随机振动课件(全88页)

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4 振动激励设备和激振技术
4.3.3 随机振动试验系统
Gx( f )
Gy( f )
均衡前
0
f 0
f
Gy( f )
仅对振动 台均衡前
振动台-试件 Gy ( f ) 系统均衡
B “峰-谷”均衡器 0
H( f ) 1.0 1.0 0.5
理想
Q f0 fu fl
0
fl
f0 fu
f
f
f
0
“峰-谷”均衡器是由 变Q与变通带滤波器组成。 有几对峰-谷就需几个均衡 器串联起来。
* 快慢之分 * 快速扫描：线性度好，用于模态分析，信噪比 高 * 慢速扫描：环境试验，寻找共振点，信噪比低
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4 振动激励设备和激振技术
4.3.3 随机振动试验系统 （1）模拟式随机振动试验系统
随机 信号源
均衡 设备
保护 装置
功率 放大器
振动台
A 均衡的概念
均衡是对不同频段上功率放大器的输入信号进 行不同程度的放大和衰减，使振动台的振动或者试 件上某点的振动达到预定的要求。也就是说，均衡 是对不同频段上的振动能量进行重新分配，以实现 随机振动控制。
x
' x
(4.2)
由（2）和（1）导出
2 x
x2'，说明随机振动
x(t)
与 x'(t) 的振动总能量及其静态分量都相等。
（3） f1 f1'; f2 f2'
(4.3)
f1, f2 , f1', f2' 分别是 Gx ( f ) 与 Gx'( f ) 的峰值对应的 频率。
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为样本空间的样本点数
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每一个可能后果出现的相对频率为
很清楚有 和
概率 在相对频率中 趋于无穷大时, 那么某一后果 出现的概率为
Bernoulli大数定理可以证明上面的式子, 即有
2.3 随机变量 定义随机变量 是一个函数, 是样本空间到实数域的映射. 这样就可以用代数来运算概率.
定义两个随机变量的无量纲的相关系数
可以证明
如果两个随机变量的均值为零,那么
如果 , 那么两个随机变量 的被称为不相关.
如果 那么两个随机变量 被称为统计独立, 因此有
3.(续上)另一个非线性来源于力函数机理,指输入的非线性.4.最后,另一个分类准则是基于动力问题的力和响应的统计特性,例如高斯分布, 平稳性等等.
第二章 随机变量和随机过程2.1 引论这一章的目的是介绍概率论的基本概念, 随机变量的统计特征和随机过程. 这些知识和结构动力学知识在一起就可以了解以后的章节的内容. 这一章具体要掌握:1.什么是随机变量和随机向量?怎样描述它们的统计特性?2. 作用在随机变量和随机向量的算子怎样改变它的统计特性?3.哪些统计分布通常利用于描述物理现象?4.什么是随机过程?它与随机变量怎样不同?
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车比雪夫不等式 (Chebyshev’s Inequality)
引入车比雪夫不等式的目的. 在结构分析和设计中,目的是估计应力或应变响应超过某一极限的概率. 为了完成这个目的, 我们需要确定感兴趣的随机响应量的分布. 如果这样的确定不能达到, 人们就要利用近似技术来计算它们超过某一极限的概率. 这个技术是基于车比雪夫不等式并考虑均值 和标准 差 .
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一个随机向量 的一一对应的n-维变量的映射 : 那么概率密度函数变换为

受概率支配产生的简谐波
没有固定周期的振动一定是随机振动？
－可以是复杂周期振动
随机是概率的含义，不是复杂的含义
在桥上某点布置应变片 驶过一辆汽车时以频率ω1激励桥梁， 在测点所测应变变化见图（a）； 驶过一辆压路机时以频率ω2激励桥梁， 在测点所测应变变化见图（b）
测点所测的为受概率支配的若干简单 波形的组合，也属随机振动
结构件
较人和仪器设备能承受强烈的振动，
但在强烈的随机振动下仍有疲劳破 坏的可能性。
1.6 随机信号的描述
时域：时域波形
幅值域： 概率分布函数、概率密度函数 随机变量的数字特征
时差域： 自相关函数 互相关函数 频域 自功率谱密度函数 互谱密度函数
加速实验进程，缩短实验时间

1.5 1
应 变 （ ε）
实验室内对随机振动信号如何再现，一定程度代 替实车实验。
x 10
-3
0.5 0 -0.5 -1 -1.5 0 100 200 300 时 间 （ s） 400 500 600
删小量法编辑后的扭力梁半 载应变随机加载历程 保存损伤86％，实验 时间加快12倍
宽广、丰富的研究内容
随机振动研究的主要内容
理论研究（非线性、非平稳、多自由度、参变
系统等问题）
乘坐动力学（汽车、火车、舰船、飞行器、
航天器、拖拉机工程机械、坦克等交通工具）
减振 隔振 设计
在路面不平度作用下，如何使车辆中的乘客仍然安
全舒适
汽车平顺性问题；悬挂设计、座椅设计
在航空、航天发动机所造成的强烈振动环境下，如
何使工作人员和仪表正常工作
随机振动试验技术 戴诗亮
测试技术与理论

-激振设备与激振技 术..
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃