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楼主: nhplm

请教:随机振动位移的计算

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发表于 2008-2-28 12:36 | 显示全部楼层

回复 11楼 的帖子

说实话,振动台是无法代替液压台的,至少目前不能
另外在1-3Hz内PSD达到0.01g^2/Hz确实有些高啊
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发表于 2008-2-28 14:13 | 显示全部楼层

另外的问题????

本帖最后由 wdhd 于 2016-8-11 10:30 编辑
原帖由 nhplm 于 2008-2-27 10:12 发表
如何根据随机振动的PSD去计算位移,谱线1-3Hz   0.01g^2/Hz; 3-100Hz   0.02g^2/Hz。我用控制器设出的结果是14.4mm,但不知是否有公式可以估算?谢谢!

在做随机振动时经常会碰到上面的这样的条件,我有一个疑问,3HZ即是0.01g^2/Hz,又是0.02g^2/Hz,在设定测试条件是怎么设定呢?一个频率点只能对应一个频谱密度呀.
请各位高手指点.谢谢!:handshake
发表于 2008-2-28 15:35 | 显示全部楼层
17楼说的有道理,(在3HZ处)有台阶突变的谱很少见,也不好设置。
发表于 2008-2-28 19:10 | 显示全部楼层

回复 18楼 的帖子

这种谱很多,一般是这样处理的:
    在1-3Hz可以设置成2.99999Hz或者3Hz
        在3-100Hz则相应设置成3Hz或者3.00001Hz
也就是说在3Hz处是斜线连接,不是完全垂直的,这样设置对你考核产品没有任何影响
另外我通过一个matlab程序算了一下精确解:
     单独算1-3Hz,0.01g^2/Hz为14.06mm
          单独算3.00001-100Hz,0.02g^2/Hz为3.9mm
          两者一起算结果为14.59mm

[ 本帖最后由 mjhzhjg 于 2008-2-28 19:16 编辑 ]
发表于 2008-2-29 07:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 wdhd 于 2016-8-11 10:30 编辑
原帖由 mjhzhjg 于 2008-2-28 19:10 发表
这种谱很多,一般是这样处理的:
    在1-3Hz可以设置成2.9999Hz
        在3-100Hz则相应设置成3Hz
也就是说在3Hz处是斜线连接,不是完全垂直的,这样设置对你考核产品没有任何影响

你可以这样设置,但对于具体的控制仪,它是以一定有限的谱线数来实现的,对于100HZ的试验,谱线数不宜选太多,比如说选200谱线,频率分辨率0.5HZ,如上设置的结果是1-2.5HZ为0.01,而从3-100HZ为0.02,从2.5~3HZ内过渡,不可能象你设置的能在0.00001HZ内过渡。
另外像大多数贴子算出的那样,你的RMS振幅算得偏小,按你的计算设计台子,很可能以后要不够用。
发表于 2008-2-29 12:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 wdhd 于 2016-8-11 10:30 编辑
原帖由 mjhzhjg 于 2008-2-28 19:10 发表
这种谱很多,一般是这样处理的:
    在1-3Hz可以设置成2.99999Hz或者3Hz
        在3-100Hz则相应设置成3Hz或者3.00001Hz
也就是说在3Hz处是斜线连接,不是完全垂直的,这样设置对你考核产品没有任何影响
另外我 ...


如果业界都是这样做的话,也都没什么,实际上平常我也是这样做的.不过没那么精确,我是设成1-3HZ,再3.1-100HZ的.而且正弦振动条件,也同样碰到这样的曲线.

我在想为什么会有这样的写法呢,按道理说这样这写法应该是不规范的吧???
发表于 2008-2-29 12:55 | 显示全部楼层
回复 20楼 的帖子
回复 21楼 的帖子
      我们在做试验时就是这样设置的
    不是RMS振幅算得偏小,这是根据公式计算的。当然,买台子不可能刚好满足这个指标,肯定要留有裕度才行·
发表于 2008-3-1 08:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 wdhd 于 2016-8-11 10:30 编辑
原帖由 mjhzhjg 于 2008-2-29 12:55 发表
回复 20楼 的帖子
回复 21楼 的帖子
      我们在做试验时就是这样设置的

可以这样设置,但你有没有注意控制仪实际执行应该像我在20楼所说,跳得没有这样陡。
发表于 2008-3-5 07:58 | 显示全部楼层

为什么要做1HZ的试验?

为什么要做1HZ的试验?很多试验条件提出者要求做1HZ开始的试验,可能它的振动环境包含1HZ的环境,有没有必要做呢,其实还要分析这种条件对你的产品影响怎样,你的产品对这种试验条件的敏感性怎样?
比如你的产品是一个细长天线,可能对1HZ环境很敏感,你的产品是一个铁疙瘩,做这种试验就毫无作用。也就是你的产品的第一阶频率远远大于1HZ,做它就没有一点意义。
你试着用手比划摇晃一下,1秒种晃动1次,+/-50mm,也就是峰-峰100mm这是一个很轻微的振动或叫晃动,其加速度也就是0.2g,能不能将你的产品振坏?
振动台做低频大振幅比较困难,做得很有必要是一回事,动动脑子,千万不要做费力而又无用的事。
发表于 2008-3-13 09:47 | 显示全部楼层
关于计算结果,通过图片可以看得出来。另外设定2.99和3.01,或者2.9999和3.0001差别不是很大,一个是14.597一个是14.5943
图中右上方的A加速度,V速度,D位移不知道大家看得清楚不?

[ 本帖最后由 mjhzhjg 于 2008-3-13 09:48 编辑 ]
位移计算299.jpg
位移计算301.jpg
发表于 2008-3-13 21:28 | 显示全部楼层
这样设置应该可以,但要具体实施试验,还必须设置谱线数或频率分辨率。
即使按照2.99,3.00Hz实施,频率分辨率就是0.01Hz,谱线数100/0.01=10000,按照2.9999,3.0000,更了不得,频率分辨率0.0001Hz,谱线数1000000!这是不现实的。
我以为我在20楼和23楼已经说清楚了,想不到还要说一次。
发表于 2008-3-14 08:12 | 显示全部楼层

为什么位移计算有差别?

为什么各家位移计算有差别?是理论值与实际值的差别,是不同谱线数设置的结果。
我多次说到谱线数的问题,没有引起足够的重视,只好再说一点。
其实我手上的控制仪设置阶跃谱是很方便的:
1-3Hz     0.01
3-100  0.02-0.02
完了,多简单!
但是设置不同的谱线数,各谱线的实际PSD分配和位移计算结果是不一样的。
比如,设置200谱线,频率分辨率0.5Hz,因此第2,3,4,5线为0.01,从6-200线跳为0.02。
如设置400线,频率分辨率0.25Hz,因此第4-11线为0.01,从12-400线为0.02。
等等。
25楼算的是理论情况,也就是谱线数无穷大。
不同谱线数位移计算结果,都算成均方根值:
200线    20.38mm
400线  17.42mm
800线  15.97mm
1600线 15.27mm
25楼计算 14.6mm
可以看出为什么有差别了,25楼算的是理论值。
怎么解释这个差别呢?
以200谱线为例,第2谱线频率名义值1Hz,由于频率分辨率为0.5Hz,所以它包含了从0.75--1.25Hz的能量,相当于最低频率范围从1Hz下移到0.75Hz了,频率更低了,所以位移也大了,就是这么回事。
再说一遍,无穷大谱线的试验是没法做的。
发表于 2008-3-17 09:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 wdhd 于 2016-8-11 10:30 编辑
原帖由 nhplm 于 2008-2-27 10:32 发表
从资料上找到估算位移的公式:Dp-p=1067*(w0/f0^3)^0.5,其中w0是0.01 g^2/Hz,f0指下限频率,这样计算出在1Hz处的位移是106.7 mm,

既然位移计算与谱线数或频率分辨率有关,那么上述公式相当于什么样的频率分辨率呢?
经过我的试算得出规律,凡是设置的频率分辨率使得最低频率位于第4谱线上,也就是最低频率=4*频率分辨率时,PSD为平直的,我算得的位移与它很接近:
PSD都是0.01g^2/Hz:
1-100Hz  400线,我算得 103.2mm 它算得 106.7mm
2-200Hz  400线,            36.42                   37.7
4-400Hz  400线,            12.88                   13.33
10-1000  400线,            3.26                     3.376
10-500   200线,             3.26                     3.376
等等,误差3%左右。
发表于 2010-10-17 22:58 | 显示全部楼层
学习一下
发表于 2012-2-10 17:35 | 显示全部楼层
我没有搞过测试,不懂,怎么办呀!
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