振动试验工程技术应用

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振动试验技术的工程应用
夏江宁
北京强度环境研究所上海试检中心

主要内容
1、振动试验的应用背景
2、振动试验的理论基础
3、振动试验的操作流程
4、夹具设计遵循的准则
5、振动设备的选择
6、振动试验技术的最新进展

1.1工程背景
1、现代工业产品的制作工艺越来越复杂；
2、复合材料的应用越来越多；
3、产品的使用范围越来越广；
4、产品的可靠性要求越来越高。

1.2试验目的
根据产品研发阶段的不同，其试验目的主要有（MIL-STD-810F）：
1、研制试验
目的：用于确定装备的特性，暴露设计和构造的不足及评价纠正措施。
2、鉴定试验
目的：确定装备是否满足特定环境要求。
3、功能试验
目的：验证装备暴露在最恶劣的运行环境条件下是否能正常工作。
4、耐久试验
目的：对环境寿命周期高精度的模拟。
5、可靠性试验
目的：获得装备失效率的统计规律。试验件通常较多。

1.3振动引发的故障模式
1、结构疲劳破坏；
2、结构瞬时超越破坏；
3、仪器设备功能失效；
4、产品总体性能下降；
5、对人体造成危害；
2.5—5Hz之间的振动，可引起颈椎和腰椎的共振，振幅增大约240％。
4—6Hz间的振动，可使人的驱体、肩以及颈发生共振，振幅增大约200％。
20—30Hz间的振动，使人的关节与肩之间出现强共振，其振幅增大250％。
60—200Hz间的振动，可使人的眼球、手指发生共振，共振幅增大约230％。
一般地面设备机械振动的频率范围是l0—100Hz，舶船设备机械振动的频率范围是5—l00Hz，可见这些振动对人体都是很有危害性的。

2.1试验分类
振动过程的分类一般为：
1、周期性过程和非周期过程；
2、确定性过程和非确定性过程、
3、平稳过程和非平稳过程。
目前振动试验的分类主要有：正弦扫描试验、随机试验、冲击试验以及混合模式试验。