正弦振動(dòng)試驗(yàn)

概述

     正弦振動(dòng)試驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常采用的試驗(yàn)方法，是人們最早，了解最多的一種振動(dòng)。例如凡是旋轉(zhuǎn)、脈動(dòng)、振蕩（在船舶、飛機(jī)、車輛、空間飛行器上所出現(xiàn)的）所產(chǎn)生的振動(dòng)均是正弦振動(dòng)，要模擬這些振動(dòng)環(huán)境，無疑需用正弦振動(dòng)試驗(yàn)。

在振動(dòng)試驗(yàn)的發(fā)展歷程中，最早采用的是正弦振動(dòng)，先是定頻振動(dòng)，后發(fā)展到掃頻振動(dòng)。就掃頻振動(dòng)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(dòng)試驗(yàn)的目的是在試驗(yàn)室內(nèi)模擬產(chǎn)品在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用過程中所可能經(jīng)受到的正弦振動(dòng)及其影響。

正弦振動(dòng)的主要用途：

模擬激勵(lì)源是周期函數(shù)的振動(dòng)

搜索結(jié)構(gòu)共振頻率

考核試件的疲勞強(qiáng)度

與隨機(jī)振動(dòng)疊加產(chǎn)生模擬實(shí)際環(huán)境的振動(dòng)

 正弦振動(dòng)試驗(yàn)的試驗(yàn)條件（嚴(yán)酷等級）由頻率、振幅、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間三個(gè)參數(shù)共同確定。

1、相關(guān)術(shù)語定義

正弦振動(dòng)：振動(dòng)參量可由時(shí)間自變量的正弦函數(shù)描述的周期振動(dòng)。

頻率：周期的倒數(shù)。頻率的單位是赫茲（Hz），相當(dāng)于每秒循環(huán)一次。

振幅：位移、相對位移。它表征物體上一點(diǎn)相對于某參考系的位置變化的時(shí)間變量。（振動(dòng)的）峰—峰值，給定時(shí)間區(qū)間內(nèi)振動(dòng)最大正值與最大負(fù)值之間的差值。

 交越頻率：振動(dòng)的某一特性從一種關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N關(guān)系時(shí)的頻率。例如：當(dāng)振動(dòng)幅值或均方根值從等位移一頻率關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榈燃铀俣纫活l率關(guān)系時(shí)的頻率為交越頻率。

2、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

振動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有很多，不同的國家地區(qū)行業(yè)，會(huì)有不同標(biāo)準(zhǔn)體系，如下：ASTM，ISTA，MIL，EN，IEC，ETSI，JIS，SAE、JASO、IEC，ISO等。

 現(xiàn)行常見的振動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有：GB2423，GJB150A，GJB360，GJB548，IEC61373，GB21563，GB6587，GB11287，GB16806，QC413，ISO16750等

 其中正弦振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)主要包括：

 GB/T2423.10-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分: 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fc: 振動(dòng)(正弦)

IEC60068-2-6-2007 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程.第2部分:試驗(yàn).第6節(jié):試驗(yàn)Fc:振動(dòng)(正弦波)

3、試驗(yàn)方法

在正弦振動(dòng)試驗(yàn)方法中又規(guī)定了掃頻試驗(yàn)和定頻試驗(yàn)兩種試驗(yàn)方法。

 掃頻試驗(yàn)

掃頻試驗(yàn)是指在試驗(yàn)過程中維持一個(gè)或兩個(gè)振動(dòng)參數(shù)（位移、速度或加速度）量級不變，而振動(dòng)頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)往復(fù)變化的試驗(yàn)。

線性掃描化是線性的，即單位時(shí)間掃過多少赫茲，單位是Hz/s或Hz/min，這種掃描用于細(xì)找共振頻率的試驗(yàn)。

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就是下限頻率到上限頻率經(jīng)過了n個(gè)倍頻程。

 對數(shù)掃描的意思是相同的時(shí)間掃過的頻率倍頻程數(shù)是相同的，例如從5-20Hz是兩個(gè)倍頻程，從500-2000Hz也是倍頻程。在對數(shù)掃描的情況下，掃過這兩段的時(shí)間是相同的。就是說對數(shù)掃描時(shí)低頻掃得慢而高頻掃得快（這當(dāng)然是指單位時(shí)間掃過的頻率范圍）。有時(shí)對數(shù)掃描率還用于Dec/min，含意是每分鐘掃多少個(gè)十倍頻程。