一、前言
模拟地震振动台可以很好地再现地震过程和进行人工地震波的试验，它是在试验室中研究结构地震反应和破坏机理的最直接方法，这种设备还可用于研究结构动力特性、设备抗震性能以及检验结构抗震措施等内容。另外它在原子能反应堆、海洋结构工程、水工结构、桥梁工程等方面也都发挥了重要的作用，而且其应用的领域仍在不断地扩大。模拟地震振动台试验方法是目前抗震研究中的重要手段之一。
20世纪70年代以来，为进行结构的地震模拟试验，国内外先后建立起了一些大型的模拟地震振动台。模拟地震振动台与先进的测试仪器及数据采集分析系统配合，使结构动力试验的水平得到了很大的发展与提高，并极大地促进了结构抗震研究的发展。
二、常用振动台及特点
振动台可产生交变的位移，其频率与振幅均可在一定范围内调节。振动台是传递运动的激振设备。振动台一般包括振动台台体、监控系统和辅助设备等。常见的振动台分为三类，每类特点如下：
1、机械式振动台。所使用的频率范围为1~100Hz，最大振幅±20mm，最大推力100kN，价格比较便宜，振动波形为正弦，操作程序简单。
2、电磁式振动台。使用的频率范围较宽，从直流到近10000Hz，最大振幅±50mm，最大推
力200kN，几乎能对全部功能进行高精度控制，振动波形为正弦、三角、矩形、随机，只有极低的失真和噪声，尺寸相对较大。
3、电液式振动台。使用的频率范围为直流到近2000Hz，最大振幅±500mm，最大推力
6000kN，振动波形为正弦、三角、矩形、随机，可做大冲程试验，与输出力（功率）相比，尺寸相对较小。
4、电动式振动台。是目前使用最广泛的一种振动设备。它的频率范围宽，小型振动台频率
范围为0~10kHz，大型振动台频率范围为0~2kHz，动态范围宽，易于实现自动或手动控制；加速度波形良好，适合产生随机波；可得到很大的加速度。原理：是根据电磁感应原理设置的，当通电导体处的恒定磁场中将受到力的作用，半导体中通以交变电流时将产生振动。振动台的驱动线圈正式处在一个高磁感应强度的空隙中，当需要的振动信号从信号发生器或振动控制仪产生并经功率放大器放大后通到驱动线圈上，这时振动台就会产生需要的振动波形。组成部分：基本上由驱动线圈及运动部件、运动部件悬挂及导向装置、励磁及消磁单元、台体及支承装置。
三、组成及工作原理
地震模拟振动台的组成和工作原理
1.振动台台体结构
振动台台面是有一定尺寸的平板结构，其尺寸的规模由结构模型的最大尺寸来决定。台体自重和台身结构是与承载试件的重量及使用频率范围有关。一般振动台都采用钢结构，控制方便、经济而又能满足频率范围要求，模型重量和台身重量之比以不大于2为宜。振动台必须安装在质量很大的基础上，基础的重量一般为可动部分重量或激振力的10~20倍以上，这样可以改善系统的高频特性，并可以减小对周围建筑和其他设备的影响。
2.液压驱动和动力系统
液压驱动系统给振动台以巨大的推力，按照振动台是单向(水平或垂直)、双向〔水平一水平或水平一垂直)或三向(二向水平一垂直)运动，并在满足产生运动各项参数的要求下，各向加载器的推力取决于可动质量的大小和最大加速度的要求;自前世界上已经建成的大中型的地震模拟振动台，基本是采用电液伺服系统来驱动。它在低频时能产生大推力，故被广泛应用。
3.控制系统
在目前运行的地震模拟振动台中有两种控制方法:一种是纯属于模拟控制;另一种是用
数字计算机控制。模拟控制方法有位移反馈控制和加速度信号输入控制两种。在单纯的位移反馈控制中，由于系统的阻尼小，很容易产生不稳定现象，为此在系统中加入加速度反馈，增大系统阻尼从而保证系统稳定。与此同时，还可以加入速度反馈，以提高系统的反应性能，由此可以减小加速度波形的畸变。为了能使直接得到的强地震加速度记录推动振动台，在输入端可以通过二次积分，同时输入位移、速度和加速度三种信号进行控制。
为了提高振动台控制精度，采用计算机进行数字迭代的补偿技术，实现台面地震波的再现。试验时，由振动台台面输出的波形是期望再现的某个地震记录或是模拟设计的人工地震波。由于包括台面、试件在内的系统的非线性影响，在计算机给台面的输入信号激励下所得到的反应与输出的期望之间必然存在误差。这时，可由计算机将台面输出信号与系统本身的传递函数(频率响应)求得下一次驱动台面所需的补偿量和修正后的输入信号。经过多次迭代，直至台面输出反应信号与原始输人信号之间的误姜小与预先给定的量值，完成佚代补偿并得到满意的期望地震波形。
4.测试和分析系统
测试系统除了对台身运动进行控制而测量其位移、加速度等外，还可对被测试模型进行多点测量，一般是测量位移、加速度和应变等，根据需要来了解整个模型的反应。位移测量多数采用差动变压器式和电位计式的位移计，可测量模型相对于台面的位移或相对于基础的位移;加速度测量多采用应变式加速度计、压电式加速度计，近年来也有采用差容式或伺服式加速度计。
电液式激振器的优点是重量轻、体积小，但却能产生很大的激振力，这种电液式激振器又称为动力千斤顶、电液伺服千斤顶、加振器、作动器等。电液式振动台推力可达几十kN~几百kN，主要用于大型结构物的振动试验，诸如汽车的行驶模拟试验、工程结构的抗震试验、飞行器的动力试验以及电工、电子产品的整机环境试验、筛选试验等。
四、加载设计
1、地震模拟振动台试验的加载设计
地震模拟振动台试验的加载设计是非常重要的，荷载选取过大，试件可能很快进人塑性阶段甚至破坏倒塌，难以完整地量测和观察到结构的弹性和弹塑性反应的全过程，甚至可能发生安全事故。荷载选取太小，不能达到预期日的。产生不必要的重复。影响试验进展，而且多次加载能对试件产生损伤积累。因此，为获得系统的试验资料，必须周密地考虑试验加载程序的设计。
进行结构抗震动力试验，振动台台面的输人一般选用地面运动的加速度。常用的地震波谱有天然地霞记录和拟合反应谱的人工地震波。
振动台是一个非线性系统，直接用地震波信号通过D/A转换和模拟控制系统放大后驱动振动台，在台面上无法得到所要求的地震波。在实际试验时，地展模拟振动台的计算机系
统将根据振动台的频谱特性。对输入的地震波进行分析、计算，经处理后再进行D/转换和模拟放大，使振动台能够再现的地震波。
2、在选择和设计台面的输人运动时，需要考虑下列有关因素：
(1)试验结构的周期
如果模拟长周期结构并研究它的破坏机理，就要选择长周期分量占主导地位的地震记录或人工地震波，以便使结构能产生多次瞬时共振而得到清晰的变化和破坏形式
(2)结构所在的场地条件
如果要评价建立在某一场地土上的结构的抗震能力，就应选择与这类场地土相适应的地震记录，即要求选择地震记录的频谱特性尽可能与场地的频谱特性相一致，并需要考虑地震烈度和震中距离的影响。在进行实际工程地震模拟振动台试验时，这个条件尤其重要。(3)考虑振动台台面的输出能力
主要考虑振动台台面的输出的频率范围、最大位移、速度和加速度、台面承载能力等性能，在试验前应认真核查振动台台面特性曲线是否满足试验要求。
3、地震模拟振动台试验的加载过程和试验方法
地震模拟振动台试验的加载过程包括:结构动力特性试验、地震动力反应试验和量测结构不同工作阶段(开裂、屈服、破坏阶段)自振特性变化等试骏内容。
结构动力特性试验，是在结构模型安装在振动台以前，采用自由振动法或脉动法进行试验量测。试验时应将模型基础底板或底梁固定。模型安装在振动台上以后则可采用小振幅的白噪声输人振动台台面，进行激振试验，量侧台面和结构的加速度反应。通过传递函数、功率谱等频谱分析，求得结构模型的自振频率、阻尼比和振型等参数。也可采用正弦波输人连续扫频，通过共振法测得模型的动力特性。当采用正弦波扫频试验时，应特别注意由于共振作用对结构模型强度所造成的影响，避免结构开裂或破坏。
根据试脸目的的不同，在选择和设计振动台台面输人加速度时程曲线后，试验的加截过程可以是一次性加载或多次加载的不同方案。
五、加载过程及试验方法
1、一次性加载
一次性加载试验的特点是：结构从弹性阶段、弹性阶段直至破坏阶段的全过程是在一次加载过程中全部完成的。试验加载时要选择一个适当的地震记录，在它的激励下能使试验结构产生全部要求的反应。在试验过程中，连续记录结构的位移、速度、加速度和应变等输出信号，观察记录结构的裂缝形成和发展过程，以研究结构在弹性、弹塑性以及破坏阶段的各种性能，如刚度变化、能量吸收能力等，并且还可以从结构反应确定结构各个阶段的周期和阻尼比。这种加载过程的主要特点是：可以较好地连续模拟结构在一次强烈地震中的整个表现与反应。但是因为是在振动台台面运动的情况下进行观测，所以对试验过程中的量测和观察设备要求较高，在初裂阶段，往往很难观攀到结构各个邵位上的细微裂缝。破坏阶段的观测更具危险，这时只能采用高速摄影或摄像的方法记录试验过程，因此在没有足够经验的情况下很少采用这种加载方法。
2、多次性加载
目前，在地震模拟振动台试验中，大多数的研究者都采用多次性加载的方案进行试验研究。一般情况下可以分为以下几个阶段:
（1）动力特性试验。测定结构在各试验阶段的各种不同动力特性。
（2）振动台台面输入振动信号，使结构产生中的程度的开裂。例如结构底层墙、柱微裂缝或结构薄弱部位的微裂缝。
（3）加大台面输入的振动信号，使结构产生中等程度的开裂。例如剪力墙、梁柱节点等部位产生明显的裂缝，停止加载后裂缝不能完全闭合。
（4）加大台面输入的加速度幅值，使结构变为机动机构，若稍加荷载就会发生破坏，受拉、受压钢筋屈服，裂缝进一步发展并贯穿整个截面，但结构还具有一定的承载能力。
（5）继续加大振动台台面的振动幅值，使结构变为机动机构，若稍加荷载就会发生破坏倒塌。
在各个试验阶段，被试验结构各种反应的测量和记录与一次性加载时相同，可以明确地得到结构在每个试验阶段的周期、阻尼、振动变形、刚度退化、能量吸收能力和滞回特性等。但由于采用多次加载，对结构将产生变形积累的影响。
六、观测及测量反应
1、地震模拟振动台试验的观测设计和反应量测
地震模拟振动台试验，一般需观测结构的位移、加速度、应变反应，结构的开裂部位、裂缝的发展、结构的破坏部位和破坏形式等。在试验中位移和加速度测点一般布置在产生最大位移或加速度的部位，对于整体结构的房屋模型试验，则在主要楼面和顶层高度的位置上布置位移和加速度传感器(要求传感器的频响范围为。0～100 Hz)。当需要测量层间位移时，应在相邻两楼层布置位移或加速度传感器，将加速度传感器测到的信号，通过二次积分即可转化为位移信号。在结构构件的主要受力部位和截面，应测量钢筋和混凝土的应变、钢筋和棍凝土的粘结滑移等参数。测得的位移、加速度和应变传感器的所有信号被连续输人计算机或专用数据采集系统进行数据采集和处理，试验结果可由计算机终端显示或利用绘图仪、打印机等外围设备输出。
七、安全措施
1、地震模拟振动合试验的安全措施
试件在模拟地震作用下将进人开裂和破坏阶段，为了保证试验过程中人员和仪器设备的安全，振动台试验必须采取以下安全措施：
（1）试件设计时应进行吊装验算，避免试件在吊装过程中发生破坏.
（2）试件与振动台的安装应牢固，对安装螺栓的强度和刚度应进行验算。
（3）试验人员在上下振动台台面时应注意台面和基坑地面之间的间隙，防止发生坠人或摔伤事故。
（4）传感器应与试件牢固连接，并应采取预防掉落的措施，避免因振动引起传感器掉落或损坏。
（5）有可能发生倒塌的试件，应在振动台四周铺设软垫，并利用吊车通过绳索或钢丝绳进行保护，防止试件倒塌时损坏振动台和周围设备。进行倒塌试验时，应将传感器全部拆除、同时认真做好摄像记录工作。
（6）试验过程中应做好警戒标志，防止与试验无关的人员进入试验区。
八、振动台试验实例
例题高层建筑结构模型地震模拟振动台试验
上海星海大厦位于江宁路普陀路口，该大厦地下2层，地上24层(局部25层)，立面从4层至20层开有巨大门洞。由于受建筑造型的限制，结构采用门式结构，两门框之间成20°。试验模型为l:25微粒混凝土整体模型。通过模拟地震振动台试验研究该结构的自振频率、振型，研究结构在遭受7度多遇、基本烈度和罕遇地震作用时的加速度、位移和应变反应以及结构的开裂、破坏部位和破坏形式。
（1）模型设计与制作
结构动力模型设计时，很难完全满足模型与原型之间的相似关系。该试验主要研究地震时结构的性能，因此设计主要应满足抗侧力构件相似关系。使墙、柱、梁、板构件及其节点满足尺寸、配筋(配筋按等强度换算)等相似关系，用设置配重的方法满足质量和荷载的相似关系。模型包括地下室、裙房和上部结构。模型相似系数见表1。
模型主体采用微粒混凝土和镀锌铁丝制作，墙、柱、梁、板等构件尺寸及配筋由相似关系计算得出。柱中纵向钢筋与箍筋的连接采用焊锡焊接。梁、板中配有点焊铁丝网或镀锌铁丝。
微粒混凝土设计强度为C12. 8、C11. 4和C 10.0，弹性模量为9528~8532N/mm2，实测结果见表2 。弹性模量与理论值较接近，强度都低于理论值。小比例模型在弹性阶段与原型相似较好，破坏阶段只能供参考。本试验尽量满足弹性模量相似，使模型与原型在自振频率方面相似较好，但开裂烈度模型小于原型，破坏程度模型大于原型。
由于模型比例较小，制作精度要求较高，因此对施工精度有特殊要求。该模型采用有机玻璃板作为外模，可以在浇筑过程中及时发现问题，保证浇筑密实。内模采用泡沫塑料。使用这种材料易于拆模。实际模型外形见图形。
(2)振动台试验方法
①试验采用的波形
上海星海大厦场地类别为IV类场地土。根据原型场地条件以及原型结构的动力特性，
输人波形选用EL-Cen tro波、San-Fernando波及拟合规范反应谱的人工地震波。试验时，分为多遇地震、基本烈度地震和罕遇地震三种加速度，依次输人上述三种波形。
②测点布置
沿模型高度在3个主轴方向布置了23个加速度传感器。测量模型的加速度反应，同时布置了21.片应变片，测量模型关键部位主要构件的应变反应。
（3）试验结果
①试验现象
在七度多遇地震作用下，未发现可见裂缝.但在输人三向San-Fernando地震波时.模型自振频率下降，表明结构刚度下降，模型已出现微细裂缝。
在输入罕遇地震波时，3、4、5层剪力墙发现可见裂缝;输入San-Fernando地震波时，裂缝数量增多，部分剪力墙钢筋鼓出；输入人工地震波时，裂缝扩张，数量进一步增多。
在输入罕遇地震波时，裂缝进一步扩大，许多部位裂缝贯通，钢筋屈服，部分剪力墙出现斜裂缝。试验结束后模型并未倒塌。
②模型动力特性
台面输入地震波前，用白噪声对模型进行扫频，得到模型的固有谐振频率和阻尼比(见表3)，
该结构的自振特性有以下特点：
①模型的第一振型为斜向振型。其他振型多为空间振型。
②东、西塔楼有各自的局部振动，由于两塔楼的质量和刚度不完全一致(施工和使用所至)，使两塔楼的自振频率有差异，结构的振型密集。
根据各次地震波输人时模型加速度反应的频谱分析可知，输人多遇三向地震波
(San-Fernando)时，x向自振频率下降、结构刚度开始改变，表明结构出现微裂缝。随着地展波输入幅值的增大，结构刚度不断减小。输人七度罕遇地震EL-Centro地震波时，模型x方向第一自振频率降至4. 557Hz, Y方向的第一自振频率降至2.604Hz。Y方向的开裂程度比x 方向的开裂程度严重，刚度蜕化也很严重。模型开裂后自振频率下降，振型变化很大。第一振型由试验前的斜向振动变成Y向振动，第二振型变成X向振动，表明结构的主惯性轴发生较大转动。
（4)模型加速度反应
①结构东西两方面的加速度反应不一致，这是由于高振型和扭转振型所致模型开裂后，在两塔楼的中部，加速度反应较大，且随着开裂程度的加剧，自振频率降低，高振型与地震波卓越频率合拍，导致塔楼中部引起较大的加速度反应。
②动力放大系数随地震烈度提高而减小，说明模型刚度下降，阻尼增大，结构进入非线性阶段后，使动力放大系数有所降低。
③在相同烈度水平下，模型加速度反应一般以输入人工波时为最大。
（5)模型位移反应
①模型东西两侧位移反应不一致，产生的原因主要是：
a.结构不对称。
b.结构反应为空间反应(翘曲，扭转等)。
②在同一烈度的不同地震波作用下，模型的位移反应一般以输入人工波时位移反应最大。
（6）模型应变反应
①剪力墙应变
在7度多遇地震作用下，最大应变出现在第3层，应变值为290με，表明剪力墙出现微细裂缝；在7度基本烈度地震作用下，最大应变仍出现在第3层，应变值为720με，剪力墙已经开裂;在7度罕遇地震作用下，最大应变仍出现在第3层，应变值为949με。
②柱应变
在7度多遇地震作用下，最大应变出现在底层，应变值为135με，相应的应力为1. 16MPa;在7度基本烈度地震作用下，最大应变仍出现在底层，应变值为289με,柱出现微裂;在7度罕遇地震作用下。最大应变还出现在底层，应变值为448με，柱已经开裂。
③梁应变
梁的最大应变出现在第21层深梁底，在7度多遇地震作用下，应变值为129με，相应的应力为1.16MPa;在7度基本烈度地震作用下，应变值为697με，侧点处已经开裂；在7度罕遇地震作用下下，应变值为999με。3层深梁的应变反应很小，表明该处深梁有较大的强度储备。
由21层深梁底应变反应可知，门洞处深梁跨度小应力大，跨度大应力小。总之，结构中剪力墙的应变反应最大，为梁、柱应变反应的两倍多，因此在试验中剪力墙首先开裂，且破坏最为严重。
振动台模型试验若干问题的研究共3 篇 振动台模型试验若干问题的研究1 振动台模型试验是一种用于研究振动和震动特性的实验方法。这种方 法在很多领域中得到广泛应用，包括机械工程、土木工程、航空航天 工程、地震工程等。振动台模型试验的目的是模拟真实的振动场景， 通过实验数据分析和模拟计算，研究结构的振动和动态特性，为结构 的设计和改进提供支持。本文将就振动台模型试验的若干问题进行讨论。 1.振动台模型试验的原理 振动台模型试验是一种模拟结构振动环境的实验方法。实验过程中， 试件被置于振动台上，并受到多频振动加载。通过对振动台和试件所 受振动力的测量，可以得到试件的动态响应和振动特性。振动台模型 试验的原理基于结构动力学的基本原理，利用振动力学和频域分析方法，对试件的振动特性进行测量和分析。 2.振动台模型试验的应用 振动台模型试验被广泛应用于结构动力学研究领域。它在机械工程、 土木工程、航空航天工程、地震工程等领域中均得到广泛应用。例如，振动台模型试验可以用于测量和评估建筑物的抗震性能，也可以用于 研究飞机结构的振动和疲劳特性。此外，振动台模型试验还可以用于 研究地震波在土壤中的传播和反射规律，为地震安全性评估提供支持。 3.振动台模型试验的优缺点
振动台模型试验作为一种实验方法，具有一定的优缺点。其优点包括：可以模拟真实的振动场景，对结构的振动和动态特性进行测量和分析；可以通过实验数据验证和校准数值模拟结果；相对于全尺寸试件，试 验成本和时间较低。缺点包括：实验结果受到试件减模误差和边界效 应的影响；振动台模型试验不能覆盖所有振动场景，例如不能模拟强 地震等极端情况；振动台模型试验需要高精度的实验设备和复杂的数 据处理方法。 4.振动台模型试验中的试件减模误差 试件减模误差指试件在缩小比例后的几何形态和材料力学特性发生了 一定程度的变化。这种误差在振动台模型试验中非常关键，因为试件 的尺寸和材料力学特性的准确度是测量结果的关键因素。为了减小试 件减模误差，研究者需要通过多种方法进行处理，例如增加试件的刚 度和强度，利用实验数据进行校准等。此外，还需要选择合适的减模 比例和合适的材料，以尽量减小试件减模误差对实验结果的影响。 5.振动台模型试验中的边界效应 在振动台模型试验中，试件通常被夹在两个振动台之间，试件和振动 台之间的接触就会产生边界效应。边界效应指试件边界处的应力和位 移分布与试件内部存在差异的现象。边界效应通常会对试件的动态响 应产生较大干扰，因此需要在试验过程中对其进行补偿和校准。常用 的补偿方法包括预设会对边界效应进行试验数据处理和数值模拟。 6.结构的振动模态 结构振动模态是指结构在振动过程中存在的特定振动形态。在振动台 模型试验中，准确测量结构的振动模态对于研究结构振动特性和动态 响应非常关键。振动台模型试验中通常会利用应变、位移和加速度等 传感器来测量结构的振动模态，并通过信号处理和频域分析方法进行
01 建筑结构的整体模型模拟地震振动台试验研究，从模型的设计制作、确定试验方案、进行试验前的准备工作、到最后实施试验和对试验报告数据进行处理，整个过程历时较长、环节较多。显然，预先了解和把握振动台试验的总体过程，做到有目的、有计划、有方法，才能较顺利地完成该项工作。介绍将会按照以下顺序依此进行： 1 模型制作 2 试验方案 3 试验前的准备 4 实施试验 5 试验报告 6 试验备份 02 1 模型制作 振动台试验模型的制作，在获得足够的原型结构资料后，至少需要把握这样几个关键环节： （1）依据试验目的，选用试验材料； （2）熟读图纸，确定相似关系； （3）进行模型刚性底座的设计； （4）根据模型选用材料性能，计算模型相应的构件配筋； （5）绘制模型施工图； （6）进行模型的施工。 对上述各条的设计原则以及注意事项等，分述如下。 1.1 选用模型材料 模型试验首先应明确试验目的，然后根据原型结构特点选择模型的类型以及使用材料。比如，试验是为了验证新型结构设计方法和参数的正确性时，研究范围只局限在结构的弹性阶段，则可采用弹性模型。弹性模型的制作材料不必与原型结构材料完全相似，只需在满足结构刚度分布和质量分布相似的基础上，保证模型材料在试验过程中具有完全的弹性性质，有时用有机玻璃制作的高层或超高层模型就属于这一类。另一方面，如果试验的目的是探讨原型结构在不同水准地震作用下结构的抗震性能时，通常要采用强度模型。强度模型的准确与否取决于模型与原型材料在整个弹塑性性能方面的相似程度，微粒混凝土整体结构模型通常属于这一类。以上分析也显现了模型相似设计的重要性。 在强度模型中，对钢筋混凝土部分的模拟多由微粒混凝土、镀锌铁丝和镀锌丝网制成，其物理特性主要由微粒混凝土来决定，有时也采用细石混凝土直接模拟原型混凝土材料，水泥砂浆模型主要是用来模拟钢筋混凝土板壳等薄壁结构，石膏砂浆制作的模型，它的主要优点是固化快，但力学性能受湿度影响较大；模拟钢结构的材料可采用铜材、白铁皮，有时也直接利用钢材。总之，模型材料的选用要综合就近取材及经费等因素，同时要注意强度、弹性模量的换算等。 1.2 模型相似设计 把握大型模型振动台试验，最关键的是正确的确定模型结构与原型结构之间的相似关系。目前常用的相似关系确定方法有方程分析法和量纲分析法两种，它们之间的区别是显而易见的：当待求问题的函数方程式为已知时，各相似常数之间满足的相似条件可由方程式分析得出；量纲分析法的原理是著名的相似定理：相似物理现象的π数相等；个物理参数、个基本量纲可确定()个nkkn[$#8722]π数。当待考察问题的规律尚未完全掌握、没有明确的函数关系式时，多用到这种方法。高层建筑结构模拟地震振动台试验研究中包含诸多的物理量，各物理量之间无法写出明确的函数关系，故多采用量纲分析法。 量纲分析法从理论上来说，先要确定相似条件（π数），然后由可控相似常数，推导其余的相似常数，完成相似设计。在实际设计中，由于π数的取法有着一定的任意性，而且当参与物理过程的物理量较多时，可组成的数也很多，将线性方程组全部计算出来比较麻烦；另一方面，若要全部满足与这些π数相应的相
一、前言 模拟地震振动台可以很好地再现地震过程和进行人工地震波的试验，它是在试验室中研究结构地震反应和破坏机理的最直接方法，这种设备还可用于研究结构动力特性、设备抗震性能以及检验结构抗震措施等内容。另外它在原子能反应堆、海洋结构工程、水工结构、桥梁工程等方面也都发挥了重要的作用，而且其应用的领域仍在不断地扩大。模拟地震振动台试验方法是目前抗震研究中的重要手段之一。 20世纪70年代以来，为进行结构的地震模拟试验，国内外先后建立起了一些大型的模拟地震振动台。模拟地震振动台与先进的测试仪器及数据采集分析系统配合，使结构动力试验的水平得到了很大的发展与提高，并极大地促进了结构抗震研究的发展。 二、常用振动台及特点 振动台可产生交变的位移，其频率与振幅均可在一定范围内调节。振动台是传递运动的激振设备。振动台一般包括振动台台体、监控系统和辅助设备等。常见的振动台分为三类，每类特点如下： 1、机械式振动台。所使用的频率范围为1~100Hz，最大振幅±20mm，最大推力100kN，价格比较便宜，振动波形为正弦，操作程序简单。 2、电磁式振动台。使用的频率范围较宽，从直流到近10000Hz，最大振幅±50mm，最大推 力200kN，几乎能对全部功能进行高精度控制，振动波形为正弦、三角、矩形、随机，只有极低的失真和噪声，尺寸相对较大。 3、电液式振动台。使用的频率范围为直流到近2000Hz，最大振幅±500mm，最大推力 6000kN，振动波形为正弦、三角、矩形、随机，可做大冲程试验，与输出力（功率）相比，尺寸相对较小。 4、电动式振动台。是目前使用最广泛的一种振动设备。它的频率范围宽，小型振动台频率 范围为0~10kHz，大型振动台频率范围为0~2kHz，动态范围宽，易于实现自动或手动控制；加速度波形良好，适合产生随机波；可得到很大的加速度。原理：是根据电磁感应原理设置的，当通电导体处的恒定磁场中将受到力的作用，半导体中通以交变电流时将产生振动。振动台的驱动线圈正式处在一个高磁感应强度的空隙中，当需要的振动信号从信号发生器或振动控制仪产生并经功率放大器放大后通到驱动线圈上，这时振动台就会产生需要的振动波形。组成部分：基本上由驱动线圈及运动部件、运动部件悬挂及导向装置、励磁及消磁单元、台体及支承装置。 三、组成及工作原理 地震模拟振动台的组成和工作原理 1.振动台台体结构 振动台台面是有一定尺寸的平板结构，其尺寸的规模由结构模型的最大尺寸来决定。台体自重和台身结构是与承载试件的重量及使用频率范围有关。一般振动台都采用钢结构，控制方便、经济而又能满足频率范围要求，模型重量和台身重量之比以不大于2为宜。振动台必须安装在质量很大的基础上，基础的重量一般为可动部分重量或激振力的10~20倍以上，这样可以改善系统的高频特性，并可以减小对周围建筑和其他设备的影响。 2.液压驱动和动力系统
混凝土振动台试验方法 一、前言 混凝土振动台试验是混凝土工程中常用的一种试验方法，其主要目的是模拟地震作用下混凝土结构的受力情况，评估混凝土结构的抗震性能。本文将详细介绍混凝土振动台试验的方法及步骤。 二、试验设备及工具 1. 振动台 振动台是混凝土振动台试验中最关键的设备之一。它能够模拟地震时的加速度、速度和位移等参数，将这些参数传递给试件，使试件能够在模拟地震的情况下进行变形和破坏。 2. 混凝土试件 混凝土试件是混凝土振动台试验中需要进行试验的样品，其尺寸和形状应符合试验要求，并能够代表实际结构中的构件。常见的试件类型包括板、柱、梁等。
3. 传感器 传感器是用于测量试件在振动台上的受力情况的工具，常见的传感器有加速度计、位移计、应变计等。 4. 数据采集系统 数据采集系统是用于采集传感器测量到的数据，并将其转换为数字信号进行处理和分析的设备，常见的数据采集系统有NI公司的数据采集卡等。 5. 电缆、连接器等辅助工具 在试验过程中，需要使用电缆、连接器等辅助工具将传感器和数据采集系统连接起来，以确保数据的准确性和稳定性。 三、试验步骤 1. 准备工作 在进行混凝土振动台试验之前，需要进行一系列的准备工作，包括： （1）制备混凝土试件：按照试验要求制备混凝土试件，并进行养护。
（2）安装传感器：在混凝土试件上安装传感器，例如加速度计、位移计、应变计等。 （3）连接传感器和数据采集系统：使用电缆、连接器等辅助工具将传感器和数据采集系统连接起来。 （4）调试振动台：对振动台进行调试，确保其能够正常工作。 2. 进行试验 （1）将混凝土试件放置在振动台上，并将其固定好，以确保试件不会因振动而移动或倾斜。 （2）设置试验参数：根据试验要求，设置振动台的加速度、频率等参数，并启动振动台。 （3）采集数据：在试验过程中，使用数据采集系统采集传感器测量到的数据，例如加速度、位移、应变等。 （4）观察试件变形情况：在试验过程中，观察试件的变形情况，例如裂缝、破坏等。
振动台试验全过程介绍 振动台试验是一种用来模拟真实环境下的地震、风载、振动等外力作 用下物体的振动响应的方法。在振动台上可以控制振动频率、振动幅度和 振动方向，以便研究物体的结构响应、动力学特性、疲劳性能等。下面是 振动台试验的全过程介绍。 1.试验准备 在进行振动台试验之前，需要进行试验准备工作。首先，需要制定试 验计划，确定试验目的、试验参数、试验方案等。然后，准备试验样品或 物体，并进行必要的加工和安装工作，确保试验样品能够与振动台良好地 连接。此外，还需要准备各种测试仪器和设备，如加速度计、位移计、应 变计等，以便对试验样品的振动响应进行测量和记录。 2.装配试样 将试验样品或物体与振动台连接起来。这通常需要使用夹具、螺栓或 其他连接装置来确保试验样品与振动台之间的刚性连接。对于大型试验样品，可能需要采取更复杂的装配过程，例如使用液压缸来确保试样与振动 台的连接牢固。 3.设置试验参数 根据试验计划和试验要求，设置振动台的试验参数。这包括振动频率、振动幅度、振动方向等。可以通过控制振动台的控制系统来调整这些参数。同时，还需要确保试验参数的准确性和可靠性，可以通过测试和校准来进 行验证。 4.开始试验
在试验参数设置好后，启动振动台，开始试验。振动台将按照预设的 振动频率和振动幅度进行振动。试验的持续时间可以根据需要进行调整， 通常在几分钟到几小时之间。在试验过程中，可以通过仪器和设备来记录 试样的振动响应，包括加速度、位移、应变等。 5.数据分析与结果评估 试验结束后，需要对试验数据进行分析和处理。可以使用相关的数据 处理软件和算法来提取试样的动力学特性和振动响应特征，比如共振频率、振动幅值等。根据试验结果进行评估，对试样的结构强度和疲劳性能进行 分析，并提出相应的改进措施。 6.结果报告和总结 最后，根据试验结果编写试验报告，并进行相应的总结和分析。试验 报告应包括试验目的、试验方法、试验过程、试验数据分析和结果评估等 内容。同时，还需要提出试验过程中遇到的问题和改进的建议，供后续试 验和研究参考。
振动台系统实验平台 一、振动台试验 1.1 电动振动台试验系统 电动振动台是力学环境试验的重要设备，主要由振动台台体、振动控制仪、功率放大器、冷却装置等组成。 电动台振动试验系统的构成如图1-1所示，低压电器作为试件放到振动台体上对其做振动试验，检测它的可靠性。加速度计将采集到的振动信号传输到振动控制仪，控制仪根据控制谱的要求，对信号进行实时修正，信号经过功率放大器放大后输入电动振动台台体以保证振动的持续产生。同时，励磁电源对冷却装置供电，确保冷却系统的正常工作，以保证振动台热量及时排出。 振动台台体试 件 振动控制仪功率放大器 冷却系统PC 机 · 振动台台面 传感器 试验夹具 图1-1 电动振动台试验系统图 1.2液压系统工作原理 液压系统只作用于水平方向的振动，垂直方向振动不需要液压。液压装置主要由两台油泵、调压阀、压力继电器、液位继电器、过滤器、风冷热交换器组成，运行可靠，操作方便。 泵1作为供油泵，提供压力介质，经过高压过滤器过滤，再经溢流阀调节，使得干净和符合要求的压力介质通过管道流向工作机，即向静压导轨供油，在导
轨与导轨座之间形成压力油膜，使其有良好的承载能力，再通过振动台的激振力传递，使水平滑台工作，产生水平方向的振动。完成工作和溢流的介质由泵2送回，介质经热交换器冷却后，再经回油过滤器流回油箱。 整个液压系统的工作原理如下图1-2所示： M2 M1 压力继电器 溢流阀 压力表 泵及电机过滤器热交 换器回油过 滤器吸油过滤器液位表 泵及电机 工作机 液位继电器 图1-2 液压系统原理图 1.3 振动试验目的 振动试验目的在于确定所设计制造的机器、构件在运输过程中承受外来振动或者自身产生的振动而不致破坏，并发挥其性能、达到预定寿命的可靠性，故作为可靠性试验关键设备的振动试验越来越重要，这里试验对象指的是载运低压电器。振动试验目的主要分为： 1)环境适应性试验：通过选用试验对象未来可能承受的振动环境去激励对象。检验其对环境的适应性。目前，航空航天中使用的机载仪器和设备，大部分必须进行振动试验，以便评估其性能是否满足要求； 2)动力学强度试验：考核试验对象结构的动强度，检验在给定的试验条件下试件
振动台模拟试验方法标准 振动台模拟试验方法是一种常用的实验方法，用于模拟真实环境下的振动情况，以评估产品的性能和可靠性。该方法可以帮助研究人员更好地了解产品在振动环境下的工作状态，并根据试验结果进行产品设计和改进。本文将介绍一种常用的振动台模拟试验方法，并讨论其在实际应用中的一些注意事项。 振动台模拟试验方法的基本原理是通过振动台产生不同频率和振幅的振动，将待测产品固定在振动台上，然后进行振动激励，记录产品在振动环境中的响应情况。通常，振动台模拟试验方法分为频率扫描试验、固定频率试验和随机振动试验三种。 频率扫描试验是指在一定频率范围内，以一定的频率步进进行试验。试验过程中，振动台会逐渐增加频率，并记录产品在每个频率下的响应情况。该试验方法常用于评估产品在不同频率下的振动响应特性，如共振频率等。 固定频率试验是指在特定的频率下进行试验，通过改变振幅来模拟不同强度的振动环境。该试验方法常用于评估产品在特定频率下的承载能力和耐久性。 随机振动试验是指模拟真实环境下的振动情况，试验中振动台以随机的频率和振幅进行振动，以尽可能真实地模拟复杂的振动环境。该试验方法常用于评估产品在复杂振动环境下的可靠性和适应性。 在进行振动台模拟试验时，需要注意以下几点： 1. 试验前需明确试验目的和试验要求，了解产品的振动性能指标，并确定试验参数和试验方案。 2. 根据试验要求和产品特性，选择合适的振动台进行试验。振动台的性能和规格需符合试验要求，并具备相应的控制和记录功能。 3. 在试验中，需保证产品的固定和连接可靠，以防止试验过程中产生杂散振动或造成试验件脱离振动台。
4. 试验中需确保试验环境的稳定和一致性，如温度、湿度等， 以减小环境因素对试验结果的影响。 5. 试验过程中需记录产品的振动响应情况，并根据试验结果进 行分析和评估。可以使用振动传感器、数据采集系统等设备进行数据 记录和分析处理。 6. 在试验结束后，需对试验结果进行总结和分析，并结合之前 的设计和改进，进行产品性能的评估和提升。 振动台模拟试验方法是一种常用的产品性能评估方法，通过模拟 真实的振动环境，可以帮助研究人员更全面地了解产品在振动环境下 的工作状态。通过合理设计试验方案和注意试验过程中的一些关键点，可以保证试验结果的准确性和可靠性，为产品设计和改进提供有力支持。
混凝土振动台试验标准 一、前言 混凝土振动台试验是一种常用的试验方法，通过该方法可以评估混凝 土的抗震性能，确定混凝土在地震荷载下的破坏模式以及提高混凝土 的抗震性能。因此，对于混凝土振动台试验的标准化是很有必要的， 可以保证试验结果的可靠性和可比性。本标准旨在规范混凝土振动台 试验的操作流程和试验方法。 二、试验设备 2.1 振动台：振动台应符合GB/T 2611-2007《电动振动台》的要求，且振动台台面应平整、光滑、无裂缝。 2.2 试件模具：试件模具应符合GB/T 50081-2002《混凝土试件模具》的要求，且模具内壁应光滑、平整、无毛刺。 2.3 底座：底座应具有足够的稳定性，且底座与振动台之间应有足够的接触面积。 2.4 试件制备设备：包括混凝土搅拌机、混凝土输送设备、振捣棒等。 三、试验样品 3.1 试件形状：试件形状应为正方形或圆形，边长或直径应为150mm 或100mm。 3.2 试件数量：每个试验点应制备3个试件。
3.3 试件制备：混凝土应按GB/T 50080-2002《混凝土配合比和制备》的要求进行制备，试件制备应按GB/T 50082-2009《混凝土制备与养护技术规程》的要求进行。 四、试验条件 4.1 振动方式：振动方式应为正弦波振动。 4.2 振动频率：振动频率应为1Hz至10Hz，其中1Hz至2Hz为低频段，2Hz至10Hz为高频段。 4.3 振动加速度：振动加速度应根据试验要求进行调整，一般为1.0g 至3.0g。 4.4 振动时间：振动时间应根据试验要求进行调整，一般为30s至 120s。 4.5 湿度：试验室湿度应保持在50%至70%之间。 4.6 温度：试验室温度应保持在20℃至25℃之间。 4.7 试验数据采集：试验数据采集应采用高精度数据采集系统，数据采集频率应为10Hz至50Hz。 五、试验步骤 5.1 试验前准备：根据试验要求制备试件，并在试件上标注试验编号。 5.2 试件固定：将试件固定在振动台上，并确保试件底部与振动台之间无空隙。 5.3 振动台调整：将振动台调整至试验要求的振动频率、振动加速度和振动时间。
混凝土梁的振动台试验方法 一、引言 混凝土结构是现代建筑中最常见的结构之一，其中混凝土梁是承载建 筑物重量的主要构件之一。在设计混凝土梁时，为了确保其能够承载 预期的荷载并具有足够的刚度和稳定性，需要进行振动台试验以验证 设计结果的正确性。本文将介绍混凝土梁的振动台试验方法，包括试 验前的准备工作、试验材料和设备、试验步骤和数据处理等方面。 二、试验前的准备工作 1. 确定试验目的和范围：在进行试验前，需要明确试验的目的和范围，例如验证设计结果、评估结构的可靠性、研究结构的动态响应等。 2. 确定试验方案：根据试验目的和范围，制定试验方案，包括试验的 荷载、频率、持续时间、采样频率等参数。 3. 准备试验样品：按照试验方案制备试验样品，通常需要制备多个不 同尺寸、不同荷载的混凝土梁，以覆盖不同的工况和荷载情况。 三、试验材料和设备 1. 混凝土：根据设计要求制备混凝土，通常需要满足一定的强度和韧 性要求。 2. 钢筋：根据设计要求制备钢筋，通常需要满足一定的强度和延性要求。
3. 振动台：振动台是进行试验的关键设备，其振动频率和振幅可以根 据试验要求进行调节。 4. 传感器：包括加速度计、位移计、应变计等传感器，用于测量试验 样品的动态响应。 5. 数据采集系统：用于采集传感器的信号，并将其转换为数字信号进 行存储和处理。 四、试验步骤 1. 安装试验样品：将制备好的混凝土梁安装在振动台上，调整其位置 和方向，确保其与振动台之间的接触良好。 2. 加载试验荷载：根据试验方案，给试验样品施加荷载，可以通过振 动台的控制系统调节荷载的大小和频率。 3. 进行振动台试验：开始进行振动台试验，通过加速度计、位移计等 传感器测量试验样品的动态响应，并将其传输到数据采集系统中进行 记录和处理。 4. 反复试验：根据试验方案的要求，反复进行试验，改变荷载大小、 频率等参数，以获取更多的试验数据。 五、数据处理 1. 数据校正：对采集的数据进行校正，包括去除环境噪声、减去基准 值等操作。 2. 数据分析：对校正后的数据进行分析，计算出混凝土梁的振动频率、振幅、位移等参数，并绘制出试验曲线和模态图等图表。
混凝土振动台试验原理 一、引言 混凝土振动台试验是一种常见的材料试验方法，适用于混凝土的压缩、弯曲、剪切、抗拉、抗冻等性能的测试。本文将详细介绍混凝土振动 台试验的原理。 二、试验设备 混凝土振动台试验设备主要由振动台、测力仪、数据采集系统、电机 等组成。振动台是试验设备的核心部件，其主要功能是通过振动使试 件受到周期性的载荷，从而模拟实际使用条件下的加载状态。 三、试验原理 混凝土振动台试验原理是基于混凝土材料的特性，通过振动模拟混凝 土受到实际载荷的情况，对混凝土的力学性能进行测试和评估。在试 验中，将制作好的混凝土试件放置在振动台上，然后通过振动台上的 电机产生周期性的振动，从而使试件受到周期性的载荷。试件的受力 情况通过连接在振动台上的测力仪进行测量，数据采集系统则用于记 录和处理试验数据。 四、振动台的工作原理 振动台的工作原理基于振动学原理，其主要由振动源、振动台、振动
传递系统和控制系统四部分组成。振动源通过电机或液压驱动产生周 期性的振动，然后通过振动传递系统将振动传递给振动台，从而使试 件受到周期性的载荷。控制系统则用于控制振动源的运行状态和振动 的频率、幅值等参数，以便实现对试验的精确控制。 五、试验参数 混凝土振动台试验时需要控制的参数主要包括振动频率、振动幅值、 振动时间等。振动频率是指振动源产生的振动的周期数，通常以赫兹（Hz）为单位。振动幅值是指振动源产生的振动的最大位移，通常以 毫米（mm）为单位。振动时间是指试件受到振动的时间，通常以秒 为单位。这些参数对试验结果的影响非常显著，需要进行精确的控制 和测量。 六、试验过程 混凝土振动台试验的过程主要包括试件制备、试件放置、振动条件设置、试验记录等步骤。试件制备时需要按照标准规范进行，保证试件 的准确性和可靠性。试件放置时需要将试件放置在振动台的中央位置，并保持试件与振动台之间的接触紧密。振动条件设置时需要根据试验 要求进行设置，并进行详细的记录和测量。 七、试验结果分析 混凝土振动台试验的结果主要包括试件的破坏模式、极限载荷、应力-应变关系等。通过对试验结果的分析可以得出混凝土试件的力学性能，
振动台试验在结构抗震性能评估中的应用研 究 近年来，随着城市建设的不断发展以及地震灾害对人们的生命财产 安全造成的巨大威胁，结构抗震性能评估成为了一个重要的研究领域。在这个领域，振动台试验作为一种有效的手段被广泛应用于结构抗震 性能的研究与评估中。本文将探讨振动台试验在结构抗震性能评估中 的应用研究，并分析其优势和局限性。 一、引言 对于一些建筑物，其结构抗震性能评估对于确保人们的生命财产安 全至关重要。传统的静力分析虽然能够评估结构在地震作用下的稳定性，但无法充分考虑地震的动力特性以及结构的动态响应。因此，结 构抗震性能评估中引入振动台试验成为了一种重要途径，其能够模拟 地震加载条件，全面评估结构的抗震性能。 二、振动台试验的工作原理 振动台试验通过模拟地震加载条件，为结构提供相应的动力激励， 从而使结构产生不同程度的振动响应。其工作原理主要包括三个方面：试验设备、试验方案和试验参数。试验设备包括振动台、数据采集系 统和控制系统等，其协同工作能够对试验进行有效控制和数据采集。 试验方案则是根据具体研究对象的要求，确定合理的试验模型和加载 方案。试验参数则涉及到载荷振幅、载荷频率以及试验时间等参数的 确定。
三、振动台试验在结构抗震性能评估中的应用 1. 模拟地震加载条件 通过振动台试验，可以模拟不同等级的地震加载条件，为结构在地 震作用下的响应提供合适的动力激励，使研究人员能够真实还原地震 场景，评估结构的抗震性能。 2. 评估结构的损伤程度 振动台试验能够通过监测结构的位移、应变、加速度等参数，以及 结构在不同震级下的变形情况，评估结构在地震作用下的损伤程度。 研究者可以通过试验结果得出结构的破坏模式、承载力以及耗能能力 等重要性能指标。 3. 优化结构设计方案 通过对不同结构方案的振动台试验研究，研究人员可以了解不同结 构方案在地震作用下的响应特性，并进行有效比较和分析。这有助于 指导和优化结构的设计方案，提高结构的抗震性能。 四、振动台试验的优势和局限性 1. 优势 振动台试验能够模拟地震真实加载条件，提供真实可靠的试验结果。与数值模拟相比，振动台试验能够更全面地考虑到结构在地震作用下 的动态响应特性。 2. 局限性
振动台试验在结构地震响应中的应用振动台试验是通过模拟地震荷载作用于结构物上的一种试验手段。 它可以在实验室中通过控制振动台的运动，产生不同频率和振幅的地 震波形，模拟出真实地震中的动力特性，进而研究结构物在地震中的 响应情况。振动台试验在结构地震工程领域具有广泛的应用，为提高 结构的抗震能力、设计合理的抗震措施和评估结构的地震性能提供了 有效的手段。 一、振动台试验在结构抗震能力研究中的应用 振动台试验可以模拟出各种复杂的地震荷载，通过控制振动台的运 动和波形，可以对结构的抗震能力进行全面的评估。例如，研究者可 以通过振动台试验来测定结构的基频、共振频率和动力特性等重要参数，从而得到结构的动力响应。 此外，振动台试验还可以用于评估不同结构体系或材料的抗震性能。通过改变试验参数，如振幅、频率和向量，可以模拟出不同程度的地 震荷载，对比不同结构体系或材料的地震响应情况。这有助于工程师 选择合适的结构体系和材料，从而提高结构的抗震能力。 二、振动台试验在新型结构体系设计中的应用 随着科技的不断进步，人们对结构体系的要求也越来越高。传统的 结构体系在地震中的表现并不理想，因此需要寻求新的结构体系。振 动台试验可以帮助研究者评估新型结构体系的抗震性能，从而为设计
提供参考。通过在振动台上进行试验，可以模拟真实地震的作用，评估新型结构体系在地震中的性能表现，进一步改进设计。 三、振动台试验在结构抗震措施研究中的应用 除了设计新型结构体系，振动台试验还可以在评估和改进现有结构体系中发挥重要作用。例如，在振动台上可以进行反复加载试验，模拟结构在地震中的反复荷载作用，评估结构的疲劳性能。 此外，振动台试验还可以模拟不同地震方向和强度的地震波形，研究结构在不同地震条件下的响应。这有助于工程师选择合适的结构抗震措施，提高结构的地震性能。 最后，振动台试验还可以用于研究结构的损伤与破坏机制。通过模拟不同程度的地震荷载，研究者可以观察结构物的破坏形态、破坏范围和破坏原因等，并根据试验结果改进结构的设计和抗震措施。 结论 振动台试验作为一种有效的结构地震响应研究手段，在结构抗震能力研究、新型结构体系设计以及结构抗震措施研究等方面具有广泛的应用。通过模拟真实地震荷载和控制振动台的运动，振动台试验可以为结构地震工程的发展提供重要的实验依据和理论支持。未来，随着科技的不断进步和试验设备的完善，相信振动台试验在结构地震工程领域的应用将会越来越广泛，为保障人们的生命财产安全，提供更加可靠的抗震设计和评估手段。
振动台与振动试验介绍 振动台是一种能够模拟地震、风、水流等各种复杂环境振动的试验设备。它通过施加不同振动频率和振幅的力量于试验样件上，以模拟物体在 实际振动环境下所受到的应力和振动影响。振动台可以用于评估和验证各 种物体在地震、风振或其他振动负载下的性能和可靠性，对于工程结构、 电子设备、航空航天器材等领域具有重要意义。 振动试验是一种利用振动台进行的试验方法，其目的是通过施加振动 负载于试验样件上，模拟实际环境中的振动作用，以评估和验证样件在振 动环境中的性能和可靠性。振动试验可以帮助工程师和设计师更好地理解 材料和构件在振动下的行为，优化设计并改进材料性能，以提高产品的可 靠性和耐久性。 振动台常用于以下几个领域：地震工程、航空航天、船舶工程、电子 设备、汽车工程等。在地震工程中，振动台能够模拟地震时的振动波形和 振动频率，用于评估建筑物和构件在地震中的性能和可靠性，以指导结构 设计和抗震措施的制定。在航空航天领域，振动试验能够模拟飞行器在发射、飞行和着陆过程中的振动作用，以评估和验证飞行器的结构可靠性和 航空电子设备的性能。在船舶工程中，振动台可以模拟船舶在不同海况下 的振动载荷，用于评估船舶结构和设备的可靠性和耐久性。在电子设备领域，振动试验可以模拟运输过程中的振动作用，以验证电子设备的可靠性 和抗震性能。在汽车工程中，振动台可以模拟汽车在不同路况下的振动作用，用于评估汽车结构和配件的可靠性和舒适性。 振动台的设计和制造需要考虑多种因素，包括负载能力、频率范围、 振幅范围、控制精度等。不同类型的振动台适用于不同范围内的振动试验。振动台通常由振动台本体、振动器、控制系统等组成。振动台本体是支持
电磁振动试验台使用说明书 第一部分：引言 电磁振动试验台是一种广泛应用于工业领域的设备，用于模拟各种 振动环境，帮助工程师测试和评估产品的振动性能。本使用说明书将 详细介绍电磁振动试验台的结构、操作和维护方法，以便用户能够正 确使用该设备，并确保设备长期稳定运行。 第二部分：设备概述 电磁振动试验台主要由振动台、电磁振动器和控制系统组成。振动 台由台面、支撑结构和振动器系统构成，能够产生各种频率和振幅的 振动。电磁振动器通过磁场与振动台相互作用产生振动力，控制系统 则用于控制振动参数和监测试验过程。 第三部分：操作方法 3.1 开机准备 首先，请确保电磁振动试验台的电源已连通，并将主电源开关置于“ON”位置。此外，检查控制系统的连接情况，包括电源线和信号线。 确认一切就绪后，可以按下电源按钮启动设备。 3.2 参数设置 通过控制系统的触摸屏，可以设置振动的频率、振幅、时间等参数。根据具体的试验要求，输入相应的数值，并确认无误后保存设置。 3.3 试验操作
将待测试的样品放置在振动台上，并固定好，确保样品与振动台接触良好。然后，可以通过控制系统启动试验。试验进行中，可以实时监测振动参数的变化。 3.4 结束操作 试验完成后，首先应通过控制系统将振动停止，并关闭设备的电源开关。然后，将样品取下并进行相应的处理。最后，可以对试验台进行清洁和维护，确保设备的正常使用。 第四部分：维护方法 4.1 日常清洁 定期清洁电磁振动试验台是确保设备正常运行的重要措施。使用干净、软布擦拭设备表面，避免使用化学溶剂或腐蚀性液体。 4.2 定期检查 定期检查电磁振动试验台的关键部件和连接线路，确保其无损坏或松动现象。如发现异常情况，及时进行维修和更换。 4.3 润滑维护 对于涉及到摩擦的部件，如振动台的导轨、传动装置等，应定期进行润滑维护，以减少摩擦和磨损，保证设备的正常运行。 第五部分：故障排除 5.1 无法启动
振动台试验分析与控制技术研究振动台试验是一种广泛应用于工程领域的实验方法，它能模拟各种振动环境并对被测物体的振动性能进行分析和控制。本文将从实验的目的、试验设备、数据分析和振动控制等方面进行论述。 一、实验目的 振动台试验的目的通常是为了评估被测物体的可靠性、耐久性、振动传递特性等。通过对被测物体在振动台上进行激励，可以获得其振动响应的频率、幅值和相位等数据，从而分析其结构的动态特性，并为后续的设计和改进提供参考。 二、试验设备 振动台试验需要使用振动台设备，该设备通常由振动台本体、激振器、控制系统和数据采集系统等组成。振动台本体是一个能够实现各向同性或各向异性振动的平台，其工作频率范围和最大振幅要满足实验需求。激振器通过施加激励信号使振动台产生振动，控制系统负责调节激振器输出信号的频率和幅值，而数据采集系统则用于采集振动台和被测物体的振动响应数据。 三、数据分析 在振动台试验中，数据分析是非常重要的一步。通过对振动台和被测物体的振动信号进行处理和分析，可以得到各种有用的信息。常见的数据分析方法包括频谱分析、时域分析和模态分析等。频谱分析可以将振动信号分解成不同频率分量，用于研究振动特性的主频率和谐
波情况。时域分析用于分析振动信号的时序特性，例如振动信号的周期和振幅变化。模态分析则通过振动台试验数据的处理和计算，得出被测物体的振动模态参数，如固有频率和阻尼比等。 四、振动控制 振动控制是振动台试验的重要组成部分。通过对振动台输出信号进行控制，可以实现对被测物体的振动特性进行控制。常用的振动控制方法包括开环控制和闭环控制。开环控制是指以预先设定的激励信号作为输入，直接对振动台进行控制。闭环控制则通过采集被测物体振动响应信号，与预设的控制信号进行比较，通过调节控制参数实现对振动台输出信号的调节。振动控制技术的应用可以有效地减小振动台试验的误差和噪声，提高试验的精度和可信度。 总结： 振动台试验分析与控制技术对于研究被测物体的振动特性具有重要意义。通过合理设计试验方案、使用适当的设备和方法，可以获得准确且可靠的振动数据，并利用这些数据对被测物体的结构和性能进行评估和改进。随着科技的发展，振动台试验分析与控制技术将在更多领域得到应用，并为工程领域的发展做出更大的贡献。
振动试验用电动振动台基本参数检定方法 本标准规定了按GB 2423.10《电工电子产品基本环境试验规程试验FC:振动(正统)试验方法》进行振动试验用电动振动台系统（以下简称振动台）基本参数的检定方法。 振动台由振动台台体、激磁电源、功率放大器、控制和测量装置、水平工作台（当试验系统需要时）组成。 1检定参数 1．1 额定参数 1．1．1 推力 1．1．2 频率范围 a．空载频率范围； b．满载频率范围。 1．1．3 载荷 a．最大载菏； b．负载偏心矩； c．水平负载矩； d．最大抗颠力矩（当带有水平工作台时）。 1．1．4 振动幅值 a．空载最大加速度幅值； b．满载最大加速度幅值； c．最大速度幅值； d．最大位移幅值。 1．2 加速度波形失真度 1．3 横向振动 1．4 台面加速度幅值均匀度 1．5 频率指示误差 1．6 频率稳定度 1．7 振幅指示误差 1．8 本底噪声加速度 1．9 定振精度 1．10 辐射噪声最大声级 1．11 台面漏磁
1．12 台面温度 1．13 连续工作时间 1．14 扫频速率误差 2 检定用主要仪器 a．加速度计； b．三向加速度计； c．正弦振动测示仪(以下简称测振仪,应包括多通道放大器,选频器,选频器,运算器和显示器) d．频率计； e．失真度测量仪； f．电平记录仪； g．低频示波器； h．声级计； I．高斯计； J．表面温度计。 3 一般规定 3．1 检定用负载 检定用负载应由金属材料制成外形对称的刚性体，其质量、质心高及安装偏心距应符合有关规定，并符合以下要求： a．应在所有可利用的安装位置使用固定螺栓； b．固定螺钉头和螺纹约束部分之间的长度，应使其安装共振频率在试验频率范围以外； c．接触面平面度允差为0.1/1000，光洁度为7级； d．应避免使用薄的负载，厚度与直径（或对角线尺寸）的比应大于0.4，其最大直径（或对角线尺寸）应不大于振动台面的直径。 3．2 加速度计 a．加速度计的安装谐振频率应大于5倍振动台运动部件的一阶共振频率；