一、振動的分類

振動是物體圍繞平衡位置（或平均位置等）進行的一種往復運動的一種形式，通常用一些物理參量（如位移、速度、加速度等）隨時間變化的函數(shù)來表征振動的時間歷程。根據(jù)物體運動的不同規(guī)律，振動可做如下分類：

（1）按產(chǎn)生振動的原因分類，有：

自由振動 ——當系統(tǒng)的平衡破壞，只靠其彈性恢復力來維持的振動。振動的頻率就是系統(tǒng)的固有頻率（也稱自然頻率）。當有阻尼時，振動逐漸衰減。

受迫振動——在激振力的持續(xù)作用下，系統(tǒng)受迫產(chǎn)生的振動。振動的特性與外部激振力的大小、方向和頻率密切相關。

自激振動——由于系統(tǒng)具有非振蕩性能源和反饋特性，從而引起一種穩(wěn)定的周期性振動。沒有外部激振力而能產(chǎn)生振動，維持振動的交變力由運動本身產(chǎn)生或控制。振動的頻率接近系統(tǒng)的固有頻率。

（2）按振動的規(guī)律分類，有：

簡諧振動——能用一項正弦或余弦函數(shù)表達其運動規(guī)律的周期性振動。振動的幅值和相位是隨時間變化的并可以預測。

非簡諧振動——不能用一項正弦或余弦函數(shù)表達其運動規(guī)律的周期性振動。可用“諧波分析”方法，將其分解為若干簡諧振動。

隨機振動——不能用簡單函數(shù)（如正弦函數(shù)，階躍函數(shù)，.......）或這些簡單函數(shù)的簡單組合來表達其運動規(guī)律，而只能用統(tǒng)計方法來研究的非周期性振動。振動的瞬時幅值，事先不能精確地判斷，但可用隨機過程來描述。

（3）按振動系統(tǒng)結構參數(shù)的特性分類，有：

線性振動——系統(tǒng)的慣性力、阻尼力、恢復力分別與加速度、速度、位移成線性關系，能用常系數(shù)線性微分方程描述的振動，能運用疊加原理。振動的固有頻率與其振幅無關。

非線性振動——系統(tǒng)的阻尼力或恢復力具有非線性性質，只能用非線性微分方程描述的振動，不能運用疊加原理。振動的固有頻率與其振幅有關。

（4）按振動系統(tǒng)的自由度數(shù)目分類，有：

單自由度系統(tǒng)的振動——確定系統(tǒng)在振動過程中任何瞬時的幾何位置只需要一個獨立的坐標。

多自由度系統(tǒng)的振動——確定系統(tǒng)在振動過程中任何瞬時的幾何位置需要多個獨立的坐標。

彈性體振動——確定系統(tǒng)在振動過程中任何瞬時的幾何位置需要無限多個獨立坐標。

（5）按振動的位移特征分類，有：

扭轉振動——振動體上的質點只作繞軸線的振動。

縱向振動——振動體上的質點只作沿軸線方向的振動。

橫向振動（彎曲振動）——振動體上的質點只作垂直軸線方向的振動。

振動試驗條件

無論何種振動都需要一定的試驗條件，這是試驗的重要依據(jù)之一。對任何一個振動試驗。要求在不同試驗室內(nèi)進行試驗時其結果是一致的，不允許出現(xiàn)完全不同的結果。這就要對振動試驗做一系列的規(guī)定，這些規(guī)定越詳細、越合理就越能保證不同地方試驗的一致性，當試驗條件經(jīng)過長期實踐考核形成法定文件時，我們稱之為試驗的標準規(guī)范。振動試驗條件應包括：

（1）試驗概述。它包括名稱、性質和用途，并注明試驗對象，如用于汽車、飛機、導彈、某種電子儀器儀表或某種電工電子元器件等；另外對試驗對象在試驗室中存放時有何特殊要求，如防塵、防靜電、防劃傷表面等。

（2）振動試驗的目的。振動試驗的目的應是明確的，一個振動試驗可以是一個目的，也可以是幾個目的，如評定試件的結構強度，評定試件的性能，評定試件的動態(tài)特性，產(chǎn)品的例行試驗，產(chǎn)品的工藝性試驗，工藝篩選等。由于試驗的目的是貫穿振動試驗的主線，參試的各類人員都應詳細了解。

（3）試驗的邊界條件。在振動試驗中應考慮試件在使用時處于何種狀態(tài)，只有正確模擬邊界條件，才能保證試驗的正確性。由于有些試件是整機產(chǎn)品的一個部件或者是從整機產(chǎn)品上取下單獨做振動試驗的，因此，邊界條件就顯得更為重要，但也很難模擬。同時，試驗人員在夾具設計、數(shù)據(jù)分析和編寫報告時都必須深入地了解邊界條件。

（4）試件方位。振動試驗輸人通常規(guī)定為互相垂直的三個軸向，并依次進行試驗（也有規(guī)定兩個方向或三個方向同時輸入），當試驗順序很重要時，特別是有些產(chǎn)品對于某個軸較為敏感時，就應對試驗先后順序加以規(guī)定。一般先進行敏感軸方向的試驗。有的產(chǎn)品僅需兩個方向或單方向進行振動試驗也應該加以明確，如對稱的試件可減少一個方向，中心對稱的試件僅進行一個方向的試驗，等等。

（5）輸入量級。輸入量級是試驗條件中極其重要的部分（標準中稱為嚴酷等級），三個方向輸入量級或相同、或不相同，應加以注明。對于正弦振動來說，要給出頻率、頻率范圍，給出振動量級（加速度、速度或位移）。若在不同頻率段有不同的振動量級要給出交越點。若是隨機振動。要給出功率譜形圖，即功率譜密度 與頻率的關系曲線。

（6）試驗時間。試驗持續(xù)時間是輸入保持在規(guī)定值的時間。時間的數(shù)值取決于試驗目的，一般確定試件響應特性所需要的時間，要比確定試件結構強度的時間短。在做隨機振動試驗時，均衡所需的時間長，一般不計入試驗時間。有些試驗時間很短，均衡時間很長，這些應考慮從試驗量級的-6～0dB的時間，時間還比較長時就應考慮縮短試驗時間。一般情況下，試驗時間應是保持在規(guī)定量級下進行振動試驗的時間。

（7）加速度計位置。試驗時應明確輸人加速度計的安裝位置，也應明確響應加速度計的安裝位置。輸入加速度計的位置不同，試件所承受的實際振動可能不同。輸入加速度計一般應固定在試件和夾具的結合面上，且盡可能靠近固定螺栓。有時考慮到振動控制儀的能力，也可固定在夾具和振動臺面之間，輸入加速度計的個數(shù)也應給以明確。響應加速度計的位置是根據(jù)需要而確定，但應注意安裝加速度計處是否有足夠的空間和平面，安裝處的剛度非常重要，要防止局部出現(xiàn)的薄壁振動等。

（8）其他。各種不同類型的振動試驗還有一些各自的要求，有的試驗與溫度有關，有的試驗過程中要對試件通電、通水、通氣，有的試驗中要對試件進行必要的性能測試，等等，這些都應給以明確。

以上是試驗條件中的一般內(nèi)容，而且這些條件在我國頒布的現(xiàn)行試驗方法標準中都做了明確的規(guī)定，但有些振動試驗條件是產(chǎn)品設計部門根據(jù)產(chǎn)品的特殊性而提出的，有些試驗條件的提出缺乏一定的科學性和依據(jù)，有些缺乏內(nèi)容甚至是必要的條件。當然，有些振動試驗較為簡單，并不需要上述的全部條款。

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