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什么是随机振动&为什么要做随机振动试验

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发表于 2007-1-19 13:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 hcharlie 于 2012-4-8 17:36 编辑

什么是随机振动
随机,就是任意,无规则。随机振动就是无规则,杂乱无章的振动。
表述一个正弦振动用频率和振幅或加速度就可以了,而表述一个随机振动要复杂得多。
说随机振动之前先说一下周期振动。周期振动包含与其周期相对应的基频,以及若干与基频整数倍的频率,各个频率都有它各自的振幅。可以用均方根振幅或均方根加速度来表示周期振动的强度,其振幅或加速度随频率的变化曲线叫频谱曲线。
而随机振动没有固定的周期,它包含的的频率成分是连续的而不像周期振动那样离散的。我们也常用均方根加速度表示随机振动的强度,还用所谓“加速度功率谱密度”曲线代替频谱曲线表示其频率特性。(正由于随机振动的随机性,很难在有限长的测试数据中得到其精确量值,常用“均方根加速度估计”,“功率谱密度估计”等术语来陈述。)
再说一点,随机振动的均方根加速度以(米/秒平方)为单位时,加速度功率谱密度以(米平方/秒三次方)为单位。但也常用重力加速度(G)为均方根加速度的单位,而相应的加速度功率谱密度的单位为(G平方/Hz)。

为什么要做随机振动试验
为什么要做随机振动试验呢,要从需要和可能两方面来讲。
振动试验主要目的是验证结构和设备在振动环境下能不能正常工作。
早期的汽车,飞机等都采用活塞式发动机,它产生的振动接近于正弦振动,所以正弦定频和扫频试验基本满足它们的要求。
但后来发展了喷气式发动机和火箭式发动机,经过测量分析,它们引起的振动主要成分是随机振动。
以声音来说明,音叉的声音基本是单音,相当于单频振动;而如钢琴,小提琴等乐器和谐的声音,相当于我们前面说到的周期振动;而不和谐的噪声如我们听到的喷气飞机或在高速公路边上听到的噪声,则相当于随机振动。随着喷气式,火箭式发动机功率的加大,引起的随机振动强度不断提高。为了保证装在喷气飞机,火箭,飞船上的设备的工作可靠性,就必须进行随机振动试验。
进行随机振动试验,振动台本身没有太大的问题,问题在于控制系统。因为随机振动试验的信号分析计算较复杂,必须要用电脑才能完成。只有在小型计算机(上世纪70年代)和微机(80年代)发明和普及以后,随机振动试验技术才有可能发展和普及。

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发表于 2007-1-22 17:18 | 显示全部楼层
振动是指物体围绕平衡位置(或平均位置)往复运动的一种形式。
确定性振动的共同特点是它的时间历程可以用一个以时间为自变量的确定性函数来描述,即物体在未来任一时刻的振动状态参量都可以计算到,而且是一个确定的数值。
随机振动是它的时间历程不能用一个以时间为自变量的确定性函数来描述,即物体在未来任一时刻的振动状态参量都可以无法计算到,不是一个确定的数值。
随机振动并杂乱无章运动。
发表于 2007-1-29 20:08 | 显示全部楼层
学习拉。
发表于 2007-3-14 20:11 | 显示全部楼层
对振动有个初步认识了。
发表于 2007-3-30 16:27 | 显示全部楼层
感謝~~
发表于 2007-3-30 17:02 | 显示全部楼层
随机振动不是说激励的随机性么  必然导致响应的随机性!!!
发表于 2007-3-30 23:37 | 显示全部楼层
随机振动是各态历经的平稳的随机振动,真正意义的随机振动是无法来控制的.
发表于 2007-3-31 15:23 | 显示全部楼层
随机振动是一种非确定性振动,当物体作随机振动时,我们预先不可能确定物体上某监测点在未来某个时刻运动参量的瞬时值。因此随机振动和确定性振动有本质的不同,是不能用时间的确定性函数来描述的一种振动现象。随机振动的试验条件(严酷等级)由频率范围、功率谱密度、总均方根加速度和试验持续时间等参数共同确定。
   频率范围是指随机信号的有效频率成分的带宽。功率谱密度是指每单位频率上的能量。总均方根加速度是施加给产品的总能量的标志。
   随机振动试验按实际要求划分,有以下几种类型:
    1、宽带随机振动
    2、窄带随机振动
    3、组合振动     
         随机加正弦
         宽带加窄带
   严格的说,实际使用中遇到的振动一般都是随机振动。利用随机振动来考核产品才能更真实地反映产品对振动环境的适应性和考核其结构的完好性.随机振动和正弦振动相比,随机振动的频宽,且有连续的频谱,它能同时在所有的频率上对试件进行激励各种频率的相互作用,远比正弦振动仅对某些频率或连续扫频模拟实际环境振动的影响更严酷、更真实和更有效.随着科学技术的发展,随机振动试验的类型可能还 会增加,只要客观有需要,一般总可以在试验室实现的.
   随机振动试验普及后是否正弦振动试验就不重要了呢?不是,这两种试验各有独到之处。正弦振动
试验的优点是:
1、是分析共振频率和阻尼特性(共振时)的有用工具;
2、是研究振型的最好方法;
3、试验结果极易被工程技术人员理解和使用;
4、比随机振动试验经济,易于普及。然而,随机振动试验在大多数情况下更代表实际
环境,所有频率成份同时激振而且各个频率的输入振幅是随机改变的。一般的说正弦振动试验
适合于试件的最初分析阶段,而随机振动试验用于最终阶段。

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发表于 2007-4-23 17:40 | 显示全部楼层
好东东
发表于 2007-8-14 13:41 | 显示全部楼层
随即振动和正弦振动能检测到PCB线路板的什麽缺陷?
发表于 2007-12-18 16:42 | 显示全部楼层
如何做随机振动实验呢?
需要买振动台吗?
怎样能产生随机振动?比如想产生正弦振动,可以用信号发生器给一个作动器,但是如果是想产生随机振动,怎么样实现呢?
 楼主| 发表于 2007-12-18 19:00 | 显示全部楼层

回复 #11 初学者2007 的帖子

做随机试验当然要振动台,还要随机振动控制仪,随机信号是由控制仪的计算机发生的。
发表于 2007-12-19 09:16 | 显示全部楼层
随机控制仪可以做正弦和随机振动试验,但是正弦控制仪就不能做随机振动试验了。
发表于 2007-12-24 14:23 | 显示全部楼层
看到楼上的回复:随机振动是各态历经的平稳的随机振动,真正意义的随机振动是无法来控制的.

那如果对一个实验设备做主动控制,而干扰就是随机的,那就是无法实现了???
 楼主| 发表于 2007-12-24 16:13 | 显示全部楼层
我们讨论的是在振动台上模拟实际振动环境做随机振动试验,至于在一个运行的系统中加一个随机干扰信号是另一个问题,一般是加一个电干扰信号或数字干扰信号。
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