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振动台使用过程中经常用到的计算公式

文章来源:网络 上传时间:2017-11-27 浏览次数:
文章摘要:1、求推力(F)的公式式中:F — 推力(激振力)(N)m0 — 振动台运动部分有效质量(kg)m1 — 辅助台面质量(kg)m2 — 试件(包括夹具、安装螺钉)质量(kg)A — 试验加速度(m/s²)2、加速度(A)、速度(V)、位移(D)三个振动参数的互换运算公式式中:A — 试验加速度(m/s²)V — 试验速度(m/s)ω — 角速度,ω=2πff — 试验频率(Hz)式中:V — 试验...

1、求推力(F)的公式

式中:

F — 推力(激振力)(N)

m0 — 振动台运动部分有效质量(kg)

m1 — 辅助台面质量(kg)

m2 — 试件(包括夹具、安装螺钉)质量(kg)

A — 试验加速度(m/s²)

2、加速度(A)、速度(V)、位移(D)三个振动参数的互换运算公式式中:

A — 试验加速度(m/s²)

V — 试验速度(m/s)

ω — 角速度,ω=2πf

f — 试验频率(Hz)

式中:

V — 试验速度(m/s)

D — 位移(mm,0-P)单峰值

ω — 角速度,ω=2πf

f — 试验频率(Hz)

式中:

A — 试验加速度(m/s²)

D — 位移(mm,0-P)单峰值

ω — 角速度,ω=2πf

f — 试验频率(Hz)

上式亦可简化为:

式中:

A — 试验加速度(g,1g=9.8m/s²)

D — 位移(mm,0-P)单峰值

f — 试验频率(Hz)

上式也可以改写为:

A — 试验加速度(m/s²)

D — 位移(mm,0-P)单峰值

f — 试验频率(Hz)

3、定振级扫频试验平滑交越点频率的计算公式

(1) 加速度与速度平滑交越点频率的计算公式

式中:

fA-V — 加速度与速度平滑交越点频率(Hz)

A — 试验加速度(m/s²)

V — 试验速度(m/s)

(2) 速度与位移平滑交越点频率的计算公式

式中:

VD-f — 加速度与速度平滑交越点频率(Hz)

V — 试验速度(m/s)

D — 位移(mm,0-P)单峰值

(3) 加速度与位移平滑交越点频率的计算公式

式中:

fA-D — 加速度与位移平滑交越点频率(Hz)

A — 试验加速度(m/s²)

D — 位移(mm,0-P)单峰值

上式可以简化为:

4、扫描时间和扫描速率的计算公式

(1) 线性扫描比较简单:

式中:

S1 — 扫描时间(s或min)

fH-fL — 扫描宽带,其中fH为上限频率,fL为下限频率(Hz)

V1 — 扫描速率(Hz/min 或Hz/s)

(2) 对数扫频

倍频程的计算公式:

式中:

n — 倍频程(oct)

fH — 上限频率(Hz)

fL — 下限频率(Hz)

扫描速率计算公式:

式中:

R — 扫描速率(oct/min或s)

fH — 上限频率(Hz)

fL — 下限频率(Hz)

T — 扫描时间(min或s)

扫描时间计算公式:

式中:

T — 扫描时间(min或s)

n — 倍频程(oct)

R — 扫描速率(oct/min 或oct/s)

5、随机振动试验常用的计算公式

(1) 频率分辨力计算公式:

式中:

△f — 频率分辨力(Hz)

fmax — 相当高控制频率(Hz)

N — 谱线数(线数)

fmax是△f的整倍数

(2) 随机振动加速度总均方根值的计算

A、利用升谱和降谱以及平直谱计算公式

功率谱密度曲线图(a)

平直谱计算公式:

升谱计算公式:

降谱计算公式:

式中:m=N/3,N为谱线的斜率(dB/octive)。

若N=3,则m=1时,必须采用以下降谱计算公式:

加速度总均方根值:

B、利用平直谱计算公式:计算加速度总均方根值

功率谱密度曲线图(b)

为了简便起见,往往将功率谱密度曲线图划分成若干矩形和三角形,并利用上升斜率(如3dB/oct)和下降斜率(如-6dB/oct)分别算出wa和w2,然后求各个几何形状的面积与面积和,再开方求出加速度总均方根值:

注意:第二种计算方法的结果往往比用升降谱计算结果要大,作为大概估算可用,但要精确计算就不能用。

(3) 已知加速度总均方根g(rms)值,求加速度功率谱密度公式

(4) 求Xp-p相当大的峰峰位移(mm)计算公式

准确的方法应该找出位移谱密度曲线,计算出均方根位移值,再将均方根位移乘以三倍得出相当大峰值位移(如果位移谱密度是曲线,则必须积分才能计算)。在工程上往往只要估计一个大概的值。这里介绍一个简单的估算公式:

式中:

Xp-p — 相当大的峰峰位移(mm,p-p)

fo — 为下限频率(Hz)

wo — 为下限频率(fo)处的PSD值(g²/Hz)

(5) 求加速度功率谱密度斜率(dB/oct)公式

式中:n为oct倍频程

wH — 频率fH处的加速度功率谱密度值(g²/Hz)

wL — 频率fL处的加速度功率谱密度值(g²/Hz)

本文根据百度文库83783307于2010年7月16日分享的《振动台在使用中的常用公式》一文整理编辑而成,修正了已知的部分公式错误,封面图片来源于搜狗百科