隨機振動試驗的允差范圍
對于溫度試驗有允許的偏差范圍，對于振動試驗，也是有相應(yīng)的允許偏差范圍。對于一些大型試件，一般是不允許有較長時間超差的，尤其是過試驗。因此希望控制系統(tǒng)有很好的實時性，一旦因某種原因出現(xiàn)超差，控制系統(tǒng)能“及時”進行糾正。另一方面，在施加振動量級時，總是從低量級向高量級逐漸過渡，而由于試驗系統(tǒng)及產(chǎn)品的非線性傳遞，在從低量級向高量級的逐漸過渡中，控制系統(tǒng)必須不斷地進行快速“均衡”，努力做到在這個過渡過程中各個量級的功率譜均被控制在允差范圍之內(nèi)。另外，有一些隨機振動試驗總的試驗時間很短，因此要求從起振到進入規(guī)定量級容差范圍的過渡時間盡可能短，這也要求隨機振動控制系統(tǒng)能具有快速“均衡”的能力。
實際上系統(tǒng)的循環(huán)時間是很難實測的一個指標，因為該時間受頻帶寬度、譜線數(shù)、平均方式、控制通道等因素的影響，往往由生產(chǎn)廠家根據(jù)其硬件的配置狀況估算出一個時間。一般可以通過另一個衡量實時性的指標參數(shù)----“均衡時間”來測試和比較不同系統(tǒng)實時性的能力。由于均衡時間是指從試驗開始直至控制點的測量譜進入規(guī)定容差范圍內(nèi)所需要的時間，而這個時間除與回路時間有關(guān)外還受參考譜形、隨機信號方式等因素的影響，故這種比較必須具備相同的條件。
一、振動試驗的允差
在規(guī)定方向上基準點的含儀器誤差和隨機誤差的規(guī)定加速度譜密度示值在如圖1所示f和f之間的±3 dB容差范圍內(nèi)。
在f1和f2內(nèi),計算或測量得到的加速度均方根值不應(yīng)偏離規(guī)定加速度譜密度的均方根值的10%以上。此值適用于基準點和虛擬基準點。
在某些頻率上或?qū)τ诔叽绱蠡蛸|(zhì)心高的試驗樣品,達到這些值可能是困難的。在這些情況下,有關(guān)規(guī)范應(yīng)規(guī)定較寬的容差。
初始和最終斜率應(yīng)分別不低于十6 dB/oct和不高于-24 dB/oct。
基準點的瞬時加速度值應(yīng)近似呈正態(tài)(高斯)分布。若有明確要求,在系統(tǒng)常規(guī)標定時應(yīng)進行檢定。驅(qū)動信號削波系數(shù)至少應(yīng)為2.5。檢測基準點的加速度波形的峰值因子,確保該信號包含規(guī)定r.m.s.值至少3倍的峰值,除非有關(guān)規(guī)范另有規(guī)定。如果采用虛擬基準點控制,要求的峰值因子適用于所有形成加速度譜密度控制的檢查點。在開始、中間和結(jié)束試驗時計算基準點的概率密度函數(shù)應(yīng)各持續(xù)2min。有關(guān)規(guī)范應(yīng)規(guī)定正態(tài)分布的容差。
二、振動試驗的控制
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對振動試驗要求越來越高，為了滿足不同的要求，對振動試驗有不同的控制方式。
1、單點控制與多點控制。振動控制儀是通過振動臺上加速度計的反饋信號來調(diào)整給功率放大器的輸人以達到控制的目的，按照控制點的數(shù)量可以分為單點控制和多點控制。
1）單點控制。當振動臺臺面較小，試件也比較小時，一般都采用單點控制，即只安裝一個控制加速度計，控制儀根據(jù)該加速度計反饋信號與參照信號比較、調(diào)整輸出達到控制振動臺臺面的目的。嚴格地講，臺面上各點的振動不會完全一樣，由于臺面小，試件小，誤差不會太大。因此，單點控制就可以滿足試驗要求
2）多點控制。當振動臺臺面尺寸較大或者試件尺寸較大使振動臺面各點加速度差別較大時，試件與夾具、夾具與振動臺面之間不同螺栓連接點差別也較大。為了解決這一問題，一般采用多點平均控制。通常在螺栓連接處附近布置四個、六個或八個控制點。多點控制可以采用平均控制、最大控制和最小控制。對正弦振動試驗而言，控制儀從多個控制點取得反饋信號，然后對這些信號進行選擇（選最大或最小）或者平均作為最終反饋信號，對振動臺進行控制。所以多點控制實質(zhì)上是人工或自動方法處理各控制點上的信號而建立起來的一個假設(shè)點，用做真正的控制點。對隨機振動而言，是先把多個控制點的反饋信號作頻城轉(zhuǎn)換，對各控制譜的譜線進行選擇（選取最大或最?。蛘咂骄笤倥c參考譜相比較進行修正，然后轉(zhuǎn)換成時域信號控制振動臺。多點控制采用最大、最小和平均方式對試驗件的效果是不同的。取最小值控制時。振動量級最大（在同一試驗條件下）：取平均控制時，振動量級次之；取最大控制時振動量級最小。這就給試驗條件制定者有更多的選擇余地。多點控制已是當前大型試件試驗經(jīng)常采用的控制方法之一。
三、振動試驗夾具
對于復(fù)雜不規(guī)則大型的受試樣機，設(shè)計合理的振動試驗夾具是非常重要的一步。不合理的夾具可能導(dǎo)致振動量級無限放大，這也是我們?yōu)楹我O(shè)計合理的夾具，并且要對振動試驗夾具進行有效的驗證。等驗證之后再進行實際的振動試驗。比較常見的夾具材質(zhì)選擇有鋁鎂合金、槽鋼等，對于振動試驗夾具的形狀，其實是沒有什么特別的要求，平板型、正方體、插槽、L型的夾具均可。
最后，在實際的振動試驗過程中，通常采用多點控制的方式進行振動試驗，若發(fā)生偏差，可以適當進行修正，受試樣機上也進行實時監(jiān)測，看受試樣機實際接收到的振動信號是否在允許的偏差范圍之內(nèi)，這樣不會造成過試驗或欠試驗。
