如何计算振动试验中的推力公式

这次给大家讲讲做振动试验时经常要用到的一些计算,先从推力的公式说起。这里的F就是推力或者说是激振力,单位是牛顿。公式里的m0是振动台运动部分的有效质量,m1是辅助台面的质量,m2就是试件加上夹具和安装螺钉的总质量,A是试验加速度,单位是米每二次方秒。 接下来看看加速度A、速度V还有位移D这三个参数怎么互相换算。首先是速度V等于加速度A乘上角速度ω,而角速度又等于2π倍的频率f。再就是位移D等于速度V除以角速度ω。 上面那个公式还能换个写法:如果加速度用g来表示(1g等于9.8米每二次方秒),位移单位还是毫米的单峰值,频率用赫兹表示,那也能得到同样的结果。 定振级扫频试验的时候,还得算平滑交越点的频率。比如加速度和速度交越点的频率fA-V,公式里的分子就是这两个量的比值。速度和位移交越点的频率VD-f也是类似的原理,分母是两者的乘积再除以角速度的平方。加速度和位移交越点的频率fA-D就直接是两者比值的平方根了。 扫描时间跟扫描速率的计算也得提一下。线性扫描比较简单,就是扫描带宽fH-fL除以扫描速率V1。对数扫频倍频程的情况稍微复杂点,要根据倍频程数n来算扫描速率R或者扫描时间T。 随机振动试验里常用的公式更多了。频率分辨力△f等于最高控制频率fmax除以谱线数N。求加速度总均方根值有两种办法:一种是通过升降谱和平直谱曲线来计算;另一种是把曲线分成若干个矩形和三角形来估算面积之和。 还能根据已知的加速度总均方根值来反推功率谱密度PSD的值。 最大的峰峰位移Xp-p有个简单的估算公式,跟下限频率fo处的PSD值wo有关。 最后说说功率谱密度斜率的计算公式,这里的n是倍频程数,wH是上限频率fH处的PSD值,wL是下限频率fL处的PSD值。