正弦振动试验

概述

     正弦振动试验是实验室中经常采用的试验方法，是人们最早，了解最多的一种振动。例如凡是旋转、脉动、振荡（在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的）所产生的振动均是正弦振动，要模拟这些振动环境，无疑需用正弦振动试验。

在振动试验的发展历程中，最早采用的是正弦振动，先是定频振动，后发展到扫频振动。就扫频振动而言，一开始是线性扫频，慢慢发展到目前的对数扫频。正弦振动试验的目的是在试验室内模拟产品在运输、储存、使用过程中所可能经受到的正弦振动及其影响。

正弦振动的主要用途：

模拟激励源是周期函数的振动

搜索结构共振频率

考核试件的疲劳强度

与随机振动叠加产生模拟实际环境的振动

 正弦振动试验的试验条件（严酷等级）由频率、振幅、试验持续时间三个参数共同确定。

1、相关术语定义

正弦振动：振动参量可由时间自变量的正弦函数描述的周期振动。

频率：周期的倒数。频率的单位是赫兹（Hz），相当于每秒循环一次。

振幅：位移、相对位移。它表征物体上一点相对于某参考系的位置变化的时间变量。（振动的）峰—峰值，给定时间区间内振动最大正值与最大负值之间的差值。

 交越频率：振动的某一特性从一种关系转变为另一种关系时的频率。例如：当振动幅值或均方根值从等位移一频率关系转变为等加速度一频率关系时的频率为交越频率。

2、相关标准

振动试验标准有很多，不同的国家地区行业，会有不同标准体系，如下：ASTM，ISTA，MIL，EN，IEC，ETSI，JIS，SAE、JASO、IEC，ISO等。

 现行常见的振动试验标准有：GB2423，GJB150A，GJB360，GJB548，IEC61373，GB21563，GB6587，GB11287，GB16806，QC413，ISO16750等

 其中正弦振动标准主要包括：

 GB/T2423.10-2008 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)

IEC60068-2-6-2007 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)

3、试验方法

在正弦振动试验方法中又规定了扫频试验和定频试验两种试验方法。

 扫频试验

扫频试验是指在试验过程中维持一个或两个振动参数（位移、速度或加速度）量级不变，而振动频率在一定范围内连续往复变化的试验。

线性扫描化是线性的，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、oct是倍频程。

如果上限频率fH，下限fL，fH/fL=2n，n就是下限频率到上限频率经过了n个倍频程。

 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，例如从5-20Hz是两个倍频程，从500-2000Hz也是倍频程。在对数扫描的情况下，扫过这两段的时间是相同的。就是说对数扫描时低频扫得慢而高频扫得快（这当然是指单位时间扫过的频率范围）。有时对数扫描率还用于Dec/min，含意是每分钟扫多少个十倍频程。