振动试验基础：试验条件内容介绍之正弦试验

本文来源于振动试验学习笔记

本单元主要介绍一些典型的振动与冲击试验条件内容，希望初入者对其有一定的认识，以便在工作中看到试验条件内容时，而不知所云。

典型振动与冲击试验分类

4.1 正弦振动试验条件内容介绍

正弦定频（spot）试验

试验1：加速度2G 频率10Hz 试验时间5分钟

位移：D_0-p[mm]=A/（2πf ）²=2×9.8/（2×3.14×10）²= 4.969mm

速度：V_0-p[m/s]=A/（2πf）=2×9.8/（2×3.14×10）= 0.31m/s

振动次数：

C　=　t・f （C：回　　t：秒　　f:Hz）

= 5×60×10 = 3000回

试验2：单振幅10mm 频率10Hz 试验时间5分钟

加速度：A_0-p[m/s²]=（2πf ）²D_0-p

=（2×3.14×10）² ×10×10 ^-3

= 39.4m/s²

速度：V_0-p[m/s]= 2πf D_0-p

=（2×3.14×10）×10×10 ^-3

= 0.628m/s

试验3：速度1m/s 频率10Hz 试验时间5分钟

位移：D_0-p[mm]=V/（2πf）=1/（2×3.14×10）=15.92mm

加速度：A_0-p[m/s²]= 2πf V=6.28×10×1=62.8m/s²

试验4：加速度30G 频率10Hz 试验时间10分钟（试验能做吗？）

试验5：加速度3m/s² 频率33Hz 振动次数10⁶次（试验时间算一下）

正弦扫频（sweep）试验

扫频方式：直线扫频、对数扫频

直线扫频（现今很少使用）

V_l=(f₂-f₁）/T

V_l：扫频速度（Hz/s）

f₂：扫描频率上限（Hz）

f₁：扫描频率下限（Hz）

T：扫描时间（s）

振动次数：C=f₁・T+0.5V₁・T²（回）（T≦（f₂-f₁）/ V_l ）

例：10Hz～1000Hz直线扫描、扫频速度100Hz/s、来回一次、扫频时间需要多少秒？

去路　T=（1000-10）/100=9.9s

来回　9.9×2=19.8秒

对数扫频（常用方式）

R = R_oct/T （二倍频）

= [ log（f₂/f₁）/log2] /T

R：扫频速度（oct/min）

f₂：扫描频率上限（Hz）

f₁：扫描频率下限（Hz）

T：对数扫描时间（min）

振动次数：C = 60（f₂-f₁）/（ln2・R） 回

或者　R = R_dec/T （十倍频很少用到，不做叙述。）

例：10Hz～1000Hz对数扫描、扫频速度2oct/min、来回一次、扫频时间需要多少秒？

R_oct = log（1000/10）/log2 = 2/log2oct

去路　T = 2/log2/2 = 1/log2min

来回　1/log2　×2=6.645分

试验1：

加速度5m/s² 频率范围5Hz～200Hz

去路5分钟 对数扫描 来回一次（扫频速度算一下）

试验2：

加速度1m/s² 频率范围3Hz～35Hz

扫频速度1oct/min

振动波次数10⁷次（扫频时间来回一次算一下）

试验3：

20Hz～35Hz98 m/s²

35Hz～50Hz4mmp-p

50Hz～1000Hz196m/s²

去路5分钟 对数扫频 （扫频速度？）

试验4：试验加速度

频率（Hz）	加速度（m/s2）
10	5
100	5
300	3
500	3
1000	5

一次去路5min，对数扫频，来回一次（扫频速度？）

总结：

以上试验条件内容加上振动方向、加速度传感器控制和检测通道数、试验体质量等等信息，便构成了基本的正弦试验条件内容，从而通过试验内容来选择合适经济的振动台。

正弦振动是振动试验的基础，在几十年前由于科学技术的落后，只能通过简单的正弦试验来进行试验，沿用至今。现今，随着随机振动试验技术的成熟，大有被其取代的趋势。

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