每當柳沁科技遇到購買(mǎi)電磁振動(dòng)試驗臺的客戶(hù),在問(wèn)他們需要隨機振動(dòng)還是掃頻振動(dòng)的時(shí),大部分顧客均會(huì )反問(wèn):隨機振動(dòng)和掃頻振動(dòng)有什么不同?他們之間又有什么區別?什么產(chǎn)品要做正弦振動(dòng)?什么產(chǎn)品要做隨機振動(dòng)?今天柳沁科技給大家科普一下:
簡(jiǎn)單的說(shuō),正弦振動(dòng)的振動(dòng)在于找出產(chǎn)品設計或包裝設計的脆弱點(diǎn),看在哪一個(gè)具體的頻率點(diǎn)響應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(lái)的影響,在做packagedesign的時(shí)候,要盡量避開(kāi)該頻率點(diǎn),隨機振動(dòng)要根據不同的運輸方式來(lái)確定psd level,可參考astm,mil-std810,ista或iec68。
隨機振動(dòng)與正弦振動(dòng)的區別:
正弦振動(dòng)在任意一瞬間只包含一種頻率的振動(dòng),而隨機振動(dòng)在任意一瞬間包含頻譜范圍內的各種頻率的振動(dòng),這些頻率能量的大小按照規定的譜圖分布。
對于正弦振動(dòng)峰值 = 1.4倍的有效值
對于隨機振動(dòng)峰值 = 3倍的有效值
正弦振動(dòng)是一種確定性的振動(dòng),其任一時(shí)刻的狀態(tài)是可以計算得到的,而且是一個(gè)確定的數值;
隨機振動(dòng)的是一種非確定性的振動(dòng),預選是不可能確定物體,上某一時(shí)刻的運動(dòng)瞬時(shí)值,只服從統計規律;
由于隨機振動(dòng)包涵頻譜內所有的頻率,所以樣品上的共振點(diǎn)會(huì )同時(shí)激發(fā)并可能相互影響,所以試驗比同量級的正弦試驗嚴酷理論上,隨機振動(dòng)加速度的峰值可能是其總均方根值的任意倍,但在實(shí)現中不可能,一般標準要求其峰值不得少于總均方根值的3倍;
一般情況是隨機振動(dòng)可發(fā)現更可的問(wèn)題,因為隨機振動(dòng)同一時(shí)間里面包括了很長(cháng)的頻率范圍,而正弦振動(dòng)一個(gè)時(shí)間里面只有一個(gè)頻率但有時(shí)也有例外當產(chǎn)品的機構的脆弱點(diǎn)剛剛好頻率與正弦振動(dòng)頻率相近,正弦(定頻或長(cháng)掃頻速度很慢的振動(dòng))有時(shí)也可發(fā)現問(wèn)題,但實(shí)際上這種問(wèn)題,在實(shí)際應用的過(guò)程中一般不會(huì )發(fā)現,隨機振動(dòng)也可以為找共振點(diǎn)吧,記得以前做振動(dòng)試驗的時(shí)候,使用隨機方式,坐在那里看著(zhù),看哪個(gè)頻率下振動(dòng)幅度大,記下這個(gè)頻率后,使用定頻方式來(lái)做振動(dòng)!其實(shí)大部分現實(shí)世界中的振動(dòng)多是隨機振動(dòng),除了像回轉機械之類(lèi)所產(chǎn)生的振動(dòng)以外。
正弦振動(dòng)試驗有三種程序: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構與外在振動(dòng)環(huán)境有共振頻率時(shí)的強度,正弦掃描則是考慮共振頻率以外的振動(dòng)環(huán)境能量對產(chǎn)品的影響。
早期(80年代)因為試驗技術(shù)的關(guān)系,大部分振動(dòng)都是以正弦振動(dòng)試驗為主。后來(lái)電腦數位技術(shù)發(fā)達與普及之后,隨機數據產(chǎn)生器(RandomNumber Generator)非常成熟可靠,因此近年來(lái)所有有關(guān)振動(dòng)的標準,例如MIL-STD-810,IEC-60068,大多采隨機振動(dòng)來(lái)驗證產(chǎn)品的耐振能力。一般而言,正弦振動(dòng)以解決結構局部(LocaD耐振能力(以受力Force為主),因為它是一個(gè)頻率一個(gè)頻率的處理振動(dòng)問(wèn)題;隨機振動(dòng)則結構整體(Globle)耐振能力(以能量Energy為主),從整個(gè)頻率范圍的總振動(dòng)能量處理振動(dòng)問(wèn)題。在應用上,若是在設計初期為了尋找設計產(chǎn)品的結構特性(如自然頻率、阻尼系數等)正弦振動(dòng)可以有較好的結果,但是從驗證產(chǎn)品實(shí)際應用時(shí)的耐振能力而言,隨機振動(dòng)是比較接近現實(shí)世界的振動(dòng)情形。正弦振動(dòng)看共振就像你在聽(tīng)收音機一樣,試驗時(shí)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,當振動(dòng)機出力的頻率與試件的自然頻率耦合時(shí),若你在試件上貼有加速儀,你可以從示波器上看到振動(dòng)值(振幅)增大的反應,此時(shí)示波器或信號分析儀對應的頻率就是試件的自然頻率或共振頻率,就像你的收音機收到固定電臺的聲音,表示你接到那個(gè)電臺的頻率一樣。手機接到信號也是頻率共振的例子。一般結構對於振動(dòng)力源的反應有-定的時(shí)間,低頻反應慢、高頻反應快。這就是為什麼正弦掃描時(shí)采用的對數掃描率的原因。太快可能結構未能及時(shí)反應,信號微弱無(wú)法辨識,當然太慢也就沒(méi)有意義了,徒然浪費時(shí)間而已。