概述
正弦振動試驗是實驗室中經(jīng)常采用的試驗方法,是人們最早,了解最多的一種振動。例如凡是旋轉、脈動、振蕩(在船舶、飛機、車輛、空間飛行器上所出現(xiàn)的)所產生的振動均是正弦振動,要模擬這些振動環(huán)境,無疑需用正弦振動試驗。
在振動試驗的發(fā)展歷程中,最早采用的是正弦振動,先是定頻振動,后發(fā)展到掃頻振動。就掃頻振動而言,一開始是線性掃頻,慢慢發(fā)展到目前的對數(shù)掃頻。
正弦振動試驗的目的是在試驗室內模擬產品在運輸、儲存、使用過程中所可能經(jīng)受到的正弦振動及其影響。
正弦振動的主要用途:
模擬激勵源是周期函數(shù)的振動
搜索結構共振頻率
考核試件的疲勞強度
與隨機振動疊加產生模擬實際環(huán)境的振動
正弦振動試驗的試驗條件(嚴酷等級)由頻率、振幅、試驗持續(xù)時間三個參數(shù)共同確定。
1、相關術語定義
正弦振動:振動參量可由時間自變量的正弦函數(shù)描述的周期振動。
頻率:周期的倒數(shù)。頻率的單位是赫茲(Hz),相當于每秒循環(huán)一次。
振幅:位移、相對位移。它表征物體上一點相對于某參考系的位置變化的時間變量。(振動的)峰—峰值,給定時間區(qū)間內振動最大正值與最大負值之間的差值。
交越頻率:振動的某一特性從一種關系轉變?yōu)榱硪环N關系時的頻率。例如:當振動幅值或均方根值從等位移一頻率關系轉變?yōu)榈燃铀俣纫活l率關系時的頻率為交越頻率。
2、相關標準
振動試驗標準有很多,不同的國家地區(qū)行業(yè),會有不同標準體系,如下:ASTM,ISTA,MIL,EN,IEC,ETSI,JIS,SAE、JASO、IEC,ISO等。
現(xiàn)行常見的振動試驗標準有:GB2423,GJB150A,GJB360,GJB548,IEC61373,GB21563,GB6587,GB11287,GB16806,QC413,ISO16750等
其中正弦振動標準主要包括:
GB/T2423.10-2008 電工電子產品環(huán)境試驗 第2部分: 試驗方法 試驗Fc: 振動(正弦)
IEC60068-2-6-2007 基本環(huán)境試驗規(guī)程.第2部分:試驗.第6節(jié):試驗Fc:振動(正弦波)
3、試驗方法
在正弦振動試驗方法中又規(guī)定了掃頻試驗和定頻試驗兩種試驗方法。
掃頻試驗
掃頻試驗是指在試驗過程中維持一個或兩個振動參數(shù)(位移、速度或加速度)量級不變,而振動頻率在一定范圍內連續(xù)往復變化的試驗。
線性掃描化是線性的,即單位時間掃過多少赫茲,單位是Hz/s或Hz/min,這種掃描用于細找共振頻率的試驗。
對數(shù)掃描頻率變化按對數(shù)變化,掃描率可以是oct/min、oct是倍頻程。
如果上限頻率fH,下限fL,fH/fL=2n,n<