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振動試驗機,振動測試儀常用公式匯總

日期:2024-08-19 20:08
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振動試驗機,振動測試儀常用公式匯總


振動試驗機,振動測試儀常用公式匯總
1、 求推力(F)的公式
        F=(m0+m1+m2+……)A…………………………公式(1)
式中:F—推力(激振力)(N)
        m0—振動臺運動部分有效質(zhì)量(kg)
        m1—輔助臺面質(zhì)量(kg)
        m2—試件(包括夾具、安裝螺釘)質(zhì)量(kg)
A— 試驗加速度(m/s2
2、 加速度(A)、速度(V)、位移(D)三個振動參數(shù)的互換運算公式
2.1 A=ωv……………………………………………………公式(2)
式中:A—試驗加速度(m/s2
V—試驗速度(m/s)
ω=2πf(角速度)
其中f為試驗頻率(Hz)
2.2 V=ωD×10-3………………………………………………公式(3)
式中:V和ω與“2.1”中同義
D—位移(mm0-p)單峰值
2.3 A=ω2D×10-3………………………………………………公式(4)
式中:A、D和ω與“2.1”,“2.2”中同義
公式(4)亦可簡化為:
A=f的平方除以250乘以D
式中:A和D與“2.3”中同義,但A的單位為g
1g=9.8m/s2
所以:      A,這時A的單位為m/s2
定振級掃頻試驗平滑交越點頻率的計算公式
 

東莞輝達儀器:振動試驗機,模擬運輸振動試驗HD-6003
3.1 加速度與速度平滑交越點頻率的計算公式
fA-V= ………………………………………公式(5)
式中:fA-V—加速度與速度平滑交越點頻率(Hz)(A和V與前面同義)。
3.2 速度與位移平滑交越點頻率的計算公式
 …………………………………公式(6)
式中:—加速度與速度平滑交越點頻率(Hz)(V和D與前面同義)。
3.3 加速度與位移平滑交越點頻率的計算公式
fA-D=  ……………………………………公式(7)
式中:fA-D—加速度與位移平滑交越點頻率(Hz),(A和D與前面同義)。
根據(jù)“3.3”,公式(7)亦可簡化為:
fA-D≈5×          A的單位是m/s2
4、 掃描時間和掃描速率的計算公式
4.1 線性掃描比較簡單:
S1= ……………………………………公式(8)
式中: S1—掃描時間(s或min)
fH-fL—掃描寬帶,其中fH為上限頻率,fL為下限頻率(Hz)
V1—掃描速率(Hz/min或Hz/s)
4.2 對數(shù)掃頻:
4.2.1 倍頻程的計算公式
n=  ……………………………………公式(9)
式中:n—倍頻程(oct)
fH—上限頻率(Hz)
fL—下限頻率(Hz)
4.2.2 掃描速率計算公式
R=  ……………………………公式(10)
式中:R—掃描速率(oct/min或)
fH—上限頻率(Hz)
fL—下限頻率(Hz)
T—掃描時間
4.2.3掃描時間計算公式
T=n/R……………………………………………公式(11)
式中:T—掃描時間(min或s)
n—倍頻程(oct)
R—掃描速率(oct/min或oct/s)
5、隨機振動試驗常用的計算公式
5.1 頻率分辨力計算公式:
△f=  ……………………………………公式(12)
式中:△f—頻率分辨力(Hz)
fmax—*高控制頻率
N—譜線數(shù)(線數(shù))
fmax是△f的整倍數(shù)
5.2 隨機振動加速度總均方根值的計算
 (1)利用升譜和降譜以及平直譜計算公式
                  
            
功率譜密度曲線圖(a)
A2=W·△f=W×(f1-fb)…………………………………平直譜計算公式
A1=……………………升譜計算公式
A1=……………………降譜計算公式
式中:m=N/3 N為譜線的斜率(dB/octive)
若N=3則n=1時,必須采用以下降譜計算公式
A3=2.3w1f1 lg
加速度總均方根值:
gmis= (g)…………………………公式(13-1)
設(shè):w=wb=w1=0.2g2/Hz fa=10Hz    fb=20Hz  f1=1000Hz   f2=2000Hz
   wa→wb譜斜率為3dB,w1w2譜斜率為-6dB
利用升譜公式計算得:A1=
利用平直譜公式計算得:A2=w×(f1-fb)=0.2×(1000-20)=196
利用降譜公式計算得:A3 =
利用加速度總均方根值公式計算得:gmis= ==17.25
(2)利用平直譜計算公式:計算加速度總均方根值
  
功率譜密度曲線圖(b)
為了簡便起見,往往將功率譜密度曲線圖劃分成若干矩形和三角形,并利用上升斜率(如3dB/oct)和下降斜率(如-6dB/oct)分別算出wa和w2,然后求各個幾何形狀的面積與面積和,再開方求出加速度總均方根值grms=……公式(13-2) (g)
注意:**種計算方法的結(jié)果往往比用升降譜計算結(jié)果要大,作為大概估算可用,但要**計算就不能用。
例:設(shè)w=wb+w1=0.2g2/Hz fa=10Hz    fb=20Hz  f1=1000Hz   f2=2000Hz
由于fa的wa升至fb的wb處,斜率是3dB/oct,而wb=0.2g2/Hz
10       所以wa=0.1g2/Hz
又由于f1的w1降至f2的w2處,斜率是-6dB/oct,而w1=0.2g2/Hz
10       所以w2=0.05g2/Hz
將功率譜密度曲線劃分成三個長方形(A1 A2 A3)和兩個三角形(A4 A5),再分別求出各幾何形的面積,則
A1=wa×(fb-fa)=0.1×(20-10)=1
A2=w×(f1-fb)=0.2×(1000-20)=196
A3=w2×(f2-f1)=0.05×(2000-1000)=50
加速度總均方根值grms=
                        =
                        =17.96(g)
東莞輝達儀器:振動試驗機,振動試驗測試儀HD-6009
5.3已知加速度總均方根g(rms)值,求加速度功率譜密度公式
SF=……………………………………………………公式(14)
設(shè):加速度總均方根值為19.8grms求加速度功率譜密度SF
SF=
5.4求Xp-p*大的峰峰位移(mm)計算公式
準確的方法應(yīng)該找出位移譜密度曲線,計算出均方根位移值,再將均方根位移乘以三倍得出*大峰值位移(如果位移譜密度是曲線,則必須積分才能計算)。在工程上往往只要估計一個大概的值。這里介紹一個簡單的估算公式
Xp-p=1067· ……………………………………公式(15)
式中:Xp-p—*大的峰峰位移(mmp-p
fo—為下限頻率(Hz)
wo—為下限頻率(fo)處的PSD值(g2/Hz)
設(shè): fo=10Hz   wo=0.14g2/Hz
:  Xp-p=1067·
5.5求加速度功率譜密度斜率(dB/oct)公式
        N=10lg   (dB/oct)…………………………………………公式(16)
式中:   n=lg (oct倍頻程)
         wH—頻率fH處的加速度功率譜密度值(g2/Hz)
         wL—頻率fL處的加速度功率譜密度值(g2/Hz)

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