1、 求推力(F)的公式
F=(m0+m1+m2+ ……)A…………………………公式(1) 式中:F—推力(激振力)(N)
m0—振动台运动部分有效质量(kg) m1—辅助台面质量(kg) m2—试件(包括夹具、安装螺钉)质量(kg) A—
2、 加速度(A)、速度(V)、位移(D)三个振动参数的互换运算公式
2.1 A=ωv ……………………………………………………公式(2) 式中:A—试验加速度(m/s2)
V—试验速度(m/s) ω=2πf(角速度)
其中 f 为试验频率(Hz)
2.2 V=ωD×10-3 ………………………………………………公式(3) 式中:V 和ω与“2.1”中同义
D—位移(mm0-p)单峰值
2.3 A=ω2D×10-3 ………………………………………………公式(4) 式中:A、D 和ω与“2.1”,“2.2”中同义
公式(4)亦可简化为:
式中:A 和 D 与“2.3”中同义,但 A 的单位为 g
1g=9.8m/s2
所以:
定振级扫频试验平滑交越点频率的计算公式
3.1 加速度与速度平滑交越点频率的计算公式
式中:fA-V—加速度与速度平滑交越点频率(Hz)(A 和 V 与前面同义)。
3.2 速度与位移平滑交越点频率的计算公式
式中: fV -D —加速度与速度平滑交越点频率(Hz)(V 和 D 与前面同义)。
3.3 加速度与位移平滑交越点频率的计算公式
式中:fA-D— 加速度与位移平滑交越点频率(Hz),(A 和 D 与前面同义)。 根据“3.3”,公式(7)亦可简化为:
4、 扫描时间和扫描速率的计算公式
式中: S1—扫描时间(s 或 min)
fH-fL—扫描宽带,其中 fH 为上限频率,fL 为下限频率(Hz)
V1—扫描速率(Hz/min 或 Hz/s)
4.2 对数扫频:
4.2.1 倍频程的计算公式
式中:n—倍频程(oct)
fH—上限频率(Hz) fL—下限频率(Hz)
4.2.2 扫描速率计算公式
式中:R—扫描速率(oct/min 或)
fH—上限频率(Hz) fL—下限频率(Hz) T—扫描时间
4.2.3 扫描时间计算公式
T=n/R ……………………………………………公式(11) 式中:T—扫描时间(min 或 s)
n—倍频程(oct) R—扫描速率(oct/min 或 oct/s)
5、随机振动试验常用的计算公式
5.1 频率分辨力计算公式:
式中:△f—频率分辨力(Hz) fmax—*高控制频率 N—谱线数(线数)
fmax是△f 的整倍数
5.2 随机振动加速度总均方根值的计算
(1)利用升谱和降谱以及平直谱计算公式
A2=W·△f=W×(f1-fb) …………………………………平直谱计算公式
式中:m=N/3 N 为谱线的斜率(dB/octive) 若 N=3 则 n=1 时,必须采用以下降谱计算公式
加速度总均方根值:
设:w=wb=w1=0.2g2/Hz fa=10Hz fb=20Hz f1=1000Hz f2=2000Hz wa→wb 谱斜率为 3dB,w1→w2 谱斜率为-6dB
利用升谱公式计算得:利用平直谱公式计算得:A2=w×(f1-fb)=0.2×(1000-20)=196
利用降谱公式计算得:
利用加速度总均方根值公式计算得:
(2) 利用平直谱计算公式:计算加速度总均方根值
为了简便起见,往往将功率谱密度曲线图划分成若干矩形和三角形,并利用上升斜率(如3dB/oct)和下降斜率(如-6dB/oct)分别算出 wa 和 w2,然后求各个几何形状的面积与面积和,再开方求出加速度总均方根值
注意:第二种计算方法的结果往往比用升降谱计算结果要大,作为大概估算可用,但要精 确计算就不能用。
例:设 w=wb+w1=0.2g2/Hz fa=10Hz fb=20Hz f1=1000Hz f2=2000Hz
由于 fa 的 wa 升至 fb 的 wb 处,斜率是 3dB/oct,而wb=0.2g2/Hz
又由于 f1 的 w1 降至 f2 的 w2 处,斜率是-6dB/oct,而 w1=0.2g2/Hz
将功率谱密度曲线划分成三个长方形(A1 A2 A3)和两个三角形(A4 A5),再分别求出各 几何形的面积,则
A1=wa×(fb-fa)=0.1×(20-10)=1
A2=w×(f1-fb)=0.2×(1000-20)=196
A3=w2×(f2-f1)=0.05×(2000-1000)=50
5.3 已知加速度总均方根 g(rms)值,求加速度功率谱密度公式
设:加速度总均方根值为 19.8grms 求加速度功率谱密度 SF
5.4 求 Xp-p *大的峰峰位移(mm)计算公式
准确的方法应该找出位移谱密度曲线,计算出均方根位移值,再将均方根位移乘以三倍得 出*大峰值位移(如果位移谱密度是曲线,则必须积分才能计算)。在工程上往往只要估计一个 大概的值。这里介绍一个简单的估算公式
式中:Xp-p—*大的峰峰位移(mmp-p) fo—为下限频率(Hz)
5.5 求加速度功率谱密度斜率(dB/oct)公式