振動(dòng)試驗(yàn)分類(lèi)

1、dpOatiCl振動(dòng)試驗(yàn)解決方案振動(dòng)試驗(yàn)分類(lèi)北京西科遠(yuǎn)洋機(jī)電設(shè)備有限公司一.振動(dòng)系統(tǒng)的組成：一般振動(dòng)系統(tǒng)由振動(dòng)臺(tái)、功率放大器、振動(dòng)控制器、 加速度傳感器，操作計(jì)算機(jī)，冷卻風(fēng)機(jī)所組成，如左 圖：用戶(hù)通過(guò)計(jì)算機(jī)安裝的軟件設(shè)定振動(dòng)的類(lèi)型和目標(biāo) 譜，并操作振動(dòng)控制器，振動(dòng)控制器輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給功率 放大器，功率放大器放大信號(hào)后驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)動(dòng)圈，振動(dòng)動(dòng) 圈在驅(qū)動(dòng)電流的作用下上下振動(dòng)，振動(dòng)試件安裝在臺(tái)面 上，隨動(dòng)圈一起運(yùn)動(dòng)。加速度傳感器采集振動(dòng)臺(tái)動(dòng)圈振 動(dòng)后,把振動(dòng)信號(hào)返饋給振動(dòng)控制器 ，振動(dòng)控制器比較反 饋信號(hào)與用戶(hù)設(shè)定目標(biāo)譜的誤差后實(shí)時(shí)調(diào)整輸出，促使振動(dòng)臺(tái)下個(gè)時(shí)間點(diǎn)按預(yù)定的要求振動(dòng)二.振動(dòng)試驗(yàn)的分類(lèi)：振動(dòng)

2、控制器為整個(gè)系統(tǒng)的大腦 ，直接決定試驗(yàn)的類(lèi)型和目標(biāo)量值。振動(dòng)試驗(yàn)根據(jù)模擬振動(dòng)環(huán)境的不同分類(lèi)為不同的試驗(yàn)?zāi)K，輸出不同的激勵(lì)波形。振動(dòng)試驗(yàn)可分為：正弦掃頻試驗(yàn)2 / 6dpOatiCl振動(dòng)試驗(yàn)解決方案# / 6dpOatiCl振動(dòng)試驗(yàn)解決方案# / 6dpDotn振動(dòng)試驗(yàn)解決方案正弦掃頻振動(dòng)為確定性振動(dòng)，振動(dòng)控制系統(tǒng)輸出按規(guī)定振動(dòng)量級(jí)、在試驗(yàn)頻率范圍內(nèi)，以某種規(guī)律連 續(xù)改變頻率的連續(xù)單正弦激勵(lì)信號(hào)，以考核試件在某頻率段內(nèi)的抗振能力和耐振強(qiáng)度。正弦掃頻試驗(yàn)在研究結(jié)構(gòu)的共振峰特性時(shí)是尤為有效的。結(jié)構(gòu)共振點(diǎn)上會(huì)激發(fā)出很高的響應(yīng)，在共振 點(diǎn)實(shí)行定頻振動(dòng)，是疲勞試驗(yàn)的有效手段。美國(guó)迪飛DP SignalS

3、tar與北京西科Standard 2x 正弦試驗(yàn)的最重要特點(diǎn)是使用跟蹤濾波器技術(shù)，使 用固定的或者比例帶寬的高品質(zhì)數(shù)字跟蹤濾波器可以確保在存在環(huán)境噪聲的情況下仍然能精確地測(cè)量和控制 正弦試驗(yàn)。1. 諧振搜索和駐留試驗(yàn)諧振搜索和駐留試驗(yàn)，首先通過(guò)正弦掃頻獲取試件諧振特征的傳遞函數(shù)。通過(guò)分析傳遞函數(shù)的幅值和Q值（尖銳度）判斷哪些模態(tài)會(huì)被評(píng)估為諧振峰。駐留則通過(guò)輸出頻率為諧振峰頻率的激勵(lì)信號(hào)來(lái)測(cè)試試件的疲勞特性，共振駐留試驗(yàn)可提供試件結(jié)構(gòu) 完整性等方面的信息。諧振搜索和駐留在很多機(jī)械結(jié)構(gòu)的疲勞試驗(yàn)中非常有效。在高周期關(guān)鍵部件如渦輪機(jī)葉片和汽車(chē)曲軸的疲勞試驗(yàn)中非常常見(jiàn)。美國(guó)迪飛DP SignalSta

4、r與 北京西科Standard 2x疲勞試驗(yàn)中會(huì)自動(dòng)跟蹤諧振峰的偏移來(lái)駐留激勵(lì),同時(shí)可以限制幅值和頻率的偏離度來(lái)終止試驗(yàn)。2. 多正弦試驗(yàn)疲勞試驗(yàn)時(shí)，如汽車(chē)廠商的發(fā)動(dòng)機(jī)部件試驗(yàn)，多個(gè)頻率的正弦同步掃頻可以大大減少試驗(yàn)時(shí)間。在德國(guó)汽車(chē)制造商組織的推動(dòng)下，該方法目前正越來(lái)越廣泛地為其他諧波試驗(yàn)所應(yīng)用。依據(jù)一家知名的德國(guó)汽車(chē)制造商的要求。多頻率正弦試驗(yàn)已經(jīng)發(fā)展為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)組件可靠性試驗(yàn)的一 個(gè)重要方法。這一試驗(yàn)方法的目的是在不影響試驗(yàn)效果的前提下降低試驗(yàn)時(shí)間和開(kāi)發(fā)成本。DP的SignalStar多頻率正弦控制軟件減少了試驗(yàn)時(shí)間，且不犧牲試驗(yàn)控制精度和試驗(yàn)效果。3. 隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)是一種非確定性

5、振動(dòng)，振動(dòng)控制系統(tǒng)在振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面上實(shí)現(xiàn)符合規(guī)定的寬帶加速度功率密度 譜，且時(shí)域波形滿(mǎn)足高斯分布的隨機(jī)振動(dòng)，如公路運(yùn)輸振動(dòng)試驗(yàn)。隨著振動(dòng)試驗(yàn)不斷發(fā)展，需要如實(shí)反映真實(shí)世界的試驗(yàn)方法出現(xiàn)了。隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)生成高斯分布的隨 機(jī)振動(dòng)信號(hào)，隨機(jī)信號(hào)具有平穩(wěn)的各態(tài)歷經(jīng)的特點(diǎn)，即統(tǒng)計(jì)特性不隨時(shí)間而變化。通過(guò)控制頻率和幅 值，隨機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以很好地和真實(shí)數(shù)據(jù)相關(guān)。隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)最初為滿(mǎn)足運(yùn)輸試驗(yàn)的需要而開(kāi)發(fā)，后來(lái)隨機(jī)振動(dòng)逐步推廣作為航空和航天方面的標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)用?，F(xiàn)在從電子產(chǎn)品應(yīng)力篩選到原型機(jī)試驗(yàn)，以及軍方標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試都使用隨機(jī)試驗(yàn)。隨機(jī)試驗(yàn)將頻帶 內(nèi)所有諧振峰都同時(shí)激發(fā)出來(lái)，由于隨機(jī)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)本質(zhì)，它非常適合振動(dòng)驗(yàn)證試

6、驗(yàn)。DP在隨機(jī)振動(dòng)控制上有著深厚的歷史，包含了里程碑性質(zhì)的連續(xù)卷積算法的推出。Sig nalStar與Stan dard 2x控制器利用極具優(yōu)勢(shì)的算法實(shí)現(xiàn)快速、精確、穩(wěn)定的閉環(huán)隨機(jī)控制?；旌夏Ｊ娇刂疲ㄕ壹与S機(jī)加隨機(jī)試驗(yàn)）4 / 6dp振動(dòng)試驗(yàn)解決方案振動(dòng)試驗(yàn)解決方案# / 6dp振動(dòng)試驗(yàn)解決方案# / 6dp振動(dòng)試驗(yàn)解決方案混合模式試驗(yàn)往往應(yīng)用于模擬寬帶振動(dòng)上疊加窄帶或者周期性的振動(dòng)環(huán)境。周期性能量通過(guò)正弦的形 式或者窄帶隨機(jī)來(lái)模擬。比如直升機(jī)的振動(dòng)就是典型的正弦加隨機(jī)（SOR信號(hào)，這里氣流擾動(dòng)造成寬帶隨機(jī)而旋翼引起正弦振動(dòng)。正弦加隨機(jī)也常常用于汽車(chē)測(cè)試中的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)。履帶式車(chē)輛的振動(dòng)

7、是典型的隨機(jī)加隨機(jī)（ROR信號(hào)，這里履帶的窄帶隨機(jī)疊加在道路寬帶隨機(jī)上。對(duì)于正弦加隨機(jī)和隨 機(jī)加隨機(jī)，這些疊加分量都可以固定或者掃頻。美國(guó)迪飛DP SignalStar與 北京西科Standard 2x也可以對(duì)窄帶分量進(jìn)行快速的關(guān)/開(kāi)操作以模擬軍用的炮擊試驗(yàn)。4. 沖擊和瞬態(tài)試驗(yàn)# / 6dp振動(dòng)試驗(yàn)解決方案# / 6dp振動(dòng)試驗(yàn)解決方案沖擊振動(dòng)是一種確定性非周期的瞬態(tài)振動(dòng)，系統(tǒng)在振動(dòng)臺(tái)面上復(fù)現(xiàn)預(yù)先設(shè)定的沖擊波形，如：半正 弦、后峰鋸齒、前峰鋸齒、三角波和梯形波。50g,脈寬不大于30ms。在振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行經(jīng)典沖擊測(cè)試可代替跌落測(cè)試，其優(yōu)勢(shì)在于更好的精度和重復(fù)性。但是，利用振動(dòng)臺(tái)完 成沖擊測(cè)試會(huì)

8、受動(dòng)圈位移和振動(dòng)臺(tái)功放額定功率的限制，一般加速度不大于10000g。而專(zhuān)用沖擊臺(tái)，如 Lansmont的高加速度沖擊臺(tái)，加速度可達(dá)瞬態(tài)試驗(yàn)與沖擊試驗(yàn)類(lèi)似，主要是現(xiàn)場(chǎng)采集的不規(guī)律波形。瞬態(tài)控制包含了導(dǎo)入瞬態(tài)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)編輯 和在振動(dòng)臺(tái)上復(fù)現(xiàn)波形數(shù)據(jù)的過(guò)程。美國(guó)迪飛DP SignalStar與 北京西科Standard 2x經(jīng)典沖擊算法經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展，通過(guò)先進(jìn)的補(bǔ)償算法，充分利用電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)和液壓振動(dòng)臺(tái)的最大位移來(lái)有效地實(shí)現(xiàn)沖擊試驗(yàn)的動(dòng)態(tài)特性。5. 沖擊響應(yīng)譜試驗(yàn)6 / 6dp振動(dòng)試驗(yàn)解決方案# / 6dp振動(dòng)試驗(yàn)解決方案沖擊響應(yīng)譜控制技術(shù)通常用來(lái)模擬復(fù)雜振動(dòng)環(huán)境如地震和爆炸沖擊。沖激響應(yīng)譜是描述瞬態(tài)波

9、形對(duì)結(jié) 構(gòu)的潛在損傷程度。試驗(yàn)參考譜即為沖擊響應(yīng)譜，通過(guò)沖擊響應(yīng)譜合成出時(shí)域波形，時(shí)域波形由用戶(hù)指 定阻尼的正弦或者半正弦波合成，由時(shí)域波形驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)。美國(guó)迪飛DP SignalStar與 北京西科Standard 2x振動(dòng)控制器提供先進(jìn)的合成和沖擊響應(yīng)譜控制能力，能追蹤最?lèi)毫拥钠茐某潭取?. 時(shí)域模擬試驗(yàn)# / 6dpOatiCl振動(dòng)試驗(yàn)解決方案波形復(fù)現(xiàn)可以在實(shí)驗(yàn)室中復(fù)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)。它可以是隨機(jī)或者正弦振動(dòng)波形數(shù)據(jù)。比如使用路面或者飛行記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)波形復(fù)現(xiàn)可以模擬最真實(shí)的振動(dòng)環(huán)境，確保高品質(zhì)的試驗(yàn)結(jié) 果。波形復(fù)現(xiàn)用于驗(yàn)證試驗(yàn)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)存在著一些缺點(diǎn)。首先，波形復(fù)現(xiàn)只會(huì)產(chǎn)生給定的數(shù)據(jù)振動(dòng)，而缺乏隨機(jī)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)變化?？梢哉J(rèn)為隨機(jī)數(shù)據(jù)是真實(shí)世界多樣性的代表。隨機(jī)試驗(yàn)可以比波形復(fù)現(xiàn)需要 更少的時(shí)間。傳統(tǒng)的波形時(shí)域復(fù)現(xiàn)使用迭代技術(shù)來(lái)形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)相對(duì)開(kāi)環(huán)或者緩變控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。而現(xiàn)如今的高端控制器，比如美國(guó)迪飛 DP SignalStar與北京西科S