機(jī)械振動(dòng)是指物體在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在機(jī)械振動(dòng)的過(guò)程中，振動(dòng)物體的一些物理參數(shù)，如位移、速度等，將發(fā)生反復(fù)變化，由此對(duì)日常生活和工程項(xiàng)目帶來(lái)一定的危害。例如，振動(dòng)會(huì)引起噪聲污染，從而對(duì)人體產(chǎn)生損害；會(huì)加劇構(gòu)件的疲勞和磨損，縮短機(jī)器使用壽命等。今天我們就來(lái)分享振動(dòng)測(cè)試必須知道的常識(shí)以及委托試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。

什么是振動(dòng)？

振動(dòng)是機(jī)械系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)量（位移，速度和加速度）的振蕩現(xiàn)象。

振動(dòng)實(shí)驗(yàn)的目的

振動(dòng)試驗(yàn)的目的是模擬一連串振動(dòng)現(xiàn)象，測(cè)試產(chǎn)品在壽命周期中，是否能承受運(yùn)輸或使用過(guò)程的振動(dòng)環(huán)境的考驗(yàn)，也能確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)和功能的要求標(biāo)準(zhǔn)。振動(dòng)試驗(yàn)的精義在于確認(rèn)產(chǎn)品的可靠性及提前將不良品在出廠前篩檢出來(lái)，并評(píng)估其不良品的失效分析使其成為高水平，高可靠性的產(chǎn)品。

振動(dòng)分幾種

振動(dòng)分確定性振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)兩種。

什么是正弦振動(dòng)

能用一項(xiàng)正弦函數(shù)表達(dá)式表達(dá)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的周期運(yùn)動(dòng)。

例如凡是旋轉(zhuǎn)、脈動(dòng)、振蕩（在船舶、飛機(jī)、車輛、空間飛行器上所出現(xiàn)的）所產(chǎn)生的振動(dòng)均是正弦振動(dòng)。

正弦振動(dòng)的目的

正弦振動(dòng)試驗(yàn)的目的是在試驗(yàn)室內(nèi)模擬電工電子產(chǎn)品在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用過(guò)程中所遭受的振動(dòng)及其影響，并考核其適應(yīng)性。

正弦振動(dòng)的試驗(yàn)條件

正弦振動(dòng)試驗(yàn)的驗(yàn)條件（嚴(yán)酷等級(jí)）由振動(dòng)頻率范圍、振動(dòng)量、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間（次數(shù)）共同確定。

什么是振動(dòng)頻率范圍

振動(dòng)頻率范圍表示振動(dòng)試驗(yàn)由某個(gè)頻率點(diǎn)到某個(gè)頻率點(diǎn)進(jìn)行往復(fù)掃頻。

例如：試驗(yàn)頻率范圍5-50Hz，表示由5Hz到50Hz進(jìn)行往復(fù)掃頻。

什么是頻率

頻率：每秒振動(dòng)的次數(shù).單位：Hz。

什么是振動(dòng)量

振動(dòng)量:通常通過(guò)加速度、速度和位移來(lái)表示。

加速度：表示速度對(duì)時(shí)間倒數(shù)的矢量。加速度單位:g或m/s2

速度：在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程

位移：表示物體相對(duì)于某參考系位置變化的矢量。位移單位:mm

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什么是試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間

振動(dòng)時(shí)間表示整個(gè)試驗(yàn)所需時(shí)間,

次數(shù)表示整個(gè)試驗(yàn)所需掃頻循環(huán)次數(shù)。

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什么是掃頻循環(huán)

掃頻循環(huán)：在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)往返掃描一次：

例如：5Hz→50Hz→5Hz,從5Hz掃描到50Hz后再掃描到5Hz。

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什么是重力加速度

重力加速度：物體在地球表面由于重力作用所產(chǎn)生的加速度。

1gn=10m/s2（GB/T 2422-1995 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 術(shù)語(yǔ)）

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掃描方式分幾種

線性掃描：是線性的，即單位時(shí)間掃過(guò)多少赫茲，單位是Hz/s或Hz/min，這種掃描用于細(xì)找共振頻率的試驗(yàn)。

對(duì)數(shù)掃描：頻率變化按對(duì)數(shù)變化，掃描率可以是oct/min ，對(duì)數(shù)掃描的意思是相同的時(shí)間掃過(guò)的頻率倍頻程數(shù)是相同的。

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什么是掃描速度

掃描速度(sweep speed):指從低頻率掃描到高頻率的速度。有以下幾種：

1）oct/min:多少倍頻程每分鐘。

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

2）min/sweep:多少分鐘每次掃頻。

例:5-500Hz,掃描速度:1分鐘/sweep,表示從5Hz到500Hz需1分鐘。

3）Hz/s:多少Hz每秒。

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

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振動(dòng)試驗(yàn)中有幾個(gè)方向

除有關(guān)規(guī)范另有規(guī)定外，應(yīng)在產(chǎn)品的三個(gè)互相垂直方向上進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。

一般定義產(chǎn)品長(zhǎng)邊為X軸向，短邊為Y軸向，產(chǎn)品正常擺放上下為Z軸向。

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什么是交越頻率

交越頻率：在振動(dòng)試驗(yàn)中由一種振動(dòng)特性量變?yōu)榱硪环N振動(dòng)特性量的頻率。如交越頻率由等位移——頻率關(guān)系變?yōu)榈燃铀俣?mdash;—頻率關(guān)系時(shí)的頻率。

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為什么要共振搜尋

一般待測(cè)物上有各種零組件，而每一個(gè)不同的零組件，皆有其不同的共振頻率，同時(shí)會(huì)因形狀、重量、固定方式不同而在振動(dòng)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生不同的共振頻率及放大倍率，因此需對(duì)特定零組件搜尋它的共振特性，再依其特性執(zhí)行共振點(diǎn)的加振試驗(yàn)。

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什么是共振頻率

共振頻率：產(chǎn)品出現(xiàn)共振的頻率。

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什么是定頻振動(dòng)

定頻振動(dòng)是指在規(guī)定的固定頻率點(diǎn)上進(jìn)行各種振動(dòng)參數(shù)不同量級(jí)的試驗(yàn)。

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定頻振動(dòng)主要用于哪些方面

1)耐共振頻率振動(dòng)：在產(chǎn)品振動(dòng)頻響檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)的明顯共振頻率點(diǎn)上，施加規(guī)定振動(dòng)參數(shù)振幅的振動(dòng)，以考核產(chǎn)品耐共振振動(dòng)的能力。

2)耐預(yù)定頻率振動(dòng)：在已知的產(chǎn)品使用環(huán)境條件振動(dòng)頻率時(shí)，可采用耐預(yù)定頻率的振動(dòng)試驗(yàn)。其目的還是為考核產(chǎn)品在預(yù)定危險(xiǎn)頻率下承受振動(dòng)的能力。

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什么是臨界頻率

臨界頻率：由于振動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)品的性能異常或劣化，或產(chǎn)生機(jī)械共振和其它響應(yīng)效應(yīng)如震顫的頻率。

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什么是隨機(jī)振動(dòng)

對(duì)未來(lái)任何一個(gè)給定的時(shí)刻，其瞬時(shí)值不能預(yù)先確定的振動(dòng)。在一般的運(yùn)輸環(huán)境中，對(duì)于運(yùn)送中交通工具所產(chǎn)生的振動(dòng)環(huán)境是屬于隨機(jī)振動(dòng)，既使在同一時(shí)間內(nèi)，每個(gè)不同的頻率下均有不同的振動(dòng)量，在執(zhí)行隨機(jī)波振動(dòng)測(cè)試時(shí)，由于同時(shí)間不同頻率皆有振動(dòng)量值。

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什么是加速度譜密度

表示隨機(jī)信號(hào)的各個(gè)頻率分量所包的加速度方均值在頻域上是怎樣分布的。通常用ASD表示，單位：m2/s3或是(m/s2)2/Hz。

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什么是功率譜密度

表示隨機(jī)信號(hào)的各個(gè)頻率分量所包的功率在頻域上是怎樣分布的。通常用PSD表示，單位：g2/Hz。

加速度譜密度與功率譜密度的換算？

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

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正弦振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)有哪些

GB/T 2423.10-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分: 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fc: 振動(dòng)(正弦)

IEC 60068-2-6-2007 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程.第2部分:試驗(yàn).第6節(jié):試驗(yàn)Fc:振動(dòng)(正弦波)

ISO 8318:2000 包裝.滿裝的運(yùn)輸包裝和單元貨物.采用可變頻的正弦振動(dòng)試驗(yàn)

GB/T 4857.10-2005 包裝 運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn) 第10部分：正弦變頻振動(dòng)試驗(yàn)方法

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隨機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)有哪些

GB/T 2423.56-2006 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fh：寬帶隨機(jī)振動(dòng)（數(shù)字控制）和導(dǎo)則

IEC 60068-2-64-2008 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程.第2-64部分:試驗(yàn).試驗(yàn)Fh:振動(dòng)、寬帶隨機(jī)抽樣

ASTM D4728-2006 海運(yùn)集裝箱隨機(jī)振動(dòng)檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

GB/T 4857.23-2003 包裝 運(yùn)輸包裝件 隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)方

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什么是方根均值

在f1和f2區(qū)間內(nèi)單值函數(shù)的方均根值，是在該區(qū)間內(nèi)的函數(shù)值的平方的平均值的平方根值。通常用rms表示。

振動(dòng)試驗(yàn)委托前需要做這六件事

振動(dòng)試驗(yàn)的目的

振動(dòng)試驗(yàn)的目的是模擬一連串振動(dòng)現(xiàn)象，測(cè)試產(chǎn)品在壽命周期中，是否能承受運(yùn)輸或使用過(guò)程的振動(dòng)環(huán)境的考驗(yàn)，也能確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)和功能的要求標(biāo)準(zhǔn)。振動(dòng)試驗(yàn)的精義在于確認(rèn)產(chǎn)品的可靠性及提前將不良品在出廠前篩檢出來(lái)，并評(píng)估其不良品的失效分析使其成為高水平，高可靠性的產(chǎn)品。

委托振動(dòng)試驗(yàn)前需要做哪些準(zhǔn)備工作？

1. 需要知道產(chǎn)品的重量和尺寸以便選擇適合的振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備，若產(chǎn)品尺寸比較大，重量比較重還需要做一個(gè)專門固定樣品的夾具，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都有自身臺(tái)面的尺寸圖，按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)任意形狀的夾具。要注意的是夾具的材質(zhì)必須是剛性的，如槽鋼，航空鋁材都可以。

2. 振動(dòng)試驗(yàn)檢測(cè)的依據(jù)/檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)/自定義試驗(yàn)條件，現(xiàn)行常見的振動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有：GB 2423，GJB 150A，GJB 360，GJB 548，GJB 4，GJB 367A,GB 25119 / IEC 61373 / GB 21563，GB 6587，GB 11287，GB 16806，QC 413，ISO 16750，GB 4857等。

正弦振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)主要包括：

GB/T2423.10-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分: 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fc: 振動(dòng)(正弦)

IEC60068-2-6-2007 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程.第2部分:試驗(yàn).第6節(jié):試驗(yàn)Fc:振動(dòng)(正弦波)

ISO8318:2000 包裝.滿裝的運(yùn)輸包裝和單元貨物.采用可變頻的正弦振動(dòng)試驗(yàn)

GB/T4857.10-2005 包裝 運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn)第10部分：正弦變頻振動(dòng)試驗(yàn)方法

隨機(jī)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)主要包括：

GB/T2423.56-2006 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fh：寬帶隨機(jī)振動(dòng)（數(shù)字控制）和導(dǎo)則

IEC60068-2-64-2008 基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程.第2-64部分:試驗(yàn).試驗(yàn)Fh:振動(dòng)、寬帶隨機(jī)抽樣

ASTMD4728-2006 海運(yùn)集裝箱隨機(jī)振動(dòng)檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

GB/T4857.23-2003 包裝 運(yùn)輸包裝件 隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)方法

3. 確定具體的振動(dòng)試驗(yàn)條件，選擇有的標(biāo)準(zhǔn)具體試驗(yàn)條件就已知了，有的標(biāo)準(zhǔn)需要根據(jù)自身產(chǎn)品的使用環(huán)境進(jìn)行選擇；

4. 一般情況下振動(dòng)試驗(yàn)的方向是三個(gè)方向，也有只需要做水平方向或只做垂直方向的；

5. 振動(dòng)試驗(yàn)屬于機(jī)械破壞性試驗(yàn)，大多數(shù)情況下是不需要在通電狀態(tài)下做的，而有的振動(dòng)試驗(yàn)專門有功能性試驗(yàn)就需要振動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中一直帶電振動(dòng)，如GJB150A-2009螺旋槳式飛機(jī)振動(dòng)和GB21563中的功能性振動(dòng)試驗(yàn)都是需要帶電試驗(yàn)的。

6. 做為用戶需要知道振動(dòng)試驗(yàn)完成后如何判定，一般情況下只判定樣品外觀結(jié)構(gòu)無(wú)損壞，螺釘無(wú)脫落等；若樣品振動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中和試驗(yàn)后通電無(wú)異常可以寫上產(chǎn)品上電能正常工作。