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汽車音響電磁振動試驗(yàn)臺隨機(jī)振動和正弦振動有什么區(qū)別

更新日期: 2023-05-12
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每當(dāng)柳沁科技遇到購買電磁振動試驗(yàn)臺的客戶,在問他們需要隨機(jī)振動還是掃頻振動的時,大部分顧客均會反問:隨機(jī)振動和掃頻振動有什么不同?他們之間又有什么區(qū)別?什么產(chǎn)品要做正弦振動?什么產(chǎn)品要做隨機(jī)振動?今天柳沁科技給大家科普一下:

簡單的說,正弦振動的振動在于找出產(chǎn)品設(shè)計(jì)或包裝設(shè)計(jì)的脆弱點(diǎn),看在哪一個具體的頻率點(diǎn)響應(yīng)最大就是所謂的共振點(diǎn)Resonant Frequency;NaturalFrequency)找到共振點(diǎn)后在該共振點(diǎn)作駐留測(10mindwellormore),確定產(chǎn)品能否承受共振帶來的影響,在做packagedesign的時候,要盡量避開該頻率點(diǎn),隨機(jī)振動要根據(jù)不同的運(yùn)輸方式來確定psd level,可參考astm,mil-std810,ista或iec68。

隨機(jī)振動與正弦振動的區(qū)別:

正弦振動在任意一瞬間只包含一種頻率的振動,而隨機(jī)振動在任意一瞬間包含頻譜范圍內(nèi)的各種頻率的振動,這些頻率能量的大小按照規(guī)定的譜圖分布。

對于正弦振動峰值 = 1.4倍的有效值

對于隨機(jī)振動峰值 = 3倍的有效值

正弦振動是一種確定性的振動,其任一時刻的狀態(tài)是可以計(jì)算得到的,而且是一個確定的數(shù)值;

隨機(jī)振動的是一種非確定性的振動,預(yù)選是不可能確定物體,上某一時刻的運(yùn)動瞬時值,只服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律;

由于隨機(jī)振動包涵頻譜內(nèi)所有的頻率,所以樣品上的共振點(diǎn)會同時激發(fā)并可能相互影響,所以試驗(yàn)比同量級的正弦試驗(yàn)嚴(yán)酷理論上,隨機(jī)振動加速度的峰值可能是其總均方根值的任意倍,但在實(shí)現(xiàn)中不可能,一般標(biāo)準(zhǔn)要求其峰值不得少于總均方根值的3倍;

一般情況是隨機(jī)振動可發(fā)現(xiàn)更可的問題,因?yàn)殡S機(jī)振動同一時間里面包括了很長的頻率范圍,而正弦振動一個時間里面只有一個頻率但有時也有例外當(dāng)產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)的脆弱點(diǎn)剛剛好頻率與正弦振動頻率相近,正弦(定頻或長掃頻速度很慢的振動)有時也可發(fā)現(xiàn)問題,但實(shí)際上這種問題,在實(shí)際應(yīng)用的過程中一般不會發(fā)現(xiàn),隨機(jī)振動也可以為找共振點(diǎn)吧,記得以前做振動試驗(yàn)的時候,使用隨機(jī)方式,坐在那里看著,看哪個頻率下振動幅度大,記下這個頻率后,使用定頻方式來做振動!其實(shí)大部分現(xiàn)實(shí)世界中的振動多是隨機(jī)振動,除了像回轉(zhuǎn)機(jī)械之類所產(chǎn)生的振動以外。

正弦振動試驗(yàn)有三種程序:共振搜尋、正弦掃描、與共振駐留。其中共振搜尋與共振駐留以測試結(jié)構(gòu)與外在振動環(huán)境有共振頻率時的強(qiáng)度,正弦掃描則是考慮共振頻率以外的振動環(huán)境能量對產(chǎn)品的影響。

早期(80年代)因?yàn)樵囼?yàn)技術(shù)的關(guān)系,大部分振動都是以正弦振動試驗(yàn)為主。后來電腦數(shù)位技術(shù)發(fā)達(dá)與普及之后,隨機(jī)數(shù)據(jù)產(chǎn)生器(RandomNumber Generator)非常成熟可靠,因此近年來所有有關(guān)振動的標(biāo)準(zhǔn),例如MIL-STD-810,IEC-60068,大多采隨機(jī)振動來驗(yàn)證產(chǎn)品的耐振能力。一般而言,正弦振動以解決結(jié)構(gòu)局部(LocaD耐振能力(以受力Force為主),因?yàn)樗且粋€頻率一個頻率的處理振動問題;隨機(jī)振動則結(jié)構(gòu)整體(Globle)耐振能力(以能量Energy為主),從整個頻率范圍的總振動能量處理振動問題。在應(yīng)用上,若是在設(shè)計(jì)初期為了尋找設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特性(如自然頻率、阻尼系數(shù)等)正弦振動可以有較好的結(jié)果,但是從驗(yàn)證產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用時的耐振能力而言,隨機(jī)振動是比較接近現(xiàn)實(shí)世界的振動情形。正弦振動看共振就像你在聽收音機(jī)一樣,試驗(yàn)時一般是以低G值(例如1g)出力,由低頻往高頻依照一定頻率變化速率(掃描率)慢慢增加,當(dāng)振動機(jī)出力的頻率與試件的自然頻率耦合時,若你在試件上貼有加速儀,你可以從示波器上看到振動值(振幅)增大的反應(yīng),此時示波器或信號分析儀對應(yīng)的頻率就是試件的自然頻率或共振頻率,就像你的收音機(jī)收到固定電臺的聲音,表示你接到那個電臺的頻率一樣。手機(jī)接到信號也是頻率共振的例子。一般結(jié)構(gòu)對於振動力源的反應(yīng)有-定的時間,低頻反應(yīng)慢、高頻反應(yīng)快。這就是為什麼正弦掃描時采用的對數(shù)掃描率的原因。太快可能結(jié)構(gòu)未能及時反應(yīng),信號微弱無法辨識,當(dāng)然太慢也就沒有意義了,徒然浪費(fèi)時間而已。

 

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