隨機振動是指一種振動波形雜亂、對未來任何一個給定時刻其瞬時值不能預先確定，其波形隨時間的變化顯示不出一定規(guī)律的振動，無法用確定性函數(shù)解釋其規(guī)律。隨機振動的單次試驗結(jié)果有不確定性、不可預估性和不重復性，但相同條件下的多次試驗結(jié)果卻有內(nèi)在的統(tǒng)計規(guī)律。而須用概率統(tǒng)計方法定量描述其運動規(guī)律。隨機振動也是由正弦振動所組成的，但是這些正弦振動的頻率不是離散的，而是在一定范圍內(nèi)連續(xù)分布，各個正弦振動的振幅大小與位移大小變化不可預測的會隨時間變化，而是要用隨機振動信號在一定時刻的平均值、均方值、概率密度函數(shù)、功率譜密度來表達。
在自然界和工程實際中存在一種現(xiàn)象，其變化是高度不規(guī)則，無規(guī)律的，不可預估也不可重復，物理現(xiàn)象的這種變化規(guī)律稱為隨機的。例如，海浪，地震，陣風（湍流），火箭的噴氣噪聲以及不平路面。在隨機現(xiàn)象作用下，系統(tǒng)產(chǎn)生的振動規(guī)律也同樣有隨機的特征，振動過程是不確定的，這樣振動稱為隨機振動。工程中有很多這樣的實際例子：
在海浪作用下，海洋平臺結(jié)構(gòu)、水面艦船、出入水的導彈的振動；
在湍流作用下，飛行器結(jié)構(gòu)的振動；
在陣風作用下，高聳建筑物、橋梁的振動；
在地震作用下，所有地面建筑結(jié)構(gòu)的振動；
在發(fā)動機噴氣噪聲以及大氣氣動噪聲的作用下，火箭、導彈等飛行器結(jié)構(gòu)的振動；
在不平路面的作用下，各種車輛的振動。
一、振動試驗能引發(fā)哪些故障
導線磨損、緊固件/元器件松動、斷續(xù)的電氣接觸、電氣短路、密封失效、保護材料的磨損、零組件的破損、元器件失效、光學上或機械上的失調(diào)、結(jié)構(gòu)裂紋或斷裂、微粒和失效元器件的移位、微?；蚴г骷羧腚娐坊驒C械裝置中、過大的電氣噪聲、軸承腐蝕、提早將不良件篩檢出等。
二、隨機振動試驗分類
耐久性試驗：也叫強度試驗，用于評價結(jié)構(gòu)或試件的抗隨機振動特性，研究其強度破壞及疲勞壽命等問題。
功能試驗：研究在隨機振動環(huán)境下結(jié)構(gòu)或試件的功能特性。主要是檢驗結(jié)構(gòu)或試件在使用振動環(huán)境下是否產(chǎn)生功能失靈以及各機件的連接、固定、安裝變形及間隙之類的工藝要求是否受到破壞等。
響應試驗：對振動結(jié)構(gòu)作動力響應特性試驗是現(xiàn)代產(chǎn)品的安全、可靠、經(jīng)濟、適用不可或缺的研究環(huán)節(jié)。
三、哪些產(chǎn)品經(jīng)常做隨機振動試驗
汽車電子、航空航天、軌道交通、飛機外掛、高速公路卡車運輸、運輸包裝件、輪式車輛運輸、履帶車運輸、專用的通信設備、計算機服務器、網(wǎng)關等。
四、隨機振動試驗方法
1、按照相關規(guī)范應選擇合適的試驗頻率范圍(f1~f2)、總加速度均方根值、加速度譜密度譜型和試驗時間。若有關規(guī)范有要求,為了核實隨機輸入波的平穩(wěn)性,在檢查點上應按適當?shù)臅r間間隔進行加速度譜密度和加速度方均根值的多次測量,這應記錄在試驗報告中。
2、中間檢測和功能檢測：如有關規(guī)范有規(guī)定,在試驗過程中試驗樣品應在規(guī)定的時間間隔內(nèi)進行中間檢測,并檢測其性能；
3、最終振動響應檢查：在進行初始振動響應檢查的情況下,有關規(guī)范也會要求在隨機振動試驗完成后進行另外的振動響應檢查,以確定自初始振動響應檢查后試驗樣品是否發(fā)生了變化或失效。應用與初始振動響應檢查相同的方式、相同的響應點和相同的參數(shù)進行最終振動響應檢查。
4、恢復：在試驗后和最終檢測前需要一段恢復時間讓試驗樣品達到與初始檢測時相同的條件,例如溫度等，或者有關規(guī)范應規(guī)定需要恢復的條件；
5、最終檢測和功能檢測：應按有關規(guī)范規(guī)定對試驗樣品進行外觀、尺寸和功能檢測等，有關規(guī)范應給出試驗樣品可接受或拒收的判據(jù)，對振動響應結(jié)果的評價。
五、隨機振動試驗檢測標準
1、包裝 運輸包裝件基本試驗 第23部分：垂直隨機振動試驗方法 GB/T 4857.23-2021；
2、裝備實驗室環(huán)境試驗方法 第16部分：振動試驗 GJB 150.16A-2009；
3、軌道交通 機車車輛設備 沖擊和振動試驗 GB/T 21563-2018；
4、軌道交通 機車車輛設備 沖擊和振動試驗 IEC 61373：2010；
5、軌道交通 機車車輛電子裝置 GB/T 25119-2021；
6、軌道交通 機車車輛電子裝置 IEC 60571:2012；
7、軌道交通 機車車輛電子裝置 EN 50155:2021；
8、軌道交通 機車車輛設備 沖擊和振動試驗 IEC 61373：1999；
9、環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Fh：寬帶隨機振動和導則 GB/T 2423.56-2023；
10、環(huán)境試驗 第2-64部分：試驗 試驗Fh：寬帶隨機振動和導則 IEC 60068-2-64:2019。
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