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振动试验注意事项

1、振动频谱验证

对于任何振动试验频谱需要事先在设备上进行验证，最简单的方式就是在振动控制系统上输入相应的振动试验频谱，如果超出了设备的极限会给出相应的提示，如果没有任何提示则表明此设备可以执行当前的振动试验。复杂的方法就是先就振动频谱进行计算，在得出加速度、位移等参数后再对照设备的性能参数来确定设备是否可以执行此振动试验。

推荐大家采用第一个简单的方法来验证，如果大家无法找到振动设备的控制系统的，那么可以考虑下载相应的软件，很多厂商提供软件的免费下载，虽然只是限制为演示模式，不过功能是够了。

2、共振搜寻速率

在扫频过程中扫频速率的大小会影响共振峰的放大倍数。理论上讲，如果在共振搜索时扫频速率过快，这会丢失一些频带比较窄的共振点。这就好比一个球在凹凸不平带有好多洼穴的斜面上滚下一样，如果速度比较慢，那么球就可以滚进每一个洼穴和凸点。但如果球滚下的速度特别快，球根本不会进入那些小的洼坑，甚至球都不会跟一些小洼穴和凸点表面接触。

3、共振搜寻方向

在扫频测试过程中，随着向上扫频进行并接近共振时，共振点的幅值开始增加。然而幅值的增加就导致了共振频率的降低。所以这个有效效应其实就是向上扫频迅速接近共振峰值，在同一时间共振峰频率也同时迅速降低。这好比在跑步的时候玩传球游戏一样，当你正面对着球跑过去时球突然传过来，让你很难反应并抓住它。

当向下扫频时并快接近共振时，共振正好也向同一个方向移动。随着幅值的增加，共振频率会降低。所以，扫频方向和共振频率移动一致时，扫频测试就会有更充足的时间采集产品的共振峰了。

4、闭环控制

机械振动台由于其自身的局限无法进行闭环控制，所以精度较低。而电磁振动台和液压振动台则可以进行闭环控制。闭环控制是通过安装在扩展平台、夹具或者试验样品上的加速度传感器来对输出进行修正，从而确保振动输出的精度。

对于振动试验，闭环控制是必须的，而开环控制是绝对不能接受的。  

 

5、试验样品的放置

普通的振动台都是单轴向振动，而振动试验多要求三轴向。是不是我们可以保持振动的轴向不变而去改变试验样品的摆放来达成三轴向的试验？

建议大家至少配置垂直和水平两个扩展台，这样只需要在水平扩展台上来进行旋转就可以完成三个轴向的振动试验。考虑到在垂直扩展台上翻转后试验样品自身的重量在振动的作用下可能会产生一些额外的失效模式，这是需要我们在试验设置的时候避免的，一般情况下水平台面的旋转很少会带来额外的失效。

如果试验样品的自重不大，无运动部件，且结构强度较好的，在不具备水平扩展台的条件下，可以接受在垂直扩展台上翻转试验样品来完成三个轴向的振动试验。但是如果在另外两个轴向的振动试验过程中发现任何问题，需要分析是否由于翻转样品导致，如果可能是因为翻转样品导致的需要另外在水平扩展太平上进行试验来进行验证，最终以水平扩展台的振动试验结果为准。  

 

6、加速度传感器的重量对被测物的影响

如果加速度传感器固定在被测样品上，由于加速度传感器自量将会对试验样品的共振频率产生影响，所以一般加速度传感器的重量原则上需要低于所固定在的试验样品重量的十分之一以内。当然了这只是指导原则，具体需要根据试验样品的结构和固定位置来判断是否可以接受。

 

7、夹具安装

夹具的安装一般采取螺杆、螺帽和尼龙绷带来固定。螺杆建议采用双头螺杆，可以根据不同的尺寸准备不同的规格的螺杆。双头螺杆的优势在于强度更好，另外就是螺纹较短，在使用过程中遭受破坏的机率较低。
 
螺帽一般分为两种，一种是标准螺帽，另外一种是快速螺帽。

下图为标准的六角螺帽，因为是标准品，所以可以随时随地可以采购到，而且价格便宜。但是如果碰到螺牙较长的则把螺帽拧到位需要时间，再者就是拧紧需要使用额外的工具所以比较难把握，除非有明确的力矩要求并使用扭力扳手，否则无法控制。扭力小了会松脱并导致振动能量无法传递到试验样品从而导致试验无效，扭力大了则会导致试验样品受到额外的压力，严重的可能导致试验样品结构破坏从而影响试验结果的判断。

下图是一种快速螺帽的图片。快速螺帽由于在螺帽的内螺纹做了设计的更改，可以快速在螺杆上移动到期望的位置，到位后直接拧紧，极大的缩小了螺帽安装时间。另外由于快速螺帽考虑到了手工拧紧，所以外面增加了一些结构，从而使得手工拧紧称为可能。如果采用人工拧紧，那么对于松紧度会比较有感觉，从而有效避免了扭力的过小或者过大。当然了如果有固定的力矩要求，那么需要额外定制外形标准的快速螺帽，下图的快速螺帽无法满足要求。

国内没有发现销售快速螺帽的厂商，如果大家需要采购可以联系振动台的设备供应商，通过他们了解有谁可以提供快速螺帽。最坏的办法就是找机械加工厂去专门定制生产了，不过还好此螺帽的使用时间很长，一次生产可以满足至少5年甚至更长时间的试验需求。

尼龙绷带主要用于包装试验的包装固定。尼龙具有极强的耐磨性和强度，且弹性很低，非常适合用来做大型包装的固定。尼龙绷带的宽度建议至少50mm以上。

 
8、空气弹簧

弹性支承系统的种类很多，有扳弹簧、U型弹簧、盘型弹簧、空气弹簧和扭橡皮弹簧等。它们都有各自的优缺点，但是由于空气弹簧自振频率低，可承载较大的负荷和线性度好，在电磁振动台上得到了广泛的应用。

空气弹簧因为是充气式的，所以需要注意定期检查空气弹簧的气压，以保证振动台正常工作。

 

9、白噪音

白噪音就是在整个频率范围内的能量一致，一般用于共振搜寻来寻找试验样品的共振点，从而发现产品的薄弱环节来提高产品强度。

但是有些公司的随机振动试验规格同样也是白噪音，如下图，这样的随机振动频谱在现实世界中是不存在的，所以也就没有任何价值。当然了试验白噪音来进行随机振动试验的企业是少数的，不过大家还是需要多家注意避免在随机振动试验中使用白噪音。

 
10、包装试验结果判定

包装的目的是为了吸收或降低环境带来的能量，因而能抵制普通的性能退化，并且根据接收标准的定义来保护和保持产品处于其原有的或未损坏的状况。因此，测试后某些程度的包装性能退化是预料之中的，也是可接受的。不可接受的包装损坏可定义为、但不限于以下这几种：(1) 任何会导致产品损坏的包装状况变化；(2) 包装无法保证产品在其预期的位置 (3) 需要在分销商处重新包装的表面或结构性损坏。通常包装的判定标准有如下几类：

一类：产品可以满足说明书中描述的功能、工厂的规格要求。

二类：产品无任何破损。结构无松脱或开裂，产品允许的变形发生是可以接受的。
三类：产品在包装内的位置没有变化
四类：包装外观无磨损

对于外观面有印刷和标签的包装，振动试验需要至少两个相同的包装并排进行振动试验，以确认表面的印刷或者标签上的印刷不会因为振动而产生的相互摩擦而无法辨识，一般情况下只要图像和文字的识别能力较高即可，并不要求在振动过程中不得有任何的磨损。如果此包装是属于最终用户所受到的包装，则要求会较高，从而确保用户的满意度。对于测试过程中人为导致的磨损不考虑在内。

 

11、包装放置时间

对于纸质的包装材料不接受长时间存放后再拿来进行振动试验，推荐在包装材料生产后的5个工作日内进行试验，因为纸质包装材料放置后会吸收空气中的湿气而影响包装的实际性能。

对于除纸质包装外的其它包装材料无此要求。

12、试验中断

对于试验条件的中断时间在允许误差范围内的不记为一次中断（例如温度试验箱电力供应短时中断后恢复，但是温度试验箱内的环境温度未收影响）。如果试验条件的中断时间超过了误差允许范围，则需要继续恢复试验条件进行试验以保证试验中断前的时间和试验中断后恢复试验条件后的持续试验时间的总和满足试验要求。

但是如果出现试验中断的，推荐此次试验做无效处理，此项试验需要完全重新执行，最终以重新执行的试验结果为准。