隨機振動的概念及試驗條件有哪些

振動可分為定則（確定性）振動和隨機振動兩大類。它們的本質(zhì)差別在于：隨機振動一般指的不是單個現(xiàn)象，而是大量現(xiàn)象的集合。這些現(xiàn)象似乎是雜亂的，但從總體上看仍有一定的統(tǒng)計規(guī)律。因此，隨機振動雖然不能用確定性函數(shù)描述，卻能用統(tǒng)計特性來描述。在定則振動問題中可以考察系統(tǒng)的輸出和輸入之間的確定關(guān)系；而在隨機振動問題中就只能確定輸出和輸入之間的統(tǒng)計特性關(guān)系。

隨機振動指那些無法用確定性函數(shù)來描述，但又有一定統(tǒng)計規(guī)律的振動。例如，車輛行進中的顛簸，陣風(fēng)作用下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，噴氣噪聲引起的艙壁顫動以及海上鉆井平臺發(fā)生的振動，等等。

隨機振動試驗的試驗條件（嚴(yán)酷等級）是由試驗頻率范圍（Hz）、功率譜密度（g2 /Hz）、功率譜密度的頻譜、總均方根加速度（Grms）、試驗時間四個參數(shù)組成。

（1） 試驗頻率范圍頻率范圍是指產(chǎn)品安裝平臺的振動對產(chǎn)品產(chǎn)生有效激勵的最高頻率和最低頻率之間的頻率。典型的低頻通常是取產(chǎn)品最低共振頻率的一半或其安裝平臺產(chǎn)生明顯振動的最低頻率；典型的高頻是產(chǎn)品最高共振頻率的兩倍或其安裝平臺產(chǎn)生明顯振動的最高頻率，或是可以有效地、機械地傳遞振動的最高頻率。通常認(rèn)為機械傳遞的振動的最高頻率是取2000Hz，盡管實際上常常會更低。如果需要2000Hz以上的頻率，通常需要用噪聲來進行。

（2）功率譜譜密度（g2/Hz）和功率譜譜密度的頻譜隨機振動是以定義在相關(guān)頻率范圍內(nèi)的PSD功率譜密度（ASD加速度譜密度）及功率譜譜密度的頻譜的形式來表征。功率譜密度（加速度譜密度）是指單位頻率上的能量，功率譜譜密度的頻譜（加速度譜密度的頻譜）是指振動能量在整個頻率范圍內(nèi)的分布。

（3）總均方根加速度（Grms）大家在談到隨機振動試驗的試驗條件（嚴(yán)酷等級）時，通常或習(xí)慣會用總均方根加速度（Grms）來衡量隨機振動試驗條件的高低或嚴(yán)酷程度，嚴(yán)格來說是不對的，也就是用Grms值來規(guī)定振動條件是不對的，因為總均方根加速度（Grms）值是功率譜譜密度的頻譜在全頻段范圍內(nèi)面積的積分，即方均根值，它不包含任何頻率信息。因此Grms值通常用來進行試驗誤差控制與檢測，以及根據(jù)試驗樣品的重量、體積、動態(tài)特性來選需多大推力（功率）的振動臺。從上述的敘述可見，評價隨機振動試驗應(yīng)力大小的真正判據(jù)應(yīng)該是“在給定頻率范圍內(nèi)的加速度譜密度高低，即看隨機振動試驗的加速度譜密度頻譜曲線，而不是看總均方根加速度（GrmsS值）的高低”。對這一點，無論是GJB150還是GJB899在給機載設(shè)備振動應(yīng)力時，一般只給出加速度譜密度，從不給出出總均方根加速度（Grms值）。

（4）試驗時間 試驗時間就是進行隨機振動的持續(xù)時間，通常分為功能（性能）和強度（耐久）二種試驗時間。對空中運載工具及空中運載工具上使用的設(shè)備，耐久試驗的時間通常為功能試驗時間的1.6倍。

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