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[说明]振动试验介绍
文章出处:http://www.mkyd.net [2010/10/19 9:06:22]
责任编辑:进口仪器仪表技术部
作者:进口仪器仪表
产品达到用户手中,在此过程中将有不同状态之振动产生,造成产品不同程度的损坏。而对于产品有任何损坏都不是厂商及客户所愿意见到的,然而运送过程所发生的振动却是难以避免,若一味的提高包装成本,必将带来严重而不必要的浪费,反之脆弱的包装却造成产品的高成本,并丧失了产品形象及市场,这些都不是我们所愿见到的。
振动测试约在四、五十年前开始萌芽,理论建立时,并无助于人们相信它的重要性,直到二次大战时,许多的飞行器、舰艇、车辆及器材在使用后,意外的发现机件失零的比例相当高,经研究的结果发现,大都由于其结构无法承受其本身所产生的长时间共振,或搭载物品承受运送共振所引起之,元件松脱、崩裂,而致机件失零甚而造成巨大损失。当这项结果公布后,振动测试才受到各界重视,纷纷投入大笔经费、人力去研究。尔后,对于振动量测分析以至模拟分析的近代理论建立后,对振动测试的方法及逻辑亦不断改进。尤其现今货物的流通频繁,使振动测试更显重要。 然而振动测试的目的,是在于实验中作一连串可控制的振动模拟,测试产品在寿命周期中,是否能承受运送或振动环境因素的考验,也能确定产品设计及功能的要求标准。据统计的数据显示提升3%的设计水准,将增加20%的回收及减少18%的各项不必要支出。振动模拟依据不同的目的也有不同的方法如共振搜寻、共振驻留、循环扫描、随机振动及应力筛检等,而振动的效应计有:一、结构的强度。二、结合物的松脱。三、保护材料的磨损。四、零组件的破损。五、电子组件之接触不良。六、电路短路及断续不稳。七、各件之标准值偏移。八、提早将不良件筛检出。九、找寻零件、结构、包装与运送过程间之共振关系,改良其共振因素。而振动测试的程序,须评估订定试验规格,夹具设计之真实性,测试过程中之功能检查及最后试件之评估、检讨和建议。 振动测试的要义在于确认产品的可靠度以及提前将不良品在出厂前筛检出,并评估其不良品的失效分析以期成为一个高水准、高信赖度的产品。 机械导纳方法 机械导纳是系统频域的特征参量(见机械阻抗)。大型复杂结构的固有频率多而密集,振型很复杂,无法用简易方法测定。然而可以先测试系统对激振力的响应,得到机械导纳,再用图解识别(即机械导纳的幅频、相频、实频、虚频或矢端图等图形识别)或计算机识别来确定模态参量或物理参量。 振动环境试验 为了了解产品的耐振寿命和性能指标的稳定性,录找可能引起破坏或失效的薄弱环节,对系统在模拟实际环境的振动、冲击条件下进行的考核试验。定型产品的试验规范通常已经标准化,新产品要制定合适的试验方法。试验方法分两大类:①标准试验,包括耐预定频率试验、耐共振试验、正弦扫描试验、宽带随机振动试验、冲击试验、声振试验和运输试验等;②非标准试验,包括瞬态波形振动试验、窄带随机振动试验、随机波再现试验、正弦波和随机波混合试验等。(见振动环境试验) 振动试验数据处理和分析 试验得到的大量原始数据必须经过各种处理,才能作为工程设计计算的依据资料。试验的原始记录数据是参量的时间历程(位移、速度或加速度等量值同时间的关系),通过直观分析可将数据分为瞬态的、周期的、随机或非随机持续非周期的三种,进而在时域(包括时差域,即自变量为两信号的时间差)、频域和幅值域三大域中进行统计分析、相关分析和谱分析,从而得到表征时间历程特征的各种函数。处理方法可分为模拟量处理法和数字量处理法。前者设备简单,但精度较差,处理时间长;后者需将原始记录的模拟量变换为数字量后用数字计算机处理,由于精度很高,速度极快,所以随着各种功能齐全的专用数据处理机(如快速傅里叶分析仪)的出现,数字量处理法已逐渐取代了模拟量处理法。 |