概述
正弦振動(dòng)試驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常采用的試驗(yàn)方法,是人們最早,了解最多的一種振動(dòng)。例如凡是旋轉(zhuǎn)、脈動(dòng)、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(dòng)均是正弦振動(dòng),要模擬這些振動(dòng)環(huán)境,無疑需用正弦振動(dòng)試驗(yàn)。
在振動(dòng)試驗(yàn)的發(fā)展歷程中,最早采用的是正弦振動(dòng),先是定頻振動(dòng),后發(fā)展到掃頻振動(dòng)。就掃頻振動(dòng)而言,一開始是線性掃頻,慢慢發(fā)展到目前的對(duì)數(shù)掃頻。
正弦振動(dòng)試驗(yàn)的目的是在試驗(yàn)室內(nèi)模擬產(chǎn)品在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用過程中所可能經(jīng)受到的正弦振動(dòng)及其影響。
正弦振動(dòng)的主要用途:
模擬激勵(lì)源是周期函數(shù)的振動(dòng)
搜索結(jié)構(gòu)共振頻率
考核試件的疲勞強(qiáng)度
與隨機(jī)振動(dòng)疊加產(chǎn)生模擬實(shí)際環(huán)境的振動(dòng)
正弦振動(dòng)試驗(yàn)的試驗(yàn)條件(嚴(yán)酷等級(jí))由頻率、振幅、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間三個(gè)參數(shù)共同確定。
1、相關(guān)術(shù)語(yǔ)定義
正弦振動(dòng):振動(dòng)參量可由時(shí)間自變量的正弦函數(shù)描述的周期振動(dòng)。
頻率:周期的倒數(shù)。頻率的單位是赫茲(Hz),相當(dāng)于每秒循環(huán)一次。
振幅:位移、相對(duì)位移。它表征物體上一點(diǎn)相對(duì)于某參考系的位置變化的時(shí)間變量。(振動(dòng)的)峰—峰值,給定時(shí)間區(qū)間內(nèi)振動(dòng)最大正值與最大負(fù)值之間的差值。
交越頻率:振動(dòng)的某一特性從一種關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N關(guān)系時(shí)的頻率。例如:當(dāng)振動(dòng)幅值或均方根值從等位移一頻率關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榈燃铀俣纫活l率關(guān)系時(shí)的頻率為交越頻率。
2、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
振動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有很多,不同的國(guó)家地區(qū)行業(yè),會(huì)有不同標(biāo)準(zhǔn)體系,如下:ASTM,ISTA,MIL,EN,IEC,ETSI,JIS,SAE、JASO、IEC,ISO等。
現(xiàn)行常見的振動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有:GB2423,GJB150A,GJB360,GJB548,IEC61373,GB21563,GB6587,GB11287,GB16806,QC413,ISO16750等
其中正弦振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)主要包括:
GB/T2423.10-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分: 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fc: 振動(dòng)(正弦)
IEC60068-2-6-2007 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程.第2部分:試驗(yàn).第6節(jié):試驗(yàn)Fc:振動(dòng)(正弦波)
3、試驗(yàn)方法
在正弦振動(dòng)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。
掃頻試驗(yàn)
掃頻試驗(yàn)是指在試驗(yàn)過程中維持一個(gè)或兩個(gè)振動(dòng)參數(shù)(位移、速度或加速度)量級(jí)不變,而振動(dòng)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(shí)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(duì)數(shù)掃描頻率變化按對(duì)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<