振动试验技术

一、试验目的
振动是机械系统在其平衡位置附近往复运动。
冲击是系统受到瞬态激励，其力、位移、速度或加速度发生突然变化的现象。
振动和冲击的目的是评估结构或系统在振动环境下的性能和稳定性，以确保在实际使用中不会受到振动的影响而发生失效。

振动常见的失效有：
· 产品的结构完整性破坏，如承载的结构动力失稳、机械磨损、疲劳断裂、密封泄露等；
· 产品功能性故障，如设备失灵、执行机构卡死、性能下降或超差、继电器误动作等；
· 产品工艺性故障，如连接松动，元器件互相碰撞、摩擦，电路板短路或开路等。

二、试验内容
振动试验根据试验目的，大致分为如下5类
1. 振动激励：通过施加不同类型（如正弦、随机、冲击等）和不同频率、幅值的振动激励，模拟实际工作环境中的振动情况。
2. 振动响应测量：使用加速度计、位移传感器等设备对被测试结构或系统的振动响应进行测量，以分析其振动特性。
3. 模态分析：通过振动试验获取结构或系统的模态参数，包括固有频率、阻尼比等，以评估其动态特性。
4. 振动传递路径分析：研究振动在结构或系统中的传递路径，识别振动传递途径和关键振动响应点，为振动控制提供依据。
5. 振动控制：根据振动试验结果设计和优化振动控制方案，降低结构或系统在振动环境下的振动水平，提高其稳定性和可靠性。

三、振动试验分类
振动试验可以根据不同的分类标准进行分类，常见的分类包括：

1. 振动类型
自由振动试验：系统不受外力，也不受任何阻力，只在自身回复力作用下的振动，称为自由振动，也叫无阻尼振动。
强迫振动试验：系统在驱动力作用下的振动

2. 振动方向
单向振动试验：在单向振动中，物体沿着一个方向来回振动。
多向振动试验：多向振动是指在振动试验中，被测对象同时受到来自不同方向的振动激励。多向振动试验通常用于模拟实际工作环境中复杂的振动情况，以评估被测对象在多方向振动下的性能和稳定性。
在多向振动试验中，通常会考虑以下几个方面：
振动方向：可以是三轴（x、y、z轴）振动，也可以是更多方向的振动。
振动模式：可以是同时施加不同方向的正弦波振动、随机振动或冲击振动。
振动幅值：每个方向的振动幅值可以是相同的，也可以是不同的。
振动频率：可以在不同频率范围内进行多向振动试验。
多项振动试验可以更全面地评估被测对象在多方向振动下的响应特性，有助于提高产品的可靠性和安全性。在工程领域中，多向振动试验通常用于汽车产品的振动环境测试和可靠性验证。