大的特點，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固切對稱，結(jié)構(gòu)形式，為圓錐形、圓柱體型、梯形較為適宜，做到夾具與試件質(zhì)心與振動臺面質(zhì)心相同，并盡可能將質(zhì)量重心降低。通常振動臺工作臺面8等分圓安裝螺孔，要將受試產(chǎn)品安裝在振動臺上，必有安裝夾具，夾具設(shè)計是一種相當(dāng)復(fù)雜問題，因為產(chǎn)品要能夠真實將振動試驗幅值傳遞于產(chǎn)品，夾具質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，質(zhì)量大受試件響應(yīng)較好，但是會帶來振動臺超負(fù)荷，質(zhì)量輕綜合復(fù)雜數(shù)據(jù)干擾較多，試驗室數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)差異較大。
振動夾具設(shè)計思路應(yīng)具備(1)掌握受試產(chǎn)品的試驗要求。及產(chǎn)品工作狀態(tài)。(2)熟練試驗應(yīng)用規(guī)范，試件測試方法。(3)安裝方式，同實際試件安裝方式一致。(4)考慮三軸向使用同一夾具。(5)避開試件的固有頻率。(6)測試傳感器安裝，應(yīng)反映各部位真實數(shù)據(jù)。
三、振動試驗參數(shù)識別
3.1 共振頻率識別
在各種參數(shù)識別方法中，主要是各類多輸入、多輸出的方法，尤其多點隨機激勵多點模態(tài)分析方法，優(yōu)點是速度快，精度高，識別參數(shù)完整，多點正弦掃頻能夠很好測試出逐階諧振頻率與多部位試驗數(shù)據(jù)。當(dāng)激勵頻率等于r階固有頻率時，則相位共振準(zhǔn)則。
3.2 阻尼因子和廣義質(zhì)量測量
在共振頻率附近掃頻，在結(jié)構(gòu)上選擇代表測試點，得出曲線，導(dǎo)出，在小阻尼近似表達式。
3.3 交越點與交越頻率
交越點是指試驗曲線改變定振方式的轉(zhuǎn)折點，是反映定加速度，定位移的折線，直接量化此點的變化情況，以便確定在交越點的抖動、突變，所以在試驗中曲線平滑為佳。如表1反映出在不同頻率幅值變化。
從表1可見，正弦振動試驗規(guī)定交越頻率有一定的范圍，試驗嚴(yán)酷等級，所以，交越頻率設(shè)置要精確，從而定加速度、定位移轉(zhuǎn)換顯平滑。
3.4 采樣頻率高控制分辨率
采樣頻率越高，獲得的信號響應(yīng)頻率越高，如果采樣總時間0.5秒，獲得3200線譜，則，實際常采用=1Hz～3 Hz滿足數(shù)據(jù)測試采樣，效果較佳。
3.5 傳感器布控
實驗室振動試驗是復(fù)現(xiàn)外界振動環(huán)境的現(xiàn)象，為了確保外界振動環(huán)境真實可靠，傳感器數(shù)據(jù)測試信號是重中之重，傳感器布控位置的控制與測試直接模擬反應(yīng)近似實際狀態(tài)。
(1)固定點是在受試件與臺面點處。
(2)測試點，根據(jù)《GB2423》受試件所承受實際振動量值。
(3)檢測點，在振動中采用監(jiān)測與測量所產(chǎn)生的響應(yīng)，也可是薄弱點，敏感點。
(4)基準(zhǔn)點，根據(jù)《GB2423》參與控制所用，可單點或多點控制。
四、結(jié)論
實驗室模擬振動試驗是驗證產(chǎn)品的有效方法，能夠真實有效的數(shù)據(jù)采樣，數(shù)據(jù)處理等，而數(shù)據(jù)的真實性是保證試驗的基礎(chǔ)，本文通過實驗室進行試驗，闡述相關(guān)參數(shù)的必要性，從而判斷數(shù)據(jù)有效性、正確性。
【振動試驗中相關(guān)參數(shù)的應(yīng)用】相關(guān)文章：
3.計算機仿真方法在人群疏散影響參數(shù)研究中的應(yīng)用
5.基于能量譜的時域波形再現(xiàn)瞬態(tài)振動環(huán)境試驗方法研究論文