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正弦扫频试验能代替随机振动试验吗?

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发表于 2007-1-20 08:56 | 显示全部楼层 |阅读模式

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正弦扫频试验能代替随机振动试验吗?
从对试件损伤和工作可靠性的影响来看,正弦扫频试验能以损伤等效的原理来代替随机振动试验吗?好像不能或很难。举个简单的例子,由于正弦扫频时试件各零部件共振频率是“依次”发生共振的,而随机试验时,试件各共振频率“同时”共振。若有一继电器常开触点的两弹簧片有不同的共振频率,可能它们在正弦扫频时依次共振不相碰,而在随机试验时同时共振就可能相碰,而造成仪器工作的不正常。这个例子可以形象地说明正弦扫频与随机振动试验的一个重要差别。

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发表于 2007-1-20 10:00 | 显示全部楼层
两种试验方法各有所长,,不能相互替代的。
在GJB 360A-96 方法204:高频振动试验,对元器件采用振动试验方法就是扫频振动,在试验的目的是如下说明的:“确定元件对在现场使用中可能经受到的高频振动的适应性和结构完好性。振动能使元件结构松动,内部部件产生相对运动。振动能造成脱焊、接触不良、工作特性变劣。振动还会使元件产生噪声、磨损、物理失效,甚至会使结构疲劳。
    元件所经受到的振动大多数都不是简单的谐和振动,但业已表明,用本方法所规定的正弦振动同样能满意地确定元件的振型、对结构和性能有影响的共振频率和为振动防护提供必须的资料。”
      如果是整机或设备的振动试验,在经济条件许可的前提下尽可能做随机振动。

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发表于 2007-1-21 21:32 | 显示全部楼层
最初正弦振动时候代替随机振动试验是因为,正弦定频以及扫频的发展已经比较成熟,而随机振动理论还不够成熟,没有形成随机振动试验可行方法,而实际的振动环境大都也都是宽带的随机振动,因此,采用了以正弦扫频来模拟随机振动试验环境。
      70年代以后,随着随机振动理论的进一步发展,随机振动试验设备逐步开始出现,但是较之于正弦试验设备非常昂贵。因此,以正弦试验替代随机振动试验也是当时的一种廉价的解决方案。
      所以会存在以上两位所说的不足。
      有条件的话,尽量做试验规范要求的试验项目。不可简单替代。

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发表于 2007-2-2 22:44 | 显示全部楼层
其实我觉得如果从试验的目的来说,正弦试验不可能代替随机振动试验,因为我们做试验其实是为了考核产品或者称为试件在真实的环境下的性能情况,如果产品经受的环境是随机振动,那么就应该还原真实环境。而且现在完全能做到这一点。
当然在某些情况下无法做随机振动试验时,可以由正弦振动试验代替随机振动试验,但不是等效的。
发表于 2008-9-22 11:19 | 显示全部楼层
当接触振动环境试验时,常被非振动专业人员问及两者的等效问题,自己亦不断自问并到处找寻答案
楼上几位所言,可见功力之高,不愧大牛! 顶一下方便後来者学习

不善言词的我也来试着说一下个人看法 :
振动环境试验的规格不外乎想要模拟实际振动环境,藉此了解产品的耐振能力及其适应性
但产品的真实振动环境却不是那麽容易取得或被等效模拟,故一般皆是参照适宜的通用规范规定(如GB/IEC/ISO/RTCA/MIL-STD/SAE ...)
大部分规范乃根据统计资料包络而来,故一般而言皆较保守,当然也可能例外
既然是想要模拟实际振动环境,当然就尽可能越接近真实越好,这就视产品经历的振动环境为正弦或随机型态而定了
没错大部分遇到的振动环境都较接近随机型态,但也有遇到的振动环境大部分为正弦型态,例如安装於引擎上的产品
此时使用正弦振动试验就较适当了,况且正弦振动试验尚有其它优势存在
虽然在试验设备受限下或窄带(narrow band)情况下,两者或许可以等效相当,但两者应该是各有其适用领域

[ 本帖最后由 ChaChing 于 2008-9-22 11:21 编辑 ]
发表于 2008-10-7 19:49 | 显示全部楼层
通常情况是不能的,但有一种情况,对于疲劳等效的话,可以用正弦振动代替随机振动!这是我在书上看到的,而且还给出了等效公式!
发表于 2008-10-7 23:42 | 显示全部楼层
这两种试验各有不同的特点, 很难进行等效处理,因此两种试验也很难相互代替的。
发表于 2008-11-28 15:00 | 显示全部楼层
不能,如果产品的共振频率是100,在做随机测试时就一直有这频率,但在扫频只有很短的时间,故随机比较严厉。
发表于 2008-11-29 17:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 wdhd 于 2016-8-17 10:11 编辑
原帖由 jordan 于 2008-11-28 15:00 发表
...在做随机测试时就一直有这频率,但在扫频只有很短的时间,故随机比较严厉..

不应该仅这样就判定随机严厉, 尚需考虑时间/level...
发表于 2009-10-26 21:53 | 显示全部楼层

强度等效公式

这两天刚好在研究这个问题,现将所得与大家共享,希望对大家有用:
七十年代切,在试验室模拟随机振动是相当困难的,因为随机振动控制仪很昂贵,不是一般试验室能配备的。许多振动工程技术人员试图用正弦试验来替代随机试验。许多人致力于研究正弦振动和随机振动等效问题。研究结果说明.正弦振动与随机振动不存在通用的等效关系,只是在振动强度中正弦振动和随机振动按疲劳损伤原理存在某种等效关系。即:
Ae=γ*sqrt(π*f*W/(2*Q))
其中:
Ae-等效正弦振幅(0-峰值)
γ-正态化系数
f-频率
Q-放大系数(响应/输入)
W-对应f的谱密度值

参考文献:《随机振动试验应用技术》.胡志强  法庆衍  洪宝林  张越  徐殷编著.中国计量出版社.1996年12月第1版,第158页

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发表于 2010-10-17 22:02 | 显示全部楼层
个人认为楼上所说的强度等效也是在某些情况下符合,因为疲劳研究中加载次序对疲劳寿命也有影响
发表于 2012-11-21 21:51 | 显示全部楼层
受教了^_^
发表于 2018-12-17 08:41 | 显示全部楼层
随机振动试验基本上可以代替正弦试验???
可以这么说吗?
 楼主| 发表于 2018-12-17 15:03 | 显示全部楼层
鹤舞狂沙 发表于 2018-12-17 08:41
随机振动试验基本上可以代替正弦试验???
可以这么说吗?

我觉得是的。
正弦和随机都能考验到各个频率,但是正弦扫频是一种非稳态振动,随机是一种稳态振动,我觉得更接近各种实际情况。

点评

我也是这么认为的  详情 回复 发表于 2018-12-18 08:53
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发表于 2018-12-18 08:53 | 显示全部楼层
hcharlie 发表于 2018-12-17 15:03
我觉得是的。
正弦和随机都能考验到各个频率,但是正弦扫频是一种非稳态振动,随机是一种稳态振动,我觉 ...

我也是这么认为的
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