一 概述
振動(dòng)試驗(yàn)是力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)中的一種。振動(dòng)臺(tái)就是用于此類試驗(yàn)的專門(mén)的力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。
二．振動(dòng)的描述
1．什么叫振動(dòng) 振動(dòng)是一種波動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)是物體在平衡點(diǎn)附近反復(fù)進(jìn)行的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
2．振動(dòng)的分類 振動(dòng)可分為隨機(jī)振動(dòng)和周期振動(dòng)。 周期振動(dòng)包括正諧、多諧、方波、鋸齒波。
周期振動(dòng)都可分解為一系列簡(jiǎn)諧振動(dòng)之和。 按是否有外力推動(dòng)，振動(dòng)又可分為自由振動(dòng)和***振動(dòng)。
三、正諧振動(dòng)的描述
3．1頻率、角頻率
頻率和角頻率都是用來(lái)描述單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)的。
每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)，稱為振動(dòng)的頻率，常用f表示。單位是：次數(shù)/每秒，用Hz表示。
假如用機(jī)械轉(zhuǎn)子激振器每秒鐘的轉(zhuǎn)動(dòng)弧度數(shù)來(lái)描述振動(dòng)，稱為振動(dòng)的角頻率，常用ω表示。
單位是：弧度/每秒。 頻率和角頻率之間有如下的關(guān)系: ω=2πf3.2位移、速度、加速度 位移、速度和加速度都是用來(lái)描述振動(dòng)的幅度的。 位移是指振動(dòng)時(shí)物體離開(kāi)平衡位置的***大距離，常用A表示。單位是：米(m)。 速度是指振動(dòng)時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的***大速度，常用v表示。單位是：米/每秒(m/s)。 加速度是指振動(dòng)時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的***大加速度，常用a表示。單位是：米/每秒平方(m/s2)。有時(shí)也用重力加速度g來(lái)表示：g=9.8m/s2。 在正弦振動(dòng)的情況下，且使用國(guó)際單位制時(shí)，位移、速度、加速度三者之間有如下的關(guān)系： v=ωA=2πfA a=ωv=ω2A=(2πf)2A
四．振動(dòng)臺(tái)的分類、原理、特點(diǎn)
振動(dòng)臺(tái)按它們的工作原理可以分為電動(dòng)臺(tái)、機(jī)械臺(tái)、液壓臺(tái)三種。
電動(dòng)臺(tái)以輸出激振力為主要規(guī)格。它的頻率范圍***寬，一般為5-3000Hz。***大位移一般為±12-25mm。***大加速度一般可達(dá)100g。配以水平滑臺(tái)可以作水平振動(dòng)。配以隨機(jī)控制儀可以作隨機(jī)振動(dòng)。精度指標(biāo)好。但是它的臺(tái)面尺寸小,常須另配輔助臺(tái)面；運(yùn)行成本及價(jià)格比較高。常用于電工、電子元器件等產(chǎn)品的高頻、高加速度振動(dòng)試驗(yàn)。
機(jī)械臺(tái)以***大負(fù)載為主要規(guī)格。頻率范圍一般為5-80Hz。***大位移一般為±3-5mm。***大加速度一般可達(dá)10g。臺(tái)面尺寸大。一般不用配水平滑臺(tái)即可作水平振動(dòng)。價(jià)格低。但它的噪音較大，也不能作隨機(jī)振動(dòng)。常用于電工、電子、光學(xué)儀器等產(chǎn)品的整機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)。
液壓臺(tái)以輸出激振力為主要規(guī)格。頻率范圍一般為1-200Hz。***大位移一般為±100-200mm。***大加速度一般可達(dá)10g。配以水平滑臺(tái)可以作水平振動(dòng)。配以隨機(jī)控制儀可以作隨機(jī)振動(dòng)。但它的噪音較大，運(yùn)行成本及價(jià)格比較高。常用于汽車(chē)等產(chǎn)品的整車(chē)振動(dòng)試驗(yàn)；建筑、水利工程的地震模擬振動(dòng)試驗(yàn)。
以上三種振動(dòng)臺(tái)在失真度、橫向振動(dòng)、均勻度等方面都可達(dá)到一定的精度指標(biāo)，滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 除了以上三種振動(dòng)臺(tái)之外，還有一種以電磁鐵原理工作的振動(dòng)臺(tái)(常稱作振動(dòng)器)，它的位移振幅在±1-3mm左右?？勺鳛楣に囘^(guò)程中的振動(dòng)試驗(yàn)。但它在失真度、橫向振動(dòng)、均勻度等方面都不能作考核。電動(dòng)臺(tái)，電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)是三種振動(dòng)臺(tái)(電動(dòng)、機(jī)械、液壓)中頻率范圍***寬，性能***好的一種。它是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到安培力作用的工作原理，向處于恒定磁場(chǎng)中的動(dòng)圈輸入交變電流，從而在動(dòng)圈軸線方向產(chǎn)生交變的激振力，并通過(guò)和動(dòng)圈連成一體的振動(dòng)臺(tái)面?zhèn)鬟f給試件。改變輸入電流的頻率和幅度，即可調(diào)節(jié)輸出振動(dòng)的頻率和幅度。 電動(dòng)臺(tái)在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)，能進(jìn)行指數(shù)式定位移-定速度-定加速度往復(fù)自動(dòng)掃頻振動(dòng)，其掃頻速率可調(diào)(其中包括1倍頻程/分鐘)。
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