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隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中控制譜和目標(biāo)譜的偏差超差問題
在隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生控制譜和目標(biāo)譜不一致的問題，被稱之為偏差或超差現(xiàn)象。偏差現(xiàn)象導(dǎo)致隨機(jī)振動(dòng)有效值偏大，超差現(xiàn)象導(dǎo)致試驗(yàn)中斷，偏差現(xiàn)象隨著試驗(yàn)時(shí)間的增長(zhǎng)，最后發(fā)展為超差現(xiàn)象。兩者都是在振動(dòng)試驗(yàn)中不能允許發(fā)生的，需要引起重視。
其產(chǎn)生原因多種多樣，但究其本質(zhì)，個(gè)人認(rèn)為，主要是在試驗(yàn)頻域內(nèi)產(chǎn)生了多余的加速度，從而導(dǎo)致PSD偏大。下面就幾個(gè)實(shí)例，進(jìn)行說明。
實(shí)例1：低頻段和中頻段控制譜超差，試驗(yàn)中斷，如下圖1。
圖1 低頻段中頻段控制譜偏大及其原因
原因：控制點(diǎn)加速度傳感器接頭處松動(dòng)，導(dǎo)致試驗(yàn)中松動(dòng)處針頭有碰撞，低中頻段加速度增加。
對(duì)策：擰緊接頭處，重新試驗(yàn)。
實(shí)例2：中頻段控制譜和目標(biāo)譜有偏差，試驗(yàn)時(shí)間增長(zhǎng)，試驗(yàn)不中斷，如圖2。
圖2 中頻段控制譜偏差及其原因
原因：動(dòng)圈上部支持機(jī)構(gòu)中，有一個(gè)支撐輪跌落，導(dǎo)致試驗(yàn)中動(dòng)圈臺(tái)面下部微弱撞擊，產(chǎn)生額外的沖擊加速度，PSD偏差。
對(duì)策：修理，換支撐輪，重新試驗(yàn)。
實(shí)例3：低頻段控制譜偏大，試驗(yàn)時(shí)間增長(zhǎng)，造成偏差，試驗(yàn)中斷，如圖3。
圖3 低頻段控制譜偏差及其原因
原因：試驗(yàn)體為某蓋板，低頻段處存在共振，使加速度傳感器獲取到額外的加速度，從而導(dǎo)致低頻處目標(biāo)譜偏差。
對(duì)策：更換靈敏度較小的加速度傳感器，使共振的影響盡量減小。
實(shí)例4：中頻段控制譜偏大，試驗(yàn)中斷，如圖4。
圖4 驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)范圍低下
原因：振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)范圍低下，無法滿足此試驗(yàn)。
對(duì)策：這種現(xiàn)象解決起來比較困難，需要和廠家聯(lián)系，協(xié)商解決。此問題曾在前公司工作時(shí)困擾本人多年，一直沒能找到解決方案?，F(xiàn)本人工作的公司已解決此問題。
實(shí)例5：試驗(yàn)體和試驗(yàn)系統(tǒng)中存在反共振點(diǎn)，控制譜超差，試驗(yàn)中斷，如圖5。
圖5 反共振點(diǎn)的影響
原因：反共振點(diǎn)的影響，詳見公眾號(hào)【聲振之家】文章《隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)為什么會(huì)出現(xiàn)超差現(xiàn)象？可以難免嗎？》的分析。
對(duì)策：個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，修改夾具，減少反共振點(diǎn)的影響。
以上，羅列了本人十來年遇到隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)偏差超差現(xiàn)象的幾個(gè)實(shí)例，僅供參考，因?yàn)楫a(chǎn)生原因多種多樣，不局限于以上幾種原因。隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中的偏差超差現(xiàn)象是一種很常見的問題，需要引起重視，除了夾具、振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)、振動(dòng)控制儀、傳感器、樣品本身等因素外，還有程序參數(shù)設(shè)置、環(huán)境溫度及振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)周邊其他電子設(shè)備的電磁干擾等原因。樣品和試驗(yàn)環(huán)境的不一致性，很難總結(jié)出一種通用的模式，需要我們具體問題具體分析，抓住其本質(zhì)（試驗(yàn)頻域內(nèi)采集到額外加速度）出發(fā)分析，在實(shí)際工作中進(jìn)行摸索和積累！
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