振動試驗主要涉及很多(duō)種類,主要包括掃頻(pín)試驗、正弦振動試驗、定頻(pín)振動試驗及随機振動試驗,不同試驗具有用(yòng)途,一般來(lái)說掃頻(pín)試驗是爲了(le)獲得(de)結構的(de)共振頻(pín)率,它一般置于某一其他(tā)振動試驗(正弦振動試驗、定頻(pín)振動試驗及随機振動試驗)的(de)前後,用(yòng)以觀測試驗後結構基頻(pín)的(de)改變量,他(tā)們都用(yòng)到了(le)如圖1所示的(de)振動試驗台。
正弦振動試驗用(yòng)于獲得(de)産品在正弦振動激勵下(xià)結構的(de)動力學響應;
定頻(pín)振動試驗用(yòng)于觀測産品在某一特定頻(pín)率激勵的(de)動力學響應;
随機振動試驗是爲了(le)獲得(de)産品在随機振動環境激勵作用(yòng)下(xià)的(de)動力學響應。
圖 1 試驗設備
以上振動試驗是可(kě)以通(tōng)過計算(suàn)機數值仿真手段來(lái)完成的(de),通(tōng)過數值仿真手段可(kě)以有效的(de)減少和(hé)避免物(wù)理(lǐ)試驗,從而加快(kuài)産品設計周期,減少成本,提前預知産品性能的(de)作用(yòng)。
1 掃頻(pín)試驗
掃頻(pín)試驗的(de)目的(de)是過得(de)産品的(de)基頻(pín),從而了(le)解産品的(de)剛度,掃頻(pín)試驗一般放在正弦試驗或者随機振動試驗的(de)前後,通(tōng)過兩次掃頻(pín)的(de)結果就可(kě)知道産品基頻(pín)的(de)變化(huà),從而判斷産品的(de)剛度的(de)改變情況。在數值仿真中産品的(de)基頻(pín)是通(tōng)過模态分(fēn)析獲得(de)的(de),通(tōng)過模态分(fēn)析如圖2所示的(de)結構模态。
圖 2 掃頻(pín)輸入 圖 3 模态分(fēn)析
2 正弦振動
正弦振動輸入的(de)一般形式如圖4所示,其定義形式爲前一段采用(yòng)恒定位移,後一段采用(yòng)恒定加速度的(de)方式。正弦振動仿真屬于典型的(de)模态動力學仿真,圖6和(hé)圖7是電子産品的(de)核心部件PCB主要關心的(de)力學響應,通(tōng)過大(dà)量的(de)理(lǐ)論與實踐對(duì)比,西安普渡航空仿真對(duì)此具備了(le)大(dà)量的(de)工程經驗。
圖 4 正弦振動輸入及試驗圖片
圖 5 正弦振動仿真的(de)位移雲圖及應力雲圖
3 随機振動(PSD)
随機振動是航空、航天及汽車等行業中随機振動作爲一種非常常見的(de)載荷形式,随機振動試驗用(yòng)于考核環境基礎激勵對(duì)産品抗力學可(kě)靠性的(de)影(yǐng)響,該類型仿真采用(yòng)模态動力學的(de)方法進行,通(tōng)過建立高(gāo)精度的(de)仿真模型及合理(lǐ)的(de)仿真控制參數可(kě)以獲得(de)較高(gāo)的(de)仿真精度,西安普渡航空仿真長(cháng)期專注該方向的(de)應用(yòng)研究,具有豐富的(de)工程經驗。
圖 6 GB/T 21563-2008條件
圖7 試驗模型及有限元模型
圖 8 垂向振動的(de)結構應力及質心加速度