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物理实验技术中的振动性能测量方法与技巧在物理实验中，振动性能的测量是非常重要的工作之一。
它不仅可以帮助我们了解物体在振动过程中的行为，还可以指导我们设计和改进振动系统。
本文将介绍几种常用的振动性能测量方法与技巧。
首先，我们来了解一下振动的基本概念。
振动是物体在某个平衡位置附近做周期性的往复运动。
它有许多重要的特性，如频率、振幅、相位等。
测量这些特性对于研究和控制振动系统至关重要。
一种常用的测量振动频率的方法是利用频率计或振动传感器。
频率计通常是一种用于测量振动系统频率的仪器，它可以直接读取振动信号的频率。
而振动传感器则是一种能够感知振动并将其转换为电信号的装置。
它通常由加速度计或速度计组成，可以测量振动系统的加速度或速度，并由此计算出频率。
另一种常见的振动测量方法是利用振幅计。
振幅计是一种用于测量振动振幅的仪器，它通常采用弹簧、负荷电阻等结构来测量力的大小，然后通过力和振幅之间的关系计算振动振幅。
在实验中，我们可以将振幅计放置在需要测量振动的物体上，通过读取振幅计的示数来得到振动振幅。
除了频率和振幅以外，相位也是振动性能中的重要指标之一。
相位描述了振动信号相对于某个基准位置的偏移量。
测量振动相位的常见方法之一是利用示波器。
示波器是一种用于测量电信号波形的仪器，我们可以使用示波器来测量振动系统的波形，并通过分析波形的特征来确定振动信号的相位。
在实际的振动性能测量中，我们还需要注意一些技巧和注意事项。
首先，为了获得准确的测量结果，我们需要选择适当的测量仪器，并对其进行校准。
校准是指将测量仪器的读数与已知准确值进行比对，以确定其准确性和精确度。
其次，我们需要选择适当的测量位置和方法。
在选择测量位置时，我们需要考虑振动特性的变化情况，尽量选择能够代表整个振动系统的位置进行测量。
此外，我们还需要选择适当的测量时间和测量次数，以确保测量结果的稳定性和可靠性。
综上所述，振动性能的测量在物理实验中具有重要的意义。
专业知识1、振动试验基本知识1.1 振动试验方法试验方法包括试验目的，一般说明、试验要求、严酷等级及试验程序等几个主要部分。
为了完成试验程序中规定的试验，在振动试验方法中又规定了“正弦振动试验”和“随机振动试验”两种型式的试验方法。
正弦振动试验正弦振动试验控制的参数主要是两个，即频率和幅值。
依照频率变和不变分为定频和扫频两种。
定频试验主要用于：a）耐共振频率处理：在产品振动频响检查时发现的明显共振频率点上，施加规定振动参数振幅的振动，以考核产品耐共振振动的能力。
b）耐予定频率处理：在已知产品使用环境条件振动频率时，可采用耐予定频率的振动试验，其目的还是为考核产品在予定危险频率下承受振动的能力。
扫频试验主要用于：●产品振动频响的检查（即最初共振检查）：确定共振点及工作的稳定性，找出产品共振频率，以做耐振处理。
●耐扫频处理：当产品在使用频率范围内无共振点时，或有数个不明显的谐振点，必须进行耐扫频处理，扫频处理方式在低频段采用定位移幅值，高频段采用定加速度幅值的对数连续扫描，其交越频率一般在55-72Hz，扫频速率一般按每分钟一个倍频进行。
●最后共振检查：以产品振动频响检查相同的方法检查产品经耐振处理后，各共振点有无改变，以确定产品通过耐振处理后的可靠程度。
随机振动试验随机振动试验按实际环境要求有以下几种类型：宽带随机振动试验、窄带随机振动试验、宽带随机加上一个或数个正弦信号、宽带随机加上一个或数个窄带随机。
前两种是随机试验，后两种是混合型也可以归入随机试验。
电动振动台的工作原理是基于载流导体在磁场中受到电磁力作用的安培定律。
1.2 机械环境试验方法标准电工电子产品环境试验国家标准汇编（第二版）2001年4月汇编中汇集了截止目前我国正式发布实施的环境试验方面的国家标准72项，其中有近50项不同程度地采用IEC标准，内容包括：总则、名词术语、各种试验方法、试验导则及环境参数测量方法标准。
其中常用的机械环境试验方法标准：（1）GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击（2）GB/T 2423.6-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Eb和导则：碰撞（3）GB/T 2423.7-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ec和导则：倾跌与翻倒（主要用于设备型产品）（4）GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ed和导则：自由跌落（5）GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc和导则：振动（正弦）（6）GB/T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fd：宽频带随机振动——一般要求（7）GB/T 2423.12-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fda：宽频带随机振动——高再现性（8）GB/T 2423.13-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fdb：宽频带随机振动——中再现性（9）GB/T 2423.14-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fdc：宽频带随机振动——低再现性（10）GB/T 2423.15-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ga和导则：稳态加速度（11）GB/T 2423.22-1986 电工电子产品基本环境试验规程温度（低温、高温）和振动（正弦）综合试验导则（12）GB/T 2423.24-1995 电工电子产品环境试验温度（低温、高温）/低气压/振动（正弦）综合试验导则GJB150.1～150.20-86 军用设备环境试验方法标准中共包括1个总则和19个试验方法，以美国军用标准MIL-STD-810C或810D为依据制订，其中涉及机械环境试验的是：（1）GJB150.15-86 军用设备环境试验方法加速度试验（2）GJB150.16-86 军用设备环境试验方法振动试验（3）GJB150.17-86 军用设备环境试验方法噪声试验（4）GJB150.18-86 军用设备环境试验方法冲击试验（5）GJB150.20-86 军用设备环境试验方法飞机炮振试验依据MIL-STD-810F修订的GJB150即将颁布。
振动测试原理振动测试是一种用来测量物体振动特性的技术手段，它可以帮助人们了解物体在振动状态下的各种参数，如振动频率、幅值、相位等。
振动测试广泛应用于工程领域、科学研究、产品质量控制等方面，具有重要的实用价值和意义。
振动测试的原理是基于物体振动产生的信号，通过传感器采集相应的振动信号，并对信号进行分析处理，从而获取物体振动的相关信息。
振动测试的关键在于信号的采集和分析，这其中涉及到传感器的选择、安装位置、采样频率、数据处理等多个方面。
传感器的选择对于振动测试至关重要，不同类型的振动信号需要选择不同类型的传感器。
常见的振动传感器有加速度传感器、速度传感器和位移传感器，它们分别适用于不同频率范围的振动信号。
在进行振动测试时，需要根据具体的测试要求选择合适的传感器，以确保采集到准确的振动信号。
传感器的安装位置也对振动测试结果产生影响，合理的安装位置可以最大程度地保证信号的准确性。
通常情况下，传感器需要安装在物体振动的主要部位，以获取最具代表性的振动信号。
此外，传感器的安装方式和固定方式也需要特别注意，以避免在测试过程中产生误差。
采样频率是指在一定时间内采集振动信号的次数，它直接影响到信号的分辨率和准确性。
在进行振动测试时，需要根据被测试物体的振动频率范围选择合适的采样频率，以保证采集到足够的振动信息。
通常情况下，采样频率需要是振动信号频率的两倍以上，以满足奈奎斯特采样定理的要求。
数据处理是振动测试的最后一步，通过对采集到的振动信号进行分析处理，可以得到物体振动的各项参数。
常见的数据处理方法包括时域分析、频域分析、阶次分析等，它们可以帮助人们全面地了解物体的振动特性。
在进行数据处理时，需要根据具体的测试要求选择合适的分析方法，并结合实际情况进行综合分析，以得出准确的测试结果。
总的来说，振动测试原理涉及到传感器选择、安装位置、采样频率、数据处理等多个方面，这些方面都对振动测试结果产生重要影响。
只有在这些方面都做到合理、准确，才能够得到准确可靠的振动测试结果，为工程领域、科学研究、产品质量控制等提供有力支持。
機械可靠度試驗簡介一、振动试验1.振动试验概要振动试验是评估产品在运输及使用过程中承受振动环境的适应能力，模拟产品可能遭遇的最严酷环境，为产品的设计验证，品质验证提供失效机理分析，失效统计，保证产品具有更高的可靠性水平。
振动试验要求越来越多，其背景具体体现如下：1.1 新材料，新工艺的应用。
1.2 整机小型化使元器件密集度更高，更容易受到外部振动影响。
1.3 便携式、车载、机载、航天、经济全球化的物流环境，产品使用环境已变得更加苛刻和无法估计。
2.振动试验的分类。
振动是物体围绕平衡位置，作往复运动的一种运动形式。
通常用一些物理量（如位移、速度、加速度、频率等）随时间变化的函数式来表示振动时间历程。
2.1名詞述語：载具——承载产品用的运输工具或平台。
振动试验是一种以模拟载具的试验形式，所以不同的载具表现出的振动特性各不相同，各种载具的振动环境如下：註：振动试验不会因为产品之不同而有不同的振动试验规则，而是因为载具不同而有不同的振动试验规则。
2.1.1车载——5---500Hz汽车运输主要的振动来源于路况，发动机的转速,行驶系统的激振力,这几个方面振动频宽在5——500Hz之间，但由于充气轮胎本身具有较强的减震能力，是一个较好的高频减震器，所以对产品作用能量大多在5——200Hz之间，而200-500Hz之间部分频宽存在的能量随着频率增加而衰减。
如图一表示;3.1.3空运——20---2000Hz空运振动源来自于飞机周围的空气扰流、喷射气体、气流、音爆、次音速，上述振动源通过机身结构或其他传递界质，传递到机载之产品上，频宽通常在20----2000Hz。
如图三表示;b)对数扫频(log)1oct/min---表B对数扫频变化的特点是在指定频宽内扫频时,有低频较慢/高频较快,以对数方式变化,也就是停留在每个倍频的时间都一样，如：10-80Hzlog swept ,10-20Hz,20-40Hz,40-80Hz每个倍频用的时间都为1Min（倍频是指：终止频率是起始频率的两倍，如：5--10Hz就是一个倍频，即1 octave, 5-10Hz需用1min去完成扫频,就是1oct/min）计算公式：n= {3.332*log (f2/f1)}/T“低频共振破坏力最大,所以一般的电子产品都采用对数扫频方式,使产品在低频时,多停留时间,以筛选出有潜在缺陷的部品,扫频速率选定,尽可能慢,以便于试件有足够的时间来响应，IEC规程中一般要求Swept rate ≤1 octave/min.(4) 扫描时间：即单次扫频的持续时间:正弦振动一般应用在研发过程中搜寻共振频率上,通过共振频率的搜寻,来改善产品的结构和减振措施,反过来改变产品的共振频率.其目的是掌握产品的可靠性水平评估，为产品的标准化探讨试验及可靠性保证试验作前期的数据收集,以便于更好监控工艺流程。
定频振动应力仿真定频振动应力仿真是一种通过计算机模拟的方法，用于研究物体在特定频率下受到的应力情况。
它可以帮助工程师和科学家预测和优化结构在振动环境中的性能，从而提高产品的可靠性和耐久性。
1. 简介定频振动应力仿真是一种基于有限元分析（FEA）方法的数值模拟技术。
它通过将结构划分为许多小的离散单元，并对每个单元进行求解，来模拟物体在特定频率下受到的应力情况。
这种方法可以准确地预测结构在振动环境中的响应，并帮助工程师设计更加稳定和可靠的产品。
2. 仿真过程（1）建立几何模型：需要根据实际物体或结构的几何形状，在计算机软件中建立一个三维模型。
这可以通过CAD软件完成，也可以使用现有模型进行修改。
（2）网格划分：接下来，需要将几何模型划分为许多小的离散单元，称为有限元。
这些有限元可以是三角形、四边形或其他形状，具体取决于模型的复杂程度和计算需求。
网格划分的精确度对仿真结果的准确性至关重要。
（3）材料属性定义：在进行仿真之前，需要为每个有限元定义材料属性，如弹性模量、泊松比和密度等。
这些属性可以通过实验测量或从现有数据库中获取。
（4）边界条件设置：为了模拟真实环境中的振动情况，需要为模型设置适当的边界条件。
这包括约束条件、外部载荷和激励信号等。
边界条件的设置应考虑到结构的实际使用情况和振动频率。
（5）求解方程：一旦完成了上述步骤，就可以开始求解有限元方程。
这通常涉及到数值方法和迭代算法，以获得结构在特定频率下受到的应力分布。
（6）结果分析：可以通过可视化工具来分析并展示仿真结果。
这可以包括应力云图、变形图和振动模态等。
通过观察这些结果，工程师可以评估结构在振动环境中的性能，并根据需要进行优化设计。
3. 应用领域定频振动应力仿真广泛应用于各个领域，包括航空航天、汽车工程、机械设计和建筑等。
在航空航天领域，它可以帮助工程师评估飞机结构在起飞和着陆时的振动应力，以确保其安全性。
在汽车工程中，它可以用于研究发动机和底盘的振动特性，以改善乘坐舒适性和操控稳定性。
组合式飞机外挂振动试验方法引言组合式飞机外挂是指在飞机机身下部或翼下挂载各类外部设备和载荷，如燃油箱、武器、传感器等。
这些外挂在飞行时会受到飞机振动的影响，可能会对外挂装置的结构强度和稳定性造成影响。
因此，对组合式飞机外挂进行振动试验是非常重要的，可以评估外挂系统的性能和安全性能。
本文将介绍组合式飞机外挂振动试验的方法和步骤。
一、振动试验的背景组合式飞机外挂振动试验是为了验证外挂系统在飞行中的振动性能，包括外挂的结构强度、稳定性以及对飞机的影响。
振动试验可以模拟飞行中的各种振动环境，评估外挂系统对振动的响应能力和耐久性。
通过振动试验，可以发现外挂系统的潜在问题，提前进行改进和优化，确保外挂系统的安全性和可靠性。
二、振动试验的准备工作1.制定振动试验计划在进行振动试验前，需要制定详细的试验计划，包括试验的目的、试验的环境条件、试验的参数设置等。
试验计划应包括外挂系统的振动测试范围，振动频率、振幅和持续时间等参数。
同时，还需要对试验过程和设备进行详细的安排和安全措施。
2.准备试验设备和工具振动试验需要使用专业的试验设备和工具，如振动台、加速度传感器、振动计、数据采集系统等。
这些设备和工具需要提前准备好，并进行合理的校准和调试，确保试验的准确性和可靠性。
3.对外挂系统进行检测和准备在进行振动试验前，需要对外挂系统进行详细的检测和准备工作。
包括外挂结构的检查、若有损坏或异常应修复或更换，外挂系统的固定和连接件的检查，确保外挂系统完好无损，能够承受试验过程中的振动载荷。
4.试验人员培训和安全措施振动试验是一项复杂的工作，需要具备专业的知识和技能。
在进行振动试验前，需要对试验人员进行培训，了解试验过程和安全措施，确保试验的顺利进行和人员的安全。
三、振动试验的步骤1.安装外挂系统首先，需要将外挂系统安装在振动台上，确保外挂系统与振动台的连接结实可靠。
在安装过程中，需要注意外挂系统的位置和方向，确保试验时外挂系统受到充分的振动力和载荷。
