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振動試驗(yàn)入門-振動試驗(yàn)裝置基礎(chǔ)知識3
振動試驗(yàn)使用的基本用語
振動試驗(yàn)中使用的基本用語有力（加振力）[N]、加速度[m/s2]、速度[m/s]、位移[mmp-p]。
先從力[加振力]說明，先了解牛頓第二定律，即一般質(zhì)量m的物體施加加速度A，則下式成立，即1[kg]的物體施加1[m/s2]的加速度，產(chǎn)生1[N]的力。公式中單位g為重力加速度9.81[m/s2]。
振動的描述還需要用頻率和振動量級來指定。以前使用的是重力單位來描述，現(xiàn)在用SI單位比較普及。加速度、速度、位移的關(guān)系如下，物體正弦振動，位移表達(dá)式為，
速度是位移的微分，
加速度是速度的微分，
將
代入上幾個(gè)式子，并取其最大值得到，
實(shí)際的波形為，
上面兩個(gè)式子也可以用下面的形式表示，
需要注意的是，這些公式里面的半位移值（位移半峰值），如果用振動試驗(yàn)中常用的位移峰峰值，單位mm的話，公式變化如下。
可通過公式可以看出，四個(gè)量里面知道兩個(gè)，即可求出其他兩個(gè)。通過此公式還可以計(jì)算出無負(fù)載情況下，振動試驗(yàn)機(jī)的最大特性曲線中的頻率交越點(diǎn)。
【例】
正弦波試驗(yàn)
最早實(shí)施的振動試驗(yàn)方法，有很多的振動試驗(yàn)規(guī)格對應(yīng)。和近來快速發(fā)展的隨機(jī)試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)相比，加振簡單、基本上所有類型的振動試驗(yàn)機(jī)都能對應(yīng)此試驗(yàn)方法。
有定頻和掃頻兩種方式，定頻比較簡單，下面以掃頻方式進(jìn)行主要說明。掃頻試驗(yàn)是指頻率按照一定的速度變化，對振動量級進(jìn)行控制。
【例】
上述掃頻試驗(yàn)條件，10Hz到58Hz以位移2[mmp-p]加振，58Hz到500Hz以加速度132.7[m/s2]加振，頻率由10Hz-500Hz-10Hz-500Hz往返掃頻進(jìn)行，直到達(dá)到試驗(yàn)時(shí)間1小時(shí)?？梢酝ㄟ^加速度和頻率關(guān)系公式計(jì)算得到58Hz和2[mmp-p]處對應(yīng)的加速度為132.7[m/s2]。在58Hz處振動量由位移變?yōu)榧铀俣龋ㄒ环N振動量變?yōu)榱硪环N振動量），這個(gè)頻率點(diǎn)稱為交越點(diǎn)。需要注意的是，在交越點(diǎn)處，必須滿足上述四者之間的公式關(guān)系，如果58Hz處位移為2[mmp-p]且加速度為300[m/s2]，這種試驗(yàn)條件顯然是有問題的，但是現(xiàn)在很多試驗(yàn)規(guī)格里經(jīng)常有這樣的定義方式，需要引起重視，在振動控制儀正弦波控制軟件中輸入試驗(yàn)條件時(shí)，都是經(jīng)過特殊處理的，即58Hz輸入位移2[mmp-p]，58.01Hz輸入加速度300[m/s2]。
最后對掃頻速度進(jìn)行說明。一般都是對數(shù)掃頻，單位【oct/min】，頻率一分鐘內(nèi)的變化量。oct即倍頻程，2倍的意思，一分鐘內(nèi)相對起始頻率，有幾個(gè)兩倍。用下面的關(guān)系式表示，
【例】起始頻率10Hz，終止頻率500Hz，則這個(gè)頻率范圍內(nèi)有5.64個(gè)倍頻程。
掃頻速度1oct/min的話，即10Hz掃頻到500Hz，可以判斷出需要時(shí)間為5.64分鐘。
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