随机振动的概念及试验条件有哪些(随机振动法)

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振动可分为两类：规则（确定性）振动和随机振动。它们的本质区别在于，随机振动一般不是指单一现象，而是大量现象的集合。

这些现象看似杂乱无章，但总体上还是有一定的统计规律的。因此，虽然随机振动不能用确定性函数来描述，但可以用统计特性来描述。

在规则振动问题中，可以研究系统输出和输入之间的确定关系；而在随机振动问题中，只能确定输出和输入之间的统计特征关系。随机振动是指那些不能用确定性函数描述，但具有一定统计规律的振动。

例如车辆的湍流、结构在阵风下的响应、喷气噪声引起的舱壁振动和海上钻井平台的振动等。随机振动试验的试验条件（严酷等级）由四个参数组成：试验频率范围（Hz）、功率谱密度（g2/Hz）、功率谱密度的频谱、总均方根加速度（Grms），以及测试时间。

(1) 测试频率范围频率范围是指产品安装平台的振动能有效激发产品的最高频率和最低频率之间的频率。典型低频通常为产品最低共振频率的一半或其安装平台产生明显振动的最低频率；典型的高频是产品最高共振频率的两倍或其安装平台产生明显振动的最高频率，或者可以有效地机械传递振动的最高频率。

通常认为机械传递振动的最高频率为2000 Hz，尽管实际上通常更低。如果需要高于2000Hz 的频率，这通常需要通过噪声来完成。

(2) 功率谱密度(g2/Hz)和功率谱密度的频谱随机振动定义为PSD功率谱密度(ASD加速度谱密度)和相关功率谱密度的谱图频率范围表征。功率谱密度（加速度谱密度）是指单位频率的能量，功率谱密度的频谱（加速度谱密度的频谱）是指振动能量在整个频率范围内的分布。

(3) Total Root Mean Square Acceleration (Grms) 当我们谈到随机振动测试的测试条件（严酷级别）时，我们通常或习惯性地使用Total Root Mean Square Acceleration (Grms)来衡量随机振动测试的级别或严酷程度conditions 严格来说是错误的，即用Grms值来指定振动条件是错误的，因为总的均方根加速度（Grms）值是整个功率谱密度的频谱的积分频率范围，即均方根值，不包含任何频率信息。因此，Grms值通常用于测试误差控制和检测，并根据测试样品的重量、体积和动态特性来选择所需的推力（功率）振动台。

从以上描述可以看出，评价随机振动试验应力的真正标准应该是“给定频率范围内的加速度谱密度，即看随机振动试验的加速度谱密度频谱曲线”总均方根的加速度水平（GrmsS 值）”。对于这一点，GJB150和GJB899在给机载设备施加振动应力时一般只给出加速度谱密度，从不给出总加速度均方根（Grms值）。

(4)试验时间试验时间是随机振动持续的时间，通常分为功能(性能)和强度(耐久性)两种试验时间。对于飞行器和飞行器上使用的设备，耐久性测试时间通常是功能测试时间的1.6 倍。

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