隨機(jī)振動(dòng)的概念及試驗(yàn)條件有哪些

振動(dòng)可分為定則（確定性）振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)兩大類。它們的本質(zhì)差別在于：隨機(jī)振動(dòng)一般指的不是單個(gè)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(jì)規(guī)律。因此，隨機(jī)振動(dòng)雖然不能用確定性函數(shù)描述，卻能用統(tǒng)計(jì)特性來(lái)描述。在定則振動(dòng)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(jī)振動(dòng)問題中就只能確定輸出和輸入之間的統(tǒng)計(jì)特性關(guān)系。

隨機(jī)振動(dòng)指那些無(wú)法用確定性函數(shù)來(lái)描述，但又有一定統(tǒng)計(jì)規(guī)律的振動(dòng)。例如，車輛行進(jìn)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(dòng)以及海上鉆井平臺(tái)發(fā)生的振動(dòng)，等等。

隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的試驗(yàn)條件（嚴(yán)酷等級(jí)）是由試驗(yàn)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(yàn)時(shí)間四個(gè)參數(shù)組成。

（1） 試驗(yàn)頻率范圍頻率范圍是指產(chǎn)品安裝平臺(tái)的振動(dòng)對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生有效激勵(lì)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(tái)產(chǎn)生明顯振動(dòng)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(tái)產(chǎn)生明顯振動(dòng)的最高頻率，或是可以有效地、機(jī)械地傳遞振動(dòng)的最高頻率。通常認(rèn)為機(jī)械傳遞的振動(dòng)的最高頻率是取2000Hz，盡管實(shí)際上常常會(huì)更低。如果需要2000Hz以上的頻率，通常需要用噪聲來(lái)進(jìn)行。

（2）功率譜譜密度（g2/Hz）和功率譜譜密度的頻譜隨機(jī)振動(dòng)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(lái)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(dòng)能量在整個(gè)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(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的試驗(yàn)條件（嚴(yán)酷等級(jí)）時(shí)，通?；蛄?xí)慣會(huì)用總均方根加速度（Grms）來(lái)衡量隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)條件的高低或嚴(yán)酷程度，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是不對(duì)的，也就是用Grms值來(lái)規(guī)定振動(dòng)條件是不對(duì)的，因?yàn)榭偩礁铀俣龋℅rms）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(lái)進(jìn)行試驗(yàn)誤差控制與檢測(cè)，以及根據(jù)試驗(yàn)樣品的重量、體積、動(dòng)態(tài)特性來(lái)選需多大推力（功率）的振動(dòng)臺(tái)。從上述的敘述可見，評(píng)價(jià)隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)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(jī)振動(dòng)試驗(yàn)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(duì)這一點(diǎn)，無(wú)論是GJB150還是GJB899在給機(jī)載設(shè)備振動(dòng)應(yīng)力時(shí)，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(yàn)時(shí)間 試驗(yàn)時(shí)間就是進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)的持續(xù)時(shí)間，通常分為功能（性能）和強(qiáng)度（耐久）二種試驗(yàn)時(shí)間。對(duì)空中運(yùn)載工具及空中運(yùn)載工具上使用的設(shè)備，耐久試驗(yàn)的時(shí)間通常為功能試驗(yàn)時(shí)間的1.6倍。

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