振动试验是评定产品在预期的使用环境中抗振能力,而在现场或实验室对受振动的实物或模型进行的试验,目的是通过模拟一连串振动现象,测试产品在寿命周期中,是否能承受运输或使用的过程的振动环境的考验,也能确定产品设计和功能的要求标准。振动试验的精义在于确认产品的可靠性及提前将不良品在出厂前筛检出来,并评估其不良品的失效分析使其成为高水平,高可靠性的产品。
它是从航空航天部门发展起来的,现在已被推广到动力机械、交通运输、建筑等各个工业部门及环境保护、劳动保护方面,其应用日益广泛。振动试验包括响应测量、动态特性参量测定、载荷识别以及振动环境试验等内容。
无论任何振动都需要一定的试验条件,这是试验的重要依据之一。对任何一个振动试验,要求在不同试验室内做试验时结果是一致的,不允许出现*不同的结果。这就要对振动试验做一系列的规定,既试验的标准规范。
环境适应性试验的目的是选用试件未来可能承受的振动环境去激励试件,检验其对环境的适应性。目前,航空航天中使用的机载(箭载)仪器和设备,大部分一定要进行此项试验,以便评估其性能是不是满足要求。此类试验的最大特点是振动条件越接近线. 动力学强度试验
动力学强度试验的目的是考核试件结构的动强度,检验在给定的试验条件下试件是否会产生疲劳破坏。这类试验的试件大部分是结构件,试验时间比较久。试验条件一般应从实际振动环境中选取。
动力特性试验的目的是用试验的方法测出试件的动特性参数,如振型、频率、阻尼等。此类振动试验的特点是激振力可以很小,激振力与实际振动环境无关。但必须选好激振点的位置,而测试点要很多,测出足够多的数据才能得出准确的参数。
有些振动试验与上述目的不同,如振动筛选试验,其目的是对生产线上的元件、组件、进行振动筛选,找出工艺生产中的薄弱环节,剔除低质量的产品来提升整个产品的可靠性。又如消除大型铸件残余应力的振动试验,在大型铸件上装一机械式激振器激振铸件,使铸件的残余应力很快消除。这些试验的振动条件通常与产品任务环境无关。
正弦振动试验是试验室中常常采取的试验方法,是人们认识最早了解最多的一种振动。例如凡是旋转、脉动、振荡(在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的)所产生的振动均是正弦振动。要模拟这些振动环境,无疑须用正弦振动试验。当振动环境是随机的、但又无条件做随机振动试验时,某些情况下可以用正弦振动试验来代替(不是等效)。此外,振动特性试验中,用正弦信号激振是常用的最基本方法。由于正弦试验设备相对便宜,因此一般的振动试验室几乎都能够直接进行正弦振动实验。
对数扫描的意思是相同的时间扫过的频率倍频程数是相同的,例如从5-20Hz是两个倍频程,从500-2000Hz也是倍频程。在对数扫描的情况下,扫过这两段的时间是相同的。就是说对数扫描时低频扫得慢而高频扫得快(这当然是指单位时间扫过的频率范围)。有时对数扫描率还用于Dec/min,含意是每分钟扫多少个十倍频程。
给试件施加随机振动的试验叫随机振动试验,按随机振动的频带宽度分为宽带随机试验和窄带随机试验。
给试件施加的载荷既有随机又有正弦的振动试验叫混合型振动试验。一般是宽带随机的背景上加一个或几个正弦信号(如飞机的炮振试验和直升飞机的振动试验等),这些正弦信号的频率能是固定的也可以是变化的(即扫频);另一种是宽带随机背景上加一个或几个窄带随机信号,窄带随机的中心频率能是固定的,也可以变化(扫频);还有宽带随机背景上加正弦信号又加窄带随机信号。这三种都称为混合型振动试验。
振动试验的条件一般来说包括振动试验的量级、维持的时间和试验程序等内容。其中振动试验量级的选择是一个很重要的问题,既能激发出产品的缺陷又不损害合格产品为唯一准则;维持的时间表示整个振动试验所需时间,不同的时间对产品造成的影响不同。
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