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[振动控制] 共振及振动试验中的共振搜索

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发表于 2018-12-20 14:17 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  共振作用下玻璃杯碎裂

  共振是物理学上的一个运用频率非常高的专业术语。共振的定义是两个振动频率相同的物体,当一个发生振动时,引起另一个物体振动的现象。英文:Resonance。
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  共振在声学中亦称“共鸣”,它指的是物体因共振而发声的现象,如两个频率相同的音叉靠近,其中一个振动发声时,另一个也会发声。

  在电学中,振荡电路的共振现象称为“谐振”。

  共振搜索许多标准都有规定,在GB/T 2423.10-2008《电工电子产品基本环境试验规程 振动(正弦)试验导则》中,8.1条 振动响应检查(共振搜索)规定,当有关规范有求时,为了研究样品在振动条件下的特性,应对整个频率范围进行响应检查。

  但同时在附录A中有提到:

  A.1 引言
  ……
  在振动试验中,以往的规范通常要求先寻找共振,然后使用样品在共振频率上按规定时间进行耐久试验。可惜一般的确定方法很难将容易引起失效的共振与在长期振动下不可能引起样品失效的共振动区别开来。
  ……

  GB/T 2298-1991《机械振动与冲击术语》中共振定义为:“系统作受迫振动时,激励频率有任何微小改变均会使系统响应下降的现象”。

  ASTM D999-01中为:“共振-对于一个遭受强迫振动的系统,当激励频率附近发生不管正或负的任何变化,就会引起系统响应的下降,该频率即共振频率”。

  MIL-STD-810G 方法528 “舰船设备的机械振动” 中定义为:“传递率-在稳态受迫振动中响应幅值对激励幅值的无量纲比。它可能是力、位移、速度或加速度之一”。

  MIL-STD-810G方法528“舰船设备的机械振动”中规定,将传递率大于1.5的响应极值作为共振频率包括进耐久试验频率中。

  ——唐文杰《关于国军标GJB 150.16A 中舰船设备振动试验的实施方法及应用》

  因此总的来讲,由于技术条件及对于振动的认识,早先的标准或者规范中会有要求寻找共振。但是其实作用有限。

  具体方法:
  1、选择合适的频率范围和加速度值
  2、将一支传感器设为控制(置于振动台台面),一支传感器设为监测(置于样品表面)
  3、其它设置,诸如扫频的速率、驻留时间等

  有的振动台控制软件可以自动识别计算共振频率,有的不行,需要人工观察和计算。但是据说无论是理论还是实际,共振测试都只是在低频比较有效。
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  较低频率的共振现象
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  中等频率的共振现象
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  较高频率的共振现象
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  某控制仪共振搜索界面
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  标准

  允许设置共振检测的阀值。Q(品质因数)通过判断Q值大于菜单中指定值来检测共振。Q是共振阻尼或尖锐的量。Q值越大,共振峰越尖锐。幅值比来检测共振是判断传递函数的幅值是否大于规定的阀值。如果对传递函数的这些值不确定,则设置Q(品质因数)为5或更少并设置振幅比率为2或更少。这两个检测标准可以被联合使用或单独使用,以使筛选共振检测结果和识别最严重的共振。

  更新说明,增加了一些资料。

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发表于 2019-1-3 22:47 | 显示全部楼层
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发表于 2019-5-14 15:16 | 显示全部楼层
以前不是很理解Q的含义,这个 好
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