正弦振動是一種確定性的振動,其任一時刻的狀態(tài)是可以計算得到的,而且是一個確定的數(shù)值。隨機振動的是一種非確定性的振動,預(yù)選是不可能確定物體上某一時刻的運動瞬時值,只服從統(tǒng)計規(guī)律。
正弦振動在任意一瞬間只包含一種頻率的振動,而隨機振動在任意一瞬間包含頻譜范圍內(nèi)的各種頻率的振動,這些頻率能量的大小按照規(guī)定的譜圖分布。
由于隨機振動包涵頻譜內(nèi)所有的頻率,所以樣品上的共振點會同時激發(fā)并可能相互影響,所以試驗比同量級的
正弦試驗嚴(yán)酷。理論上,隨機振動加速度的峰值可能是其總均方根值的任意倍,但在實現(xiàn)中不可能,一般標(biāo)準(zhǔn)要求其峰值不得少于
總均方根值的3倍。
對于正弦振動?? 峰值=1.4倍的有效值? ?? 對于隨機振動?? 峰值=3倍的有效值
正弦振動實驗有三種程序:共振搜索、正弦掃描、與共振駐留。其中共振搜索與共振駐留以測試結(jié)構(gòu)以外在振動環(huán)境有共振頻率時的強度,正弦掃描則是考慮共振頻率以外的振動環(huán)境能量對產(chǎn)品的影響。
正弦振動的振動在于找出產(chǎn)品設(shè)計或包裝設(shè)計的脆弱點, 看在哪一個具體的頻率點響應(yīng)最大. 就是所謂的共振點. (Resonant Frequency, Natural Frequency). 找到共振點后在該共振點作駐留測試.(10 min. dwell or more), 確定產(chǎn)品能否承受共振帶來的影響. 在做package design的時候, 要盡量避開該頻率點。隨機振動來驗證產(chǎn)品的耐振能力。
一般而言,正弦振動以解決結(jié)構(gòu)局部耐振能力(以受力Force為主),因為它是一個頻率一個頻率的處理振動問題;隨機振動則結(jié)構(gòu)整體(Globle)耐振能力(以能量Energy為主),從整個頻率范圍的總振動能力處理振動問題。在應(yīng)用上,若是在設(shè)計初期為了尋找設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特性(如自然頻率、阻尼系數(shù)等)正弦振動可以有較好的結(jié)果,但是從驗證產(chǎn)品實際應(yīng)用時的耐振能力而言,隨機振動是比較接近現(xiàn)實實際的振動情況。一般只有在隨機振動時才會有激發(fā)出多個共振頻率的可能性。
選擇正弦或隨機,要看試驗者主要目的。正弦更多的是用在工程分析,隨機大都用在實際的運輸試驗。 還有任意一個物體是有無數(shù)個共振點,在振動試驗里我們主要在乎低頻段的共振點。而高頻部分考慮的不太多。一般結(jié)構(gòu)對于振動力源的反應(yīng)有一定的時間,低頻反應(yīng)慢,高頻反應(yīng)快,所以正弦掃描時采用對數(shù)掃描率,太快結(jié)構(gòu)未能及時反應(yīng),信號微弱無法辨識,當(dāng)然太慢也就無意義,浪費時間。