什么是振動試驗(yàn)？

振動試驗(yàn)是評定產(chǎn)品在預(yù)期的使用環(huán)境中抗振能力，而在現(xiàn)場或?qū)嶒?yàn)室對受振動的實(shí)物或模型進(jìn)行的試驗(yàn)，目的是通過模擬一連串振動現(xiàn)象，測試產(chǎn)品在壽命周期中，是否能承受運(yùn)輸或使用過程的振動環(huán)境的考驗(yàn)，也能確定產(chǎn)品設(shè)計和功能的要求標(biāo)準(zhǔn)。振動試驗(yàn)的精義在于確認(rèn)產(chǎn)品的可靠性及提前將不良品在出廠前篩檢出來，并評估其不良品的失效分析使其成為高水平，高可靠性的產(chǎn)品。

它是從航空航天部門發(fā)展起來的，現(xiàn)在已被推廣到動力機(jī)械、交通運(yùn)輸、建筑等各個工業(yè)部門及環(huán)境保護(hù)、勞動保護(hù)方面，其應(yīng)用日益廣泛。振動試驗(yàn)包括響應(yīng)測量、動態(tài)特性參量測定、載荷識別以及振動環(huán)境試驗(yàn)等內(nèi)容。

振動試驗(yàn)的簡單介紹

無論任何振動都需要一定的試驗(yàn)條件，這是試驗(yàn)的重要依據(jù)之一。對任何一個振動試驗(yàn)，要求在不同試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)時結(jié)果是一致的，不允許出現(xiàn)*不同的結(jié)果。這就要對振動試驗(yàn)做一系列的規(guī)定，既試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

振動試驗(yàn)分類

按試驗(yàn)?zāi)康姆诸?/strong>

1. 環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)

環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)的目的是選用試件未來可能承受的振動環(huán)境去激勵試件，檢驗(yàn)其對環(huán)境的適應(yīng)性。目前，航空航天中使用的機(jī)載（箭載）儀器和設(shè)備，大部分必須進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)，以便評估其性能是否滿足要求。此類試驗(yàn)的最大特點(diǎn)是振動條件越接近真實(shí)環(huán)境越好。

2. 動力學(xué)強(qiáng)度試驗(yàn)

動力學(xué)強(qiáng)度試驗(yàn)的目的是考核試件結(jié)構(gòu)的動強(qiáng)度，檢驗(yàn)在給定的試驗(yàn)條件下試件是否會產(chǎn)生疲勞破壞。這類試驗(yàn)的試件大部分是結(jié)構(gòu)件，試驗(yàn)時間較長。試驗(yàn)條件一般應(yīng)從實(shí)際振動環(huán)境中選取。

3. 動力特性試驗(yàn)

動力特性試驗(yàn)的目的是用試驗(yàn)的方法測出試件的動特性參數(shù)，如振型、頻率、阻尼等。此類振動試驗(yàn)的特點(diǎn)是激振力可以很小，激振力與實(shí)際振動環(huán)境無關(guān)。但必須選好激振點(diǎn)的位置，而測試點(diǎn)要很多，測出足夠多的數(shù)據(jù)才能得出準(zhǔn)確的參數(shù)。

4. 其它目的的振動試驗(yàn)

有些振動試驗(yàn)與上述目的不同，如振動篩選試驗(yàn)，其目的是對生產(chǎn)線上的元件、組件、進(jìn)行振動篩選，找出工藝生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)，剔除低質(zhì)量的產(chǎn)品從而提高整個產(chǎn)品的可靠性。又如消除大型鑄件殘余應(yīng)力的振動試驗(yàn)，在大型鑄件上裝一機(jī)械式激振器激振鑄件，使鑄件的殘余應(yīng)力很快消除。這些試驗(yàn)的振動條件通常與產(chǎn)品任務(wù)環(huán)境無關(guān)。

按試驗(yàn)加載荷性質(zhì)分類

一、正弦振動

正弦振動試驗(yàn)是試驗(yàn)室中經(jīng)常采用的試驗(yàn)方法，是人們認(rèn)識最早了解最多的一種振動。例如凡是旋轉(zhuǎn)、脈動、振蕩（在船舶、飛機(jī)、車輛、空間飛行器上所出現(xiàn)的）所產(chǎn)生的振動均是正弦振動。要模擬這些振動環(huán)境，無疑須用正弦振動試驗(yàn)。當(dāng)振動環(huán)境是隨機(jī)的、但又無條件做隨機(jī)振動試驗(yàn)時，某些情況下可以用正弦振動試驗(yàn)來代替（不是等效）。此外，振動特性試驗(yàn)中，用正弦信號激振是常用的最基本方法。由于正弦試驗(yàn)設(shè)備相對便宜，因此一般的振動試驗(yàn)室?guī)缀醵伎梢赃M(jìn)行正弦振動實(shí)驗(yàn)。

正弦振動試驗(yàn)的驗(yàn)條件（嚴(yán)酷等級）由頻率范圍、振幅值、試驗(yàn)持續(xù)時間共同確定.

在正弦振動試驗(yàn)方法中又規(guī)定了“掃頻試驗(yàn)”和“定頻試驗(yàn)”兩種試驗(yàn)方法。

1、掃頻試驗(yàn)

掃頻試驗(yàn)是指在試驗(yàn)過程中維持一個或兩個振動參數(shù)（位移、速度或加速度）量級不變，而振動頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)往復(fù)變化的試驗(yàn)。線性掃描化是線性的，即單位時間掃過多少赫茲，單位是Hz/s或Hz/min，這種掃描用于細(xì)找共振頻率的試驗(yàn).

對數(shù)掃描頻率變化按對數(shù)變化，掃描率可以是oct/min、oct是倍頻程。如果上限頻率fH，下限fL，fH/fL=2n，n就是下限頻率到上限頻率經(jīng)過了n個倍頻程，求n的公式為：

對數(shù)掃描的意思是相同的時間掃過的頻率倍頻程數(shù)是相同的，例如從5-20Hz是兩個倍頻程，從500-2000Hz也是倍頻程。在對數(shù)掃描的情況下，掃過這兩段的時間是相同的。就是說對數(shù)掃描時低頻掃得慢而高頻掃得快（這當(dāng)然是指單位時間掃過的頻率范圍）。有時對數(shù)掃描率還用于Dec/min，含意是每分鐘掃多少個十倍頻程。

掃頻試驗(yàn)主要用于：

a） 產(chǎn)品振動頻響的檢查（即zui初共振檢查），確定共振點(diǎn)及工作的穩(wěn)定性，找出產(chǎn)品共振頻率，以做耐振處理。

b）耐掃頻處理：當(dāng)產(chǎn)品在使用頻率范圍內(nèi)無共振點(diǎn)時，或有數(shù)個不明顯的諧振點(diǎn)，必須進(jìn)行耐掃頻處理，掃頻處理方式在低頻段采用定位移幅值，高頻段采用定加速度幅值的對數(shù)連續(xù)掃描，其交越頻率一般在55-72Hz，掃頻速率一般按每分鐘一個倍頻進(jìn)行。

c） zui后共振檢查：以產(chǎn)品振動頻響檢查相同的方法檢查產(chǎn)品經(jīng)耐振處理后，各共振點(diǎn)有無改變，以確定產(chǎn)品通過耐振處理后的可靠程度。自中寶檢測設(shè)備有限公司

2、定頻試驗(yàn)：

定頻試驗(yàn)是指在規(guī)定的固定頻率點(diǎn)上進(jìn)行各種振動參數(shù)不同量級的試驗(yàn)。它主要用于：

（1）耐共振頻率處理。在產(chǎn)品振動頻響檢查時發(fā)現(xiàn)的明顯共振頻率點(diǎn)上，施加規(guī)定振動參數(shù)振幅的振動，以考核產(chǎn)品耐共振振動的能力。

（2）耐予定頻率處理：在已知的產(chǎn)品使用環(huán)境條件振動頻率時，可采用耐予定頻率的振動試驗(yàn)。其目的還是為考核產(chǎn)品在予定危險頻率下承受振動的能力。

二、隨機(jī)振動試驗(yàn)

給試件施加隨機(jī)振動的試驗(yàn)叫隨機(jī)振動試驗(yàn)，按隨機(jī)振動的頻帶寬度分為寬帶隨機(jī)試驗(yàn)和窄帶隨機(jī)試驗(yàn)。

隨機(jī)振動試驗(yàn)的必要性：代替現(xiàn)場試驗(yàn)，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，減少開發(fā)成本。

實(shí)驗(yàn)室再現(xiàn)的可能性：新的試驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)的制訂，新設(shè)備的研制，使實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)等在一定程度上再現(xiàn)現(xiàn)場情況。

隨機(jī)振動試驗(yàn)分類：

耐久性試驗(yàn)：也叫強(qiáng)度試驗(yàn)，用于評價結(jié)構(gòu)或試件的抗隨機(jī)振動特性，研究其強(qiáng)度破壞及疲勞壽命等問題。

功能試驗(yàn)：研究在隨機(jī)振動環(huán)境下結(jié)構(gòu)或試件的功能特性。主要是檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)或試件在使用振動環(huán)境下是否產(chǎn)生功能失靈以及各機(jī)件的連接、固定、安裝變形及間隙之類的工藝要求是否受到破壞等。

響應(yīng)試驗(yàn)：對振動結(jié)構(gòu)作動力響應(yīng)特性試驗(yàn)是現(xiàn)代產(chǎn)品的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、適用不可或缺的研究環(huán)節(jié)。

三、混合型振動試驗(yàn)

給試件施加的載荷既有隨機(jī)又有正弦的振動試驗(yàn)叫混合型振動試驗(yàn)。一般是寬帶隨機(jī)的背景上加一個或幾個正弦信號（如飛機(jī)的炮振試驗(yàn)和直升飛機(jī)的振動試驗(yàn)等），這些正弦信號的頻率可以是固定的也可以是變化的（即掃頻）；另一種是寬帶隨機(jī)背景上加一個或幾個窄帶隨機(jī)信號，窄帶隨機(jī)的中心頻率可以是固定的，也可以變化（掃頻）；還有寬帶隨機(jī)背景上加正弦信號又加窄帶隨機(jī)信號。這三種都稱為混合型振動試驗(yàn)。

振動試驗(yàn)的條件

振動試驗(yàn)的條件一般包括振動試驗(yàn)的量級、持續(xù)時間和試驗(yàn)程序等內(nèi)容。其中振動試驗(yàn)量級的選擇是一個非常重要的問題，既能激發(fā)出產(chǎn)品的缺陷又不損害合格產(chǎn)品為唯一準(zhǔn)則；持續(xù)時間表示整個振動試驗(yàn)所需時間，不同的時間對產(chǎn)品造成的影響不同。

根據(jù)GJB 150.16A-2009《軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第16部分：振動試驗(yàn)》規(guī)定，試驗(yàn)程序分為四個類別：

程序I - 一般振動：適用于哪些試件固定在振動臺上的情況，振動通過夾具/試件界面作用在試件上。

程序II - 散裝貨物運(yùn)輸：用于由卡車、拖車或履帶車運(yùn)輸?shù)那覜]有固定安裝（捆綁）到運(yùn)輸工具上的裝備。

程序III - 大型組件運(yùn)輸：用于復(fù)現(xiàn)在輪式或履帶車上安裝或運(yùn)輸?shù)拇笮徒M件經(jīng)受的振動和沖擊環(huán)境，適用于大型裝備或占車輛總質(zhì)量比例很高的貨物堆以及成為車輛內(nèi)部組成部分的裝備。

程序IV - 組合式飛機(jī)外掛的掛飛和自由飛：用于飛機(jī)外掛在固定翼飛機(jī)上的掛飛和自由飛，以及地面或海上發(fā)射導(dǎo)彈的自由飛。

享檢測可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行振動試驗(yàn)，該試驗(yàn)是仿真產(chǎn)品在運(yùn)輸、安裝及使用環(huán)境中所遭遇到的各種振動環(huán)境影響，本試驗(yàn)是模擬產(chǎn)品在運(yùn)輸、安裝及使用環(huán)境下所遭遇到的各種振動環(huán)境影響，用來確定產(chǎn)品是否能承受各種環(huán)境振動的能力。振動試驗(yàn)是評定元器件、零部件及整機(jī)在預(yù)期的運(yùn)輸及使用環(huán)境中的抵抗能力.