2018振动试验中相关参数的应用

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　　摘要：通过受试产品及试验模拟件在振动试验中，对数据进行应用分析，针对产品在振动试验在不同状态下，受试产品及模拟件在多部位的响应及传递参数响应分析方法，为产品在结构设计及安装工艺提供有效的基础支持，及其有着重要意义。在振动环境问题，提出需要熟悉振动测量技术应用，与数据采集分析。
　　关键词：工装装置 数据识别 交越频率
　　近年随着军用产品的迅猛发展，由于产品在错综复杂的环境因素下工作，带来的不确定环境，涉及面广，对本身产品的因素，及外界复杂环境带来的突发条件，直接影响造成产品的结构及强度，可靠性问题日益突出，带来的问题增多，而结构设计及强度问题尤为突出，所以就需要能够在实验室模拟外界环境的振动，进行振动数据采集、数据分析处理，从而提出产品分析方法、思路。
　　一、模拟件振动数据采集
　　受试件最好制作模拟件，以便得出测试各点振动响应状态。由振动试验完成。
　　机械振动转化为电信号是一种数据采集方式，振动传感器分为：位移传感器，速度传感器，加速度传感器，按测量原理分：变换电阻的有电位计式，应变式、压阻式传感器等等，这里采用压电式传感器，优点，结构简单、牢固、体积小、重量轻、频率响应范围宽，动态范围大，性能稳定、抗外界干扰能力强，
　　本工作提供分析振动环境下的应用分析，在实验室完成，振动试验条件选择《GJB150》执行，数据采集方法依据《GB.电工电子产品环境试验设备基本参数检验试验方法》。频率选择在5-2000变幅值进行扫频试验。
　　二、夹具设计思路
　　试验夹具设计思路，首先考虑材料，铝镁合金较佳，有效减少在复杂的振动环境下带来的振动不确定因素，材料应具有高频特性及疲劳强度、刚性，阻尼大的特点，结构稳固切对称，结构形式，为圆锥形、圆柱体型、梯形较为适宜，做到夹具与试件质心与振动台面质心相同，并尽可能将质量重心降低。通常振动台工作台面8等分圆安装螺孔，要将受试产品安装在振动台上，必有安装夹具，夹具设计是一种相当复杂问题，因为产品要能够真实将振动试验幅值传递于产品，夹具质量要求非常严格，质量大受试件响应较好，但是会带来振动台超负荷，质量轻综合复杂数据干扰较多，试验室数据与实际数据差异较大。
　　振动夹具设计思路应具备(1)掌握受试产品的试验要求。及产品工作状态。(2)熟练试验应用规范，试件测试方法。(3)安装方式，同实际试件安装方式一致。(4)考虑三轴向使用同一夹具。(5)避开试件的固有频率。(6)测试传感器安装，应反映各部位真实数据。
　　三、振动试验参数识别
　　3.1 共振频率识别
　　在各种参数识别方法中，主要是各类多输入、多输出的方法，尤其多点随机激励多点模态分析方法，优点是速度快，精度高，识别参数完整，多点正弦扫频能够很好测试出逐阶谐振频率与多部位试验数据。当激励频率等于r阶固有频率时，则相位共振准则。
　　3.2 阻尼因子和广义质量测量
　　在共振频率附近扫频，在结构上选择代表测试点，得出曲线，导出，在小阻尼近似表达式。
　　3.3 交越点与交越频率
　　交越点是指试验曲线改变定振方式的转折点，是反映定加速度，定位移的折线，直接量化此点的变化情况，以便确定在交越点的抖动、突变，所以在试验中曲线平滑为佳。如表1反映出在不同频率幅值变化。
　　从表1可见，正弦振动试验规定交越频率有一定的范围，试验严酷等级，所以，交越频率设置要精确，从而定加速度、定位移转换显平滑。
　　3.4 采样频率高控制分辨率
　　采样频率越高，获得的信号响应频率越高，如果采样总时间0.5秒，获得3200线谱，则，实际常采用=1Hz～3 Hz满足数据测试采样，效果较佳。
　　3.5 传感器布控
　　实验室振动试验是复现外界振动环境的现象，为了确保外界振动环境真实可靠，传感器数据测试信号是重中之重，传感器布控位置的控制与测试直接模拟反应近似实际状态。
　　(1)固定点是在受试件与台面点处。
　　(2)测试点，根据《GB2423》受试件所承受实际振动量值。
　　(3)检测点，在振动中采用监测与测量所产生的响应，也可是薄弱点，敏感点。
　　(4)基准点，根据《GB2423》参与控制所用，可单点或多点控制。
　　四、结论
　　实验室模拟振动试验是验证产品的有效方法，能够真实有效的数据采样，数据处理等，而数据的真实性是保证试验的基础，本文通过实验室进行试验，阐述相关参数的必要性，从而判断数据有效性、正确性。