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掃頻與定頻振動試驗的應用場合

作者: 發布日期:2023-11-10

任何振動都需要一定的試驗條件,這是試驗的重要依據之一。對于任何振動試驗,不同實驗室的結果都是一致的,不允許完全不同的結果。這需要對振動試驗做一系列的規定,即試驗的標準規范。

正弦振動試驗是試驗室中經常采用的試驗方法,是人們認識最早,了解最多的一種振動。例如凡是旋轉、脈動、振蕩(在船舶、飛機、車輛、空間飛行器上所出現的)所產生的振動均是正弦振動。要模擬這些振動環境,無疑須用正弦振動試驗。當振動環境是隨機的、但又無條件做隨機振動試驗時,某些情況下可以用正弦振動試驗來代替(不是等效)。此外,振動特性試驗中,用正弦信號激振是常用的最基本方法。由于正弦試驗設備相對便宜,因此一般的振動試驗室幾乎都可以進行正弦振動實驗。正弦振動的主要用途:


模擬激勵源是周期函數的振動;

搜索結構共振評論;

考核試件的疲勞強度;

與隨機振動疊加產生模擬實際環境的振動。


 

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試驗標準:

振動試驗標準有很多,不同的國家地區行業,會有不同標準體系,如:ASTM,ISTA,MIL,EN,IEC,ETSI,JIS,SAE、JASO、IEC,ISO等。


現行常見的振動試驗標準有:GB2423,GJB150A,GJB360,GJB548,IEC61373,GB21563,GB6587,GB11287,GB16806,QC413,ISO16750等。


其中正弦振動標準主要包括:

GB/T2423.10-2008電工電子產品環境試驗第2部分: 試驗方法 試驗Fc:振動(正弦)

IEC60068-2-6-2007基本環境試驗規程. 第2部分:試驗.第6節:試驗Fc:振動(正弦波)


正弦振動試驗的試驗條件(嚴酷等級)由頻率范圍、振幅值、試驗持續時間共同確定。在正弦振動試驗方法中又規定了“掃頻試驗”和“定頻試驗”兩種試驗方法。


掃頻試驗:

掃頻試驗是指在試驗過程中維持一個或兩個振動參數(位移、速度或加速度)量級不變,而振動頻率在一定范圍內連續往復變化的試驗。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,這種掃描用于細找共振頻率的試驗。


對數掃描頻率變化按對數變化,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過了n個倍頻程。


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


掃頻試驗主要用于:

檢查產品振動頻率(即初始共振檢查):確定共振點和工作穩定性,找出產品共振頻率進行耐振處理。

耐掃頻處理:當產品在使用頻率范圍內沒有共振點或幾個不明顯的共振點時,必須進行耐掃頻處理。低頻段采用定位移幅值,高頻段采用固定加速度振幅值對數連續掃描,交叉頻率一般為55-72Hz,掃頻率一般按每分鐘一次的倍頻進行。

最后,共振檢查:通過產品振動頻率檢查,檢查各共振點是否發生變化,振點是否發生變化,的可靠性。


定頻試驗

定頻試驗是指在規定的固定頻率點上進行各種振動參數的不同量級試驗。


定頻試驗主要用于:

耐共振頻率處理:在產品振動頻率檢查中發現的明顯共振頻率點上施加規定振動參數振幅的振動,以評估產品的耐共振能力。

耐預定頻率處理:當已知產品使用環境條件振動頻率時,可采用耐預定頻率振動試驗。其目的是評估產品在預定危險頻率下承受振動的能力。


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