汽車(chē)音響電磁振動(dòng)試驗臺隨機振動(dòng)和正弦振動(dòng)有什么區別

每當柳沁科技遇到購買(mǎi)電磁振動(dòng)試驗臺的客戶(hù)，在問(wèn)他們需要隨機振動(dòng)還是掃頻振動(dòng)的時(shí)，大部分顧客均會(huì )反問(wèn)：隨機振動(dòng)和掃頻振動(dòng)有什么不同？他們之間又有什么區別？什么產(chǎn)品要做正弦振動(dòng)？什么產(chǎn)品要做隨機振動(dòng)？今天柳沁科技給大家科普一下：

簡(jiǎn)單的說(shuō)，正弦振動(dòng)的振動(dòng)在于找出產(chǎn)品設計或包裝設計的脆弱點(diǎn)，看在哪一個(gè)具體的頻率點(diǎn)響應最大就是所謂的共振點(diǎn)Resonant Frequency；NaturalFrequency）找到共振點(diǎn)后在該共振點(diǎn)作駐留測（10mindwellormore），確定產(chǎn)品能否承受共振帶來(lái)的影響，在做packagedesign的時(shí)候，要盡量避開(kāi)該頻率點(diǎn)，隨機振動(dòng)要根據不同的運輸方式來(lái)確定psd level，可參考astm，mil-std810，ista或iec68。

隨機振動(dòng)與正弦振動(dòng)的區別：

正弦振動(dòng)在任意一瞬間只包含一種頻率的振動(dòng)，而隨機振動(dòng)在任意一瞬間包含頻譜范圍內的各種頻率的振動(dòng)，這些頻率能量的大小按照規定的譜圖分布。

對于正弦振動(dòng)峰值 = 1.4倍的有效值

對于隨機振動(dòng)峰值 = 3倍的有效值

正弦振動(dòng)是一種確定性的振動(dòng)，其任一時(shí)刻的狀態(tài)是可以計算得到的，而且是一個(gè)確定的數值；

隨機振動(dòng)的是一種非確定性的振動(dòng)，預選是不可能確定物體，上某一時(shí)刻的運動(dòng)瞬時(shí)值，只服從統計規律；

由于隨機振動(dòng)包涵頻譜內所有的頻率，所以樣品上的共振點(diǎn)會(huì )同時(shí)激發(fā)并可能相互影響，所以試驗比同量級的正弦試驗嚴酷理論上，隨機振動(dòng)加速度的峰值可能是其總均方根值的任意倍，但在實(shí)現中不可能，一般標準要求其峰值不得少于總均方根值的3倍；

一般情況是隨機振動(dòng)可發(fā)現更可的問(wèn)題，因為隨機振動(dòng)同一時(shí)間里面包括了很長(cháng)的頻率范圍，而正弦振動(dòng)一個(gè)時(shí)間里面只有一個(gè)頻率但有時(shí)也有例外當產(chǎn)品的機構的脆弱點(diǎn)剛剛好頻率與正弦振動(dòng)頻率相近，正弦（定頻或長(cháng)掃頻速度很慢的振動(dòng)）有時(shí)也可發(fā)現問(wèn)題，但實(shí)際上這種問(wèn)題，在實(shí)際應用的過(guò)程中一般不會(huì )發(fā)現，隨機振動(dòng)也可以為找共振點(diǎn)吧，記得以前做振動(dòng)試驗的時(shí)候，使用隨機方式，坐在那里看著(zhù)，看哪個(gè)頻率下振動(dòng)幅度大，記下這個(gè)頻率后，使用定頻方式來(lái)做振動(dòng)！其實(shí)大部分現實(shí)世界中的振動(dòng)多是隨機振動(dòng)，除了像回轉機械之類(lèi)所產(chǎn)生的振動(dòng)以外。

正弦振動(dòng)試驗有三種程序：共振搜尋、正弦掃描、與共振駐留。其中共振搜尋與共振駐留以測試結構與外在振動(dòng)環(huán)境有共振頻率時(shí)的強度，正弦掃描則是考慮共振頻率以外的振動(dòng)環(huán)境能量對產(chǎn)品的影響。

早期（80年代）因為試驗技術(shù)的關(guān)系，大部分振動(dòng)都是以正弦振動(dòng)試驗為主。后來(lái)電腦數位技術(shù)發(fā)達與普及之后，隨機數據產(chǎn)生器（RandomNumber Generator）非常成熟可靠，因此近年來(lái)所有有關(guān)振動(dòng)的標準，例如MIL-STD-810,IEC-60068，大多采隨機振動(dòng)來(lái)驗證產(chǎn)品的耐振能力。一般而言，正弦振動(dòng)以解決結構局部（LocaD耐振能力（以受力Force為主），因為它是一個(gè)頻率一個(gè)頻率的處理振動(dòng)問(wèn)題；隨機振動(dòng)則結構整體（Globle）耐振能力(以能量Energy為主)，從整個(gè)頻率范圍的總振動(dòng)能量處理振動(dòng)問(wèn)題。在應用上，若是在設計初期為了尋找設計產(chǎn)品的結構特性（如自然頻率、阻尼系數等）正弦振動(dòng)可以有較好的結果，但是從驗證產(chǎn)品實(shí)際應用時(shí)的耐振能力而言，隨機振動(dòng)是比較接近現實(shí)世界的振動(dòng)情形。正弦振動(dòng)看共振就像你在聽(tīng)收音機一樣，試驗時(shí)一般是以低G值（例如1g）出力，由低頻往高頻依照一定頻率變化速率（掃描率）慢慢增加，當振動(dòng)機出力的頻率與試件的自然頻率耦合時(shí)，若你在試件上貼有加速儀，你可以從示波器上看到振動(dòng)值（振幅）增大的反應，此時(shí)示波器或信號分析儀對應的頻率就是試件的自然頻率或共振頻率，就像你的收音機收到固定電臺的聲音，表示你接到那個(gè)電臺的頻率一樣。手機接到信號也是頻率共振的例子。一般結構對於振動(dòng)力源的反應有-定的時(shí)間，低頻反應慢、高頻反應快。這就是為什麼正弦掃描時(shí)采用的對數掃描率的原因。太快可能結構未能及時(shí)反應，信號微弱無(wú)法辨識，當然太慢也就沒(méi)有意義了，徒然浪費時(shí)間而已。