振动测试的重要知识概述

1. 振动的定义

振动是指机械系统中运动量（位移、速度和加速度）的周期性变化现象。

2. 振动试验的意图

振动试验的主要意图是模拟并再现实际使用环境中可能遇到的振动条件，以检验产品在其生命周期内是否能够承受运输或使用过程中的振动影响。此外，振动试验还有助于确定产品设计和功能的要求标准，确保产品的可靠性和提前识别潜在问题，进而通过失效分析提升产品的整体性能。

3. 振动的分类

振动主要分为确定性振动和随机振动两大类。

4. 正弦振动的解释

正弦振动是一种周期运动，其运动规律可以用正弦函数表达式来描述。例如，旋转、脉动、振荡（如船舶、飞机、车辆、空间飞行器上的振动）等所产生的振动均可视为正弦振动。

5. 正弦振动试验的意图

正弦振动试验的意图在于模拟电工电子产品在运输、储存和使用过程中可能遭遇的振动环境，并评估其适应性和性能表现。

6. 正弦振动试验的条件

正弦振动试验的条件（即严酷等级）通常根据振动频率范围、振动量（如加速度、位移等）以及试验持续时间（或次数）来共同确定。这些条件的选择应基于产品的实际使用环境和预期性能要求。

7、什么是振动频率范围

振动频率范围表示振动试验由某个频率点到某个频率点进行往复扫频。

例如：试验频率范围5-50Hz，表示由5Hz到50Hz进行往复扫频。

8、什么是频率

频率：每秒振动的次数.单位：Hz。

9、什么是振动量

振动量:通常通过加速度、速度和位移来表示。

加速度：表示速度对时间倒数的矢量。加速度单位:g或m/s2

速度：在数值上等于单位时间内通过的路程

位移：表示物体相对于某参考系位置变化的矢量。位移单位:mm

10、什么是试验持续时间

振动时间表示整个试验所需时间,

次数表示整个试验所需扫频循环次数。

11、什么是扫频循环

扫频循环：在规定的频率范围内往返扫描一次：

例如：5Hz→50Hz→5Hz,从5Hz扫描到50Hz后再扫描到5Hz。

12、什么是重力加速度

重力加速度：物体在地球表面由于重力作用所产生的加速度。

1gn=10m/s2(GB/T 2422-1995 电工电子产品环境试验 术语)

13、扫描方式分几种

线性扫描：是线性的，即单位时间扫过多少赫兹，单位是Hz/s或Hz/min，这种扫描用于细找共振频率的试验。

对数扫描：频率变化按对数变化，扫描率可以是oct/min ，对数扫描的意思是相同的时间扫过的频率倍频程数是相同的。

14、什么是扫描速度

扫描速度(sweep speed):指从较低频率扫描到较高频率的速度。有以下几种：

1)oct/min:多少倍频程每分钟。

例:1oct/min,5Hz到10Hz需1分钟,10Hz到20Hz需1分钟。

2)min/sweep:多少分钟每次扫频。

例:5-500Hz,扫描速度:1分钟/sweep,表示从5Hz到500Hz需1分钟。

3)Hz/s:多少Hz每秒。

例:5-10Hz,扫描速度:1Hz/s,表示5Hz到6Hz需1秒,6Hz到7Hz需1秒。

15、振动试验中有几个方向

除有关规范另有规定外，应在产品的三个互相垂直方向上进行振动试验。

一般定义产品长边为X轴向，短边为Y轴向，产品正常摆放上下为Z轴向。

16、交越频率的定义

交越频率，即在振动试验中，当振动特性量从一种状态转变为另一种状态的频率点。例如，当振动特性由等位移—频率关系转变为等加速度—频率关系时，所对应的频率即为交越频率。

17、共振搜寻的目的

在振动测试中，待测物通常包含多种零组件，每种零组件都有其独特的共振频率。这些频率受形状、重量及固定方式的影响，会在振动过程中产生不同的共振频率及放大倍率。因此，为了确保测试的准确性和时效性，需对特定零组件进行共振特性的搜寻，并基于其特性执行相应的共振点加振试验。

18、共振频率的定义

共振频率是指当产品或某个组件在特定频率的外部激励下，产生共振现象时所对应的频率。

19、定频振动的定义

定频振动是一种振动测试方法，该方法在规定的固定频率点上，对测试对象进行不同量级振动参数的试验。 

20、定频振动的应用领域

1) 耐共振频率振动：主要应用于在产品振动频响检查过程中，当发现明显共振频率点时，施加预设定的振动参数振幅，以此评估产品在共振频率下的耐振能力。

2) 耐预定频率振动：当已知产品在使用环境中可能遇到的特定振动频率时，可采用此类耐预定频率的振动试验。其目标在于检验产品在预定的危险频率下承受振动的能力。

21、临界频率的定义

临界频率是指因振动导致产品性能出现异常或劣化，或引发机械共振及其他响应效应（如震颤）的特定频率。

22、随机振动的解释

随机振动是指在未来任意给定时刻，其瞬时值无法预先确定的振动现象。在一般的运输环境中，如交通工具在行进中所产生的振动环境，即属于随机振动范畴。即使在相同时间段内，每个不同频率下都可能呈现出不同的振动量值，这在进行随机波振动测试时尤为显著，因为同时存在的不同频率都会产生相应的振动量值。

23、什么是加速度谱密度

表示随机信号的各个频率分量所包的加速度方均值在频域上是怎样分布的。通常用ASD表示，单位：m2/s3或是(m/s2)2/Hz。

24、什么是功率谱密度

表示随机信号的各个频率分量所包的功率在频域上是怎样分布的。通常用PSD表示，单位：g2/Hz。

加速度谱密度与功率谱密度的换算?

1 g2/Hz=(9.8 m/s2)2=96.04 m2/s3

25、正弦振动标准有哪些

GB/T 2423.10-2008 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Fc: 振动(正弦)

IEC 60068-2-6-2007 基本环境试验规程.第2部分:试验.第6节:试验Fc:振动(正弦波)

ISO 8318:2000 包装.满装的运输包装和单元货物.采用可变频的正弦振动试验

GB/T 4857.10-2005 包装 运输包装件基本试验 第 10部分：正弦变频振动试验方法

26、随机振动标准有哪些

GB/T 2423.56-2006 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fh：宽带随机振动(数字控制)和导则

IEC 60068-2-64-2008 基本环境试验规程.第2-64部分:试验.试验Fh:振动、宽带随机抽样

ASTM D4728-2006 海运集装箱随机振动检测的标准试验方法

GB/T 4857.23-2003 包装 运输包装件 随机振动试验方

27、什么是方根均值

在f1和f2区间内单值函数的方均根值，是在该区间内的函数值的平方的平均值的平方根值。通常用rms表示。