XYZ三轴电磁式振动试验台设备应用及计算公式

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XYZ三轴电磁垂直和水平振动试验台描述

1。什么是振动振动作为一种波动机械振动是物体在平衡点附近往复运动的机械运动。

2。振动可分为随机振动和正弦振动(周期性振动)周期性振动包括正谐波、多谐波、方波和锯齿波。周期性振动可以分解成一系列简谐振动的总和。根据有无外力推动，振动可分为自由振动和强迫振动。

XYZ三轴电磁垂直和水平振动试验台概述振动试验是机械环境试验之一振动试验台是进行此类试验的专用机械环境试验设备。

XYZ三轴电磁垂直和水平振动试验台公式

1，公式

F = (M0+M1+M2+& hellip)常用推力(F)；& hellip)A & hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(1)

:F & mdash；推力(激振力)(n)

m0 & mdash；振动台

m1 & mdash；运动部分的有效质量(kg)；辅助台面质量(kg)

m2 & mdash；试件质量(千克)(包括夹具和安装螺钉)

a & mdash；试验加速度(m/S2)

2、加速度(a)、速度(v)和位移(d)

2.1 a =ω三个振动参数的互换公式；v & hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(2)

:A & mdash；测试加速度(m/S2)

v & mdash；测试速度(m/s)

ω；=2&pi。f(角速度)

，其中f是测试频率(赫兹)

2.2v = &ω；D & times10-3 & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(3)

: V和ω；还有。2.1 & rdquo中文同义词

d & mdash；位移(mm0-p)单峰

2.3 a = &ω；2D时报；10-3 & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(4)

: a、d和ω；还有。2.1 & rdquo，& ldquo2.2 & rdquo汉语同义词

的公式(4)也可以简化为:a =

，其中:a和d以及& ldquo2.3 & rdquo然而，A的单位是g1g = 9.8m/s2

所以:A &渐近；此时，A的单位是M/S 2

固定电平扫描测试公式

3.1公式

FA-V = & hellip为加速度和速度的平滑交叉点频率；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(5)

: fA-V&mdash。加速度和速度平滑交叉点频率(赫兹)(A和V是前一个的同义词)计算速度与位移平滑交点频率的公式

3.2

& hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(6)

:& mdash；加速度和速度平滑交叉点频率(赫兹)(V和D是前一个的同义词)

3.3加速度和位移平滑交点频率的计算公式

fa-d = & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(7)

: fA-D&mdash。加速度和位移平滑交叉点频率(赫兹)，(A和D与前一个同义)根据& ldquo；

3.3 & rdquo式(7)也可以简化为

fa-d &渐近；5倍；A的单位是M/S 2

4，扫描时间和扫描速率的计算公式

4.1线性扫描比较简单:

S1 = & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(8)

:S1 & mdash；扫描时间(秒或分钟)

fh-fl & mdash。扫描宽带，其中fH是上限频率，fL是下限频率(赫兹)

V1 & mdash；扫描速率(赫兹/分钟或赫兹/秒)

4.2对数扫描频率:

4.2.1倍频程计算公式

n = & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(9)

:n & mdash；八度

fh & mdash。上限频率(赫兹)

℉& mdash；下限频率(赫兹)

4.2.2扫描速率计算公式

r = & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(10)

:R & mdash；扫描速率(oct/min或)

FH & mdash；上限频率(赫兹)

℉& mdash；下限频率(赫兹)

吨。扫描时间

4.2.3扫描时间计算公式

t = n/r & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(11)

:T & mdash；扫描时间(分钟或秒)

n & mdash；octave

r & mdash；扫描速率(oct/min或oct/s)

5，随机振动试验通用计算公式

5.1频率分辨率计算公式:

△f = & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip在公式(12)

中:△f & mdash；频率分辨率(赫兹)256±199 fmax & mdash；高控制频率

n & mdash；谱线编号(谱线编号)

fmax是△f

5.2的整数倍。使用计算公式

PSD(G2/Hz)

a2 = w & middot计算随机振动加速度

(1)的总均方根值，用于上频谱、下频谱和直频谱。△f = W &次；(f1-FB)& hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip直谱计算公式

a1 = & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip上频谱计算公式

a1 = & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip在公式

中，其中m=N/3N是谱线的斜率(db/o有效)

如果N=3则n=1，则必须采用公式

a3 = 2.3w 1f1lg

加速度的总均方根值:

gmis = (g)-hellip。& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip等式(13-1)

设置如下:w = WB = w1 = 0.2g 2/hzfa = 10 hzfb = 20hz f1 = 1000hz F2 = 2000hz

wa & rarr。wb谱的斜率为3dB，w1 & rarrw2谱的斜率为-6dB

，用上升谱公式计算:A1 =

，用直线谱公式计算:A2 = w×199；(f1-fb)=0.2倍；(1000-20) = 196

通过使用简化频谱公式计算:A3 =

通过使用加速度的总均方根值公式计算:GMIS = = = 17.25

为了简单起见，功率谱密度图通常被分成几个矩形和三角形。分别使用上升斜率(例如3dB/oct)和下降斜率(例如-6dB/oct)计算Wa和w2，然后计算每个几何形状的面积和面积之和，然后通过公式计算加速度的总均方根值GRMS = (g)-Hellip。& hellip公式(13-2)

注:这两种计算方法的结果往往大于用提升谱计算的结果，提升谱可以作为近似估计，但不能用于计算

种情况:假设w = wb+w1 = 0.2g 2/hzfa = 10 hzfb = 20 hzf 1 = 1000 hzf 2 = 2000 hzf 2 =

当fa的wa上升到fb的WB时，斜率为3dB/oct，而WB = 0.2g2/Hz

10则wa = 0.1g2/Hz

且w1 = 0.2g2/Hz 256(fb-fa)=0.1倍；(20-10)= 1

A2 = w &次；(f1-fb)=0.2倍；(1000-20)= 196

A3 = w2 &次；(f2-f1)=0.05倍；(2000-1000) = 50

加速度总均方根值GRMS =

= 17.96(g)

5.3已知加速度总均方根值g(rms)，并求出加速度功率谱密度公式

SF = & hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(14)

设置如下:加速度的总均方根值为19.8grms，计算加速度的功率谱密度SF

SF =

5.4，计算XP-p的大峰峰位移(mm)。计算公式

的精确方法是找出位移谱密度曲线，计算均方根位移值，将均方根位移乘以三倍，得到在工程中，通常只需要估计一个近似值。这里有一个简单的估算公式

xp-p = 1067 & middot；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip公式(15)

: Xp-p&mdash。大峰间偏移(基质金属蛋白酶-磷酸)

fo & mdash；下限频率(赫兹)为

ω& mdash；对于下限频率(fo)下的PSD值(G2/Hz)

，设置:fo = 10hzwo = 0.14g2/Hz

，Xp-p = 1067 & middot；

5.5计算加速度功率谱密度的斜率(分贝/oct)公式

N = 10 LG(分贝/OCT)-hellip；& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip& hellip在公式(16)

中:n = LG(八元)

wh & mdash；频率为fH时的加速度功率谱密度值(G2/Hz)为

WL & mdash；频率为fL

XYZ三轴电磁垂直水平振动试验台的加速度功率谱密度值(G2/Hz)功能:半正弦波、正弦波、调频、扫频、倍频、对数、可编程、调幅、大加速度、时间控制、485通信接口