隨機(jī)振動試驗試驗?zāi)康?、影響機(jī)理及失效模式
隨機(jī)振動試驗試驗?zāi)康?、影響機(jī)理及失效模式
產(chǎn)品在運(yùn)輸和實際使用中所遇到的振動,,絕大多數(shù)是隨機(jī)振動。例如,,宇航器和導(dǎo)彈在發(fā)射和助推階段的振動,;火箭發(fā)動機(jī)的噪聲和氣動噪聲使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振動;飛機(jī)(特別是高速飛機(jī))的大功率噴氣發(fā)動機(jī)的振動,;飛機(jī)噪聲使飛機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振動和大氣湍流使機(jī)翼產(chǎn)生的振動,;飛機(jī)著陸和滑行時的振動;車輛在不平坦的道路上行駛時產(chǎn)生的振動,;多變的海浪使船舶產(chǎn)生的振動等,,都屬于隨機(jī)振動。因此,,用隨機(jī)振動試驗機(jī)試驗才能更真實反映產(chǎn)品的抗振性能,。
與正弦振動相比,隨機(jī)振動試驗機(jī)的頻率域?qū)?,而且有一個連續(xù)的頻譜,,它能同時在所對頻率上對產(chǎn)品進(jìn)行激勵,,各種頻率的相互作用遠(yuǎn)比用正弦振動僅對某些頻率或連續(xù)掃頻模擬上述振動的影響更嚴(yán)酷、更真實,、更有效,。另外,用隨機(jī)振動來研究產(chǎn)品的動態(tài)特性和結(jié)構(gòu)的傳遞函數(shù)比用正弦振動的方法更為簡單和*,。
隨機(jī)振動和正弦振動一樣能造成導(dǎo)線摩擦,、緊固件松動、活動件卡死,,從而破壞產(chǎn)品的連接,、安裝和固定。當(dāng)隨機(jī)振動激勵造成的應(yīng)力過大時,,會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋和斷裂,,特別在共振狀態(tài)下更為顯著。長時間的隨機(jī)振動,,由于交變應(yīng)力所產(chǎn)生的累積損傷,,會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞破壞。隨機(jī)振動還會導(dǎo)致觸點接觸不良,,帶電元件相互接觸或短路,,焊點脫開,導(dǎo)線斷裂,,以及產(chǎn)生強(qiáng)電噪聲等,,從而影響產(chǎn)品的正常工作,使產(chǎn)品性能下降,、失靈甚至失效,。
隨機(jī)振動試驗機(jī)的描述:在隨機(jī)振動試驗中,由于振動的質(zhì)點處于不規(guī)則的運(yùn)動狀態(tài),,永遠(yuǎn)不會地重復(fù),,對其進(jìn)行一系列的測量,各次記錄都不一樣,,所以沒有任何固定的周期,。在任何確定的時刻,其振幅,、頻率,、相位都不能預(yù)先知道,因此就不可能用簡單的周期函數(shù)和函數(shù)的組合來描述,。
隨機(jī)過程:按功率譜譜密度頻譜的形狀,,即按隨機(jī)過程的頻率結(jié)構(gòu),產(chǎn)品現(xiàn)場出現(xiàn)的隨機(jī)振動主要有卜列形式。
1)寬帶隨機(jī)振動
寬帶隨機(jī)振動試驗機(jī)是指振動的能分布在一個較寬的頻率范圍內(nèi)的振動,,一般運(yùn)載工具,,特別是空中運(yùn)載工具,如噴氣式飛機(jī),,其產(chǎn)生的振動就屬于寬帶隨機(jī)振動,。
2)窄帶隨機(jī)振動
窄帶隨機(jī)振動是指振動的能分布在一個較窄的頻率范圍內(nèi)的振動,如螺旋槳飛機(jī),,由于螺旋槳葉轉(zhuǎn)動時所帶動的旋轉(zhuǎn)壓力場將產(chǎn)生窄帶隨機(jī)振動,,窄帶隨杉l的中心頻率是螺旋槳葉的通過頻率及其諧波(一般到4階),其窄帶帶寬為其通過頻率(中心頻率)及其各次諧波的±5%(漂移),。
3)寬帶+窄帶隨機(jī)振動
除窄帶隨機(jī)振動外,,更主要的是各種振源引起的寬帶隨機(jī)振動。如安裝在腫帶車輛上和通過履帶午:輛運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品,,通常會經(jīng)受到以寬帶為主+窄帶的隨機(jī)振動,。寬帶隨機(jī)振動來自車輛的基本運(yùn)動、支承系統(tǒng),、路面不平,。窄帶隨機(jī)振動來自履帶拍擊地面的運(yùn)動。
4)寬帶隨機(jī)振動+周期振動
寬帶隨機(jī)振動+周期振動是指在寬帶隨機(jī)振動上疊加正弦振動,,直升飛機(jī)的振動往往是在寬帶隨機(jī)振動的簽礎(chǔ)上疊加很卨的正弦振動,。寬帶隨機(jī)振動試驗機(jī)來自直升飛機(jī)的各種振源,正弦振動是由直升飛機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件產(chǎn)生的,,如主旋翼、尾旋翼,、發(fā)動機(jī)和變速箱的振動,。
的國標(biāo)和IEC標(biāo)準(zhǔn),將寬帶+窄帶隨機(jī)振動與寬帶隨機(jī)振動+周期振動,,稱為混合激勵振動,。在混合激勵振動中,隨機(jī)分量用加速度譜密度表示,,正弦分量用加速度幅值表示,。