隨機振動試驗有哪些重要的測試參數

隨機振動試驗的應用場合非常廣泛，比如模擬公路運輸振動、模擬飛機外掛振動、模擬拖車、履帶車等測試環境采用的都是隨機振動。

隨機振動是指一種振動波形雜亂、對未來任何一個給定時刻其瞬時值不能預先確定，其波形隨時間的變化顯示不出一定規律的振動，無法用確定性函數解釋其規律。例如，車輛在高地不平路面上行駛;高層建筑在陣風或地震作用下發生的振動;飛機在飛行時的振動;船舶在波浪中的振動就是隨機振動。隨機振動的單次試驗結果有不確定性、不可預估性和不重復性，但相同條件下的多次試驗結果卻有內在的統計規律。而需用概率統計方法定量描述其運動規律。

時域和頻域的概念

時域即描述運動規律的時間坐標。頻域即描述振動頻譜的頻率坐標，隨機振動波形可以看成由無數正弦波形（一個正弦波形對應一個頻率和一個加速度幅值）疊加而成，將這些無數的正弦波形對應的頻率和幅值標注在坐標系上即得到頻域曲線。

PSD的概念

 PSD即功率譜密度，表示隨機信號的各個頻率分量所包含的功率（能量）在頻域上的分布情況，是隨機振動試驗的條件?？吹剿?，知道是隨機振動試驗的PSD即可，具體PSD怎么得到的，了解一下即可。另外，還需要記住一句話，即“一個隨機波形只有一個PSD，一個PSD可以有無數個隨機波形和其對應。”

通過PSD如何得到有效值（rms值）

有效值可以用來計算PSD對應試驗所需的加振力，對應振動試驗機的隨機有效加振力，防止過載運行。

影響振動試驗的幾個關鍵指標：

　　試驗推力：試驗推力對試驗騎著決定性的作用，所需推力超過額定推力則試驗不能進行，但是推力遠遠小于額定推力，容易造成資源浪費，

　　最大位移：隨機振動試驗時，從振動條件上看不出隨機振動的最大位移，而其值也是不確定的，因此有必要在實驗前估算最大位移，避免因超過行程而損壞振動臺

加速度均方根值：它是表征隨機振動總能量的統計參數。

頻率范圍：目前電磁振動臺的頻率多數可以達到3000HZ~5000HZ，基本可以滿足絕大部分試驗要求。

加速度均方根值由曲線下總面積的和經過開根號運算得到，用以下公式表示：

　　　Gmax=√A1+A2+A3(g）

　　式中，A1為升譜線所含面積，A2為平直譜曲線所含面積，A3為降譜曲線所含面積，圖譜曲線所含面積通過譜密度函數在頻率上進行積分算出。

　　試驗推力計算公式：

　　F=（m0+m1+m2）G

　　式中，F為推力(N)，m0為振動臺運動部分有效質量(KG)；m1為輔助臺面質量(KG)；m2為試樣(包括夾具、安裝螺釘)質量(KG)；G為試驗加速度。

　　位移的計算公式：　準確的方法應該找出位移譜密度曲線，計算出均方根位移值，再用均方根位移算出最大峰值位移，在工程上往往只要估計一個大概的值，這里介紹一個簡單的估算公式，通過估算的值比實際要大。

　　　Xp-p=1067×（W0/f03）?=1076×√W0/f03

　　式中，Xp-p為最大峰峰位移(mm)，f0為下限頻率(Hz)；W0為下限頻率(f0)處的功率譜密度值(g^2/Hz)。

振動試驗臺有哪些類型：

在隨機試驗計算推力的時候，主要還是需要考慮有效值，盡量將加速度有效值控制在正弦最大加速度的1/3以下,也就是說當試驗機的正弦最大加速度為1000m/s2時，其對應的隨機加速度有效值最大333.3m/s2，即隨機試驗對應的最大有效推力是正弦試驗最大推力的1/3。這是一個最保險的方法，一般不會損壞振動試驗機。

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