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振动试验台使用过程中经常用到的计算公式

5月前浏览1390

1、求推力(F)的公式


式中:

— 推力(激振力)(N)

m— 振动台运动部分有效质量(kg)

m— 辅助台面质量(kg)

m— 试件(包括夹具、安装螺钉)质量(kg)

— 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:

— 试验加速度(m/s²)

— 试验速度(m/s)

ω 角速度,ω=2πf

试验频率(Hz)


式中:

— 试验速度(m/s)

D — 位移(mm,0-P)单峰值


ω — 角速度,ω=2πf

— 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

— 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:


— 试验加速度(m/s²)

— 位移(mm,0-P)单峰值

— 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)

— 试验加速度(m/s²)

— 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)

— 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:

S— 扫描时间(s或min)

fH-f— 扫描宽带,其中fH为上限频率,fL为下限频率(Hz)

V— 扫描速率(Hz/min 或Hz/s)


(2) 对数扫频

倍频程的计算公式:


式中:

— 倍频程(oct)

f— 上限频率(Hz)

f— 下限频率(Hz)


扫描速率计算公式:


式中:

— 扫描速率(oct/min或s)

f— 上限频率(Hz)

f— 下限频率(Hz)

T — 扫描时间(min或s)


扫描时间计算公式:


式中:

— 扫描时间(min或s)

— 倍频程(oct)

— 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 — 最高控制频率(Hz)

— 谱线数(线数)

fmax△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)。


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waw2,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最大的峰峰位移(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最大峰值位移(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 — 最大的峰峰位移(mm,p-p)

f— 为下限频率(Hz)

w— 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


w— 频率fH处的加速度功率谱密度值(g²/Hz)

w— 频率fL处的加速度功率谱密度值(g²/Hz)




来源:CAE之家
振动汽车NVH控制试验
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首次发布时间:2024-06-16
最近编辑:5月前
CAE之家
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