在随机振动试验中,由于振动的质点处于不规则的运动状态,永远不会精确的重复,对其进行一系列的测量,各次记录都不一样,所以没有任何固定的周期。在任何确定的时刻,其振幅、频率、相位都不能预先知道,因此就不可能用简单的周期函数和函数的组合来描述。
随机振动试验条件有哪些?
随机过程*明显的特点是非周期性,瞬时值无法预测;但并非无规律可言,而是表现出统计规律性。因此对随机信号的研究,处理和分析必须用统计的方法来进行。对某一随机过程,通常用下列四个方面的信息来描述它:时域:有平均值、均方值、均方根值、方差等。幅值域:有概率分布、概率密度等。时差域:有自相关函数、互相关函数。频率域:有自功率谱密度、互功率谱密谋、频率响应函数以及相干函数。随机振动试验的试验条件(严酷等级)是由试验频率范围(Hz)、功率谱密度(g2/Hz)、功率谱密度的频谱、总均方根加速度(Grms)、试验时间四个参数组成。
1、试验频率范围
频率范围是指产品安装平台的振动对产品产生有效激励的*高频率和*低频率之间的频率。典型的低频通常是取产品*低共振频率的一半或其安装平台产生明显振动的*低频率;典型的高频是产品*高共振频率的两倍或其安装平台产生明显振动的*高频率,或是可以有效地、机械地传递振动的*高频率。通常认为机械传递的振动的*高频率是取2000Hz,尽管实际上常常会更低。如果需要2000Hz以上的频率,通常需要用噪声来进行。
2、功率谱谱密度(g2/Hz)和功率谱谱密度的频谱
随机振动是以定义在相关频率范围内的PSD功率谱密度(ASD加速度谱密度)及功率谱谱密度的频谱的形式来表征。功率谱密度(加速度谱密度)是指单位频率上的能量,功率谱谱密度的频谱(加速度谱密度的频谱)是指振动能量在整个频率范围内的分布。
3、总均方根加速度(Grms)
大家在谈到随机振动试验的试验条件(严酷等级)时,通常或习惯会用总均方根加速度(Grms)来衡量随机振动试验条件的高低或严酷程度,严格来说是不对的,也就是用Grms值来规定振动条件是不对的,因为总均方根加速度(Grms)值是功率谱谱密度的频谱在全频段范围内面积的积分,即方均根值,它不包含任何频率信息。因此Grms值通常用来进行试验误差控制与检测,以及根据试验样品的重量、体积、动态特性来选需多大推力(功率)的振动台。从上述的叙述可见,评价随机振动试验应力大小的真正判据应该是“在给定频率范围内的加速度谱密度高低,即看随机振动试验的加速度谱密度频谱曲线,而不是看总均方根加速度(GrmsS值)的高低”。对这一点,无论是GJB150还是GJB899在给机载设备振动应力时,一般只给出加速度谱密度,从不给出出总均方根加速度(Grms值)。
4、试验时间
试验时间就是进行随机振动的持续时间,通常分为功能(性能)和强度(耐久)二种试验时间。对空中运载工具及空中运载工具上使用的设备,耐久试验的时间通常为功能试验时间的1.6倍。