可靠性测试-振动与冲击PPT

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响应：系统在受到冲击作用下的振动 冲击激励：产生机械冲击的任意激励
3、测试
1)测试条件. 冲击激励函数不是周期性的，而是 时间的任意函数。一般分为阶跃型 和脉冲型两类，通常用其峰值、持 续时间和波形来描述
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4、不良的对策
冲击的持续时间与系统的固有周期相比很短， 设备在冲击下的响应是非稳态的、非随机的短暂 存在的运动，很难用什么函数来分析、采用什么 参数法之类的手段来消除这种影响。一般应用的 是用冲击隔离器来进行冲击隔离。
分成若干频率，然后在每个频段内线
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性扫频。此法主要用在既要克服线性扫 频的缺点，而又由于条件的限制不能进 行对数扫频的场合。 对数扫频：是指在对数频率刻度上激励频率的变化 是均匀的扫频。其单位机械的平衡. 失衡所引起的离心惯性力是
旋转机构产生振动的主要原因，一般的处理是通过 平衡来减少甚至消除这种振动。对于有一定要求的 电机、风扇等均应进行静、动平衡，以避免由于这 些机械所产生的不平衡振动对电子设备的影响。
②误差与间隙的控制. 机械装配中的误差或设计 制造与使用所产生的过大间隙，会使机械在运动中 产生碰撞，从而造成频带很宽的振动振源，常见的 有轴承、继电器以及齿轮的振动。这类振动可通过
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控制间隙或误差来降低和消除。 2)振动的隔离
①振源的隔离. 对于本身是振源的机械，为了减 小它对其它部位的影响，可将它安装在隔振器上使 其与 其它部位隔开。
出现的振动 非周期振动：不是周期性的振动 扫描：可变量（通常是频率）连续经过某一区间的
过程
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激励：作用于系统，激起系统出现某种响应的外力 或其它输入
自由振动：去掉激励或约束之后所出现的振动 受迫振动：外部周期性激励所激起的稳态振动 参数振动：外来的作用按一定规律引起系统参数
（如摆长、弦、皮带张力、轴的截面惯性 矩或刚度等）的变化而产生的振动
具有一定带宽时，避开共振的做法就不能凑效。 这时可采用阻尼技术来增加系统的能耗以达到减 振的目的。如在设备中附加阻尼、采用高内阻材 料制造零件、选用阻尼好的结构形式、增加运动 件的相对摩擦等。
③附加动力减振器. 在被减振的主振系统上附 加适量的质量、弹簧和阻尼构成动力减振器。当 主系统振动时，附加减振器也随之振动，通过设 计使它作用在主系统上的力与激振力的方向相反，
2)按振动的物理机制分：
①自由振动
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②受迫振动 ③参数振动 ④自激振动 3)按振动结构参数特性分： ①线性振动 ②非线性振动
3、名词与术语
振荡：相对给定的参考系，一个随时间变化的量 值与其平均值相比，时大时小交替变化的 现象
基本周期：使一个周期量的值重复出现的自变量
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的最小增量。 在振动情况下，自变量通常为时间。基本 周期通常称为周期 振动：（机械）系统中运动量的振荡现象 固有频率：由系统本身的质量和刚度所决定的频率 响应：系统受外力或其它作用时的输出 周期振动：每经过相同时间间隔，其运动量值重复
一、振动
1、基本理论
☆振动的概念 振动是（机械）系统中运动量（位移、速度
或加速度）的振荡现象，也就是说系统在平衡位 置附近的往复运动。
2、振动的分类
1)按振动输出特性，可分为: ①简谐振动（可用正弦函数或余弦函数表述其
运动规律的振动） ②非简谐振动（不可用正弦函数或余弦函数来
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表述其运动规律的振动）
自激振动：在非线性机械系统内，由非振荡性能量 转变为振荡激励所产生的振动
阻尼：运动过程中系统能量的耗散作用 幅值：正弦量的最大值。在振动中也称为振幅
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峰值：在给定区域内某一量的最大值。振动量的峰 值一般取为该量与其平均值之间的最大偏差
4、测试
1)概述 对于正弦振动试验，按频率的变化方式可
分为定频振动、线性扫描、分段线性扫描、对 数扫描。 2)名词解释
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大小相近，以抵消作用在主系统上激振力的作用， 达到抑制主系统振动的目的。
④伺服控制. 根据自适应控制理论，采用一些特 殊的系统构造，主要为把振动响应自动反馈到控制 系统中去，通过自动环节改变减振、隔离装置的参 数，从而达到减振、隔振目的。
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二、冲击
1、基本理论
☆冲击的概念 冲击是系统受到瞬态激励，其力、位移或速
度、加速度发生突然变化的现象。例如仪器的跌 落、机车的起动与刹车、运载工具的起动与制动 等等。
☆冲击破坏的机制 猛烈短暂的冲击所形成的突变应力超过构件
所能承受的弹性和塑性极限应力，造成结构破坏。
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2、名词解释
连续冲击：试验所用的多次重复的冲击 冲击脉冲：在短于系统固有周期的时间内发生的
以运动量或力的升降来表示的冲击激 励形式 矩形冲击脉冲：运动随时间变化的曲线呈矩形的 理想冲击脉冲 半正弦冲击脉冲：运动随时间变化的曲线呈半正 弦的理想冲击脉冲 后峰锯齿脉冲：运动随时间变化的曲线呈后峰锯 齿的理想冲击脉冲
②精密设备的隔离. 对于必须在不受强烈振动下 使用的电子设备，可将它们安装在振动隔离器上使 其免受环境的影响。 3)控制响应
①改变固有频率. 当设备的固有频率与振源的振 动频率接近时，则会产生共振，出现很大的振动 响应。这种情况通常可通过改变设备的固有频率，
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避免谐振以减少振动。 ②增加能耗. 当激振力的频率不保持恒定，或
定频扫描：即定在危险频率点上的振动，一 般方式为在某个频率范围内选定 若干个危险的频率点，每个点上
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停留若干时间来振动。这种方法目前已较 少采用。 线性扫描：线性扫描是在整个试验频率范围内的每个 频率上的振动时间相同，常用于振动频率 范围较窄的场合，一般用于机械设备振动 的场合。用这种方式进行扫频的缺点是： 在高频段的每个频率上的振动次数太多， 而在低频段的每个频率上的振动次数又太 少。 分段线性扫描：分段线性扫描是将整个试验频率范围
③随机振动（不能用简单的函数或简单的函数 组合来表述其运动规律，只能用统计方法来研究 其运动规律的非周期性的振动）
简谐振动、非简谐振动的激励和响应都是时 间的确定函数。但自然界和工程中大量的振动现 象都是非确定的。例如：在不平路面上行驶的车 辆振动、地震引起的结构振动等。它们的共同特 征是激励和响应事先不能用确定的时间函数来描 述，这种响应为时间随机函数的振动称为随机振 动。