企業使用振動臺做振動試驗，一般情況使用比較多的普遍是正弦振動試驗和隨機振動試驗，那它的原理和推力計算是怎么樣的呢，下面由劍喬儀器小編為大家講解下，有什么不懂的歡迎隨時聯系我們！
振動試驗，是指評定產品在預期的使用環境中抗振能力，對受振動的實物或模型進行的試驗，振動試驗原理示意圖如下圖所示。

根據施加(jia)的振(zhen)動(dong)載荷的類型，把(ba)振(zhen)動(dong)試(shi)(shi)驗(yan)分為正(zheng)(zheng)弦振(zhen)動(dong)試(shi)(shi)驗(yan)和隨機(ji)(ji)振(zhen)動(dong)試(shi)(shi)驗(yan)兩種。本文主要對正(zheng)(zheng)弦掃(sao)頻和隨機(ji)(ji)振(zhen)動(dong)試(shi)(shi)驗(yan)常用公(gong)式進行(xing)推導。
 

一 正弦掃頻試驗(yan)

1. 振(zhen)動(dong)臺(tai)推力(li)計算

式中，F 為(wei)推力 (N)；m0 為(wei)振動(dong)臺運動(dong)部(bu)分有效質量(liang)(liang)(liang) (kg)；m1 為(wei)輔助(zhu)臺面質量(liang)(liang)(liang) (kg)；m2 為(wei)試(shi)件（包括(kuo)夾(jia)具、安(an)裝(zhuang)螺釘）質量(liang)(liang)(liang) (kg)；A 為(wei)試(shi)驗(yan)加速度 (m/s²)。

2. 加(jia)速(su)度 (A)、速(su)度 (V)、位移 (D)，三個(ge)振動(dong)參數(shu)的互換運算公式

式中，A 為試驗加速度 (m/s²)；V 為試驗速度 (m/s)；ω=2πf（角速度），f 為試驗頻率 (Hz)。

式中，V 和ω 與上(shang)式同義(yi)，D 為位(wei)移 (mm0-p) 單峰值。

式(shi)中，A、D 與(yu)以上(shang)同義，該(gai)公式(shi)亦可(ke)簡化為(wei)：

式中，，A 的單位為g，1g=9.8m/s²。所以

這時A 的單位(wei)為m/s²。

3. 定振級掃頻試(shi)驗(yan)平(ping)滑交越點(dian)頻率(lv)的計(ji)算公(gong)式

加速度與速度平滑交越點頻率的計算公式：

式中，fA-V 為加速(su)度與速(su)度平滑交越點頻率 (Hz)。（A 和V 與前(qian)面同義）

速度與位移平(ping)滑交越(yue)點頻率(lv)的(de)計算公式：

式中，fV-D  為加速度(du)(du)與速度(du)(du)平(ping)滑交越點(dian)頻率 (Hz)。（V 和D 與前面同義）。

加速度與位移(yi)平滑交越點頻率的計(ji)算公式：

式中，fA-D 為加速度與位(wei)移(yi)平滑交越點頻率 (Hz)，A 的單(dan)位(wei)是m/s²。

4. 掃描時間和(he)掃描速率(lv)的計算公(gong)式

線性掃(sao)描比較簡單

式(shi)中(zhong)(zhong)，S1 為(wei)掃(sao)描時(shi)間 (s 或 min)；fH-fL 為(wei)掃(sao)描寬帶，其中(zhong)(zhong)fH 為(wei)上限(xian)頻率，fL  為(wei)下(xia)限(xian)頻率 (Hz)；V1 為(wei)掃(sao)描速率 (Hz/min 或 Hz/s)。

對(dui)數掃頻(pin)，倍頻(pin)程(cheng)的計算公式(shi)如下所示：

式中，n 為(wei)倍(bei)頻程 (oct)；fH 為(wei)上限頻率(lv)(lv) (Hz)；fL 為(wei)下限頻率(lv)(lv) (Hz)。

掃描速率計(ji)算公式

式中，R 為掃(sao)描速率(lv) (oct/min 或 oct/s)；fH 為上(shang)限頻(pin)率(lv) (Hz)，fL 為下限頻(pin)率(lv) (Hz)；T 為掃(sao)描時間。

掃描時間計算公式

式中，T 為(wei)(wei)掃描時間 (min 或 s)；n 為(wei)(wei)倍頻程 (oct)；R 為(wei)(wei)掃描速率 (oct/min 或 oct/s)。

二 隨(sui)機振動試(shi)驗

1. 頻率分辨率計算(suan)公(gong)式

式中，△f 為頻(pin)率(lv)分辨力 (Hz)；fmax 為最(zui)高(gao)控制頻(pin)率(lv)；N 為譜線數（線數）；fmax是△f 的整倍數。

2. 隨機振動加(jia)速度總均方(fang)根值的計算

功率譜密(mi)度曲線圖(tu)

平(ping)直(zhi)譜計算公式

升譜計算公(gong)式

降譜計算公式(shi)

式中，m=N/3，N 為譜(pu)線(xian)的斜率 (dB/octive)。加(jia)速度(du)總均(jun)方根值：

利用升譜公式計算得：

利用平(ping)直譜(pu)公式計算得：

利用降譜公式(shi)計(ji)算得：

利用加速度總均方根值公式計(ji)算得：

3. ;利(li)用曲線圍成(cheng)面積，計算(suan)加(jia)速度總均方根(gen)值(zhi)

功率譜密(mi)度(du)曲(qu)線圖

為了簡便起見，往(wang)往(wang)將功(gong)率(lv)譜密度(du)曲線圖劃分成若干矩形(xing)和(he)(he)三角(jiao)形(xing)，并利用上升(sheng)斜率(lv)（如3dB/oct）和(he)(he)下降斜率(lv)（如-6dB/oct）分別算出wa 和(he)(he)w2，然后求各個幾何形(xing)狀的面積(ji)與面積(ji)和(he)(he)，再開方(fang)求出加速度(du)總均方(fang)根(gen)值。

注意(yi)：這種計(ji)算(suan)方法的結(jie)果往(wang)往(wang)比用升(sheng)降譜(pu)計(ji)算(suan)結(jie)果要大(da)，作為大(da)概估算(suan)可用，但(dan)要精確計(ji)算(suan)就不能用。

舉例：

設w=wb+w1=0.2g²/Hz，fa=10Hz，fb=20Hz，f1=1000Hz，f2=2000Hz，由于fa 的wa 升至fb 的wb 處，斜率是3dB/oct，而(er)wb=0.2g²/Hz，所以wa=0.1g²/Hz。

又由(you)于f1 的(de)w1 降至f2 的(de)w2 處,斜率(lv)是(shi)-6dB/oct，而w1=0.2g²/Hz。所(suo)以(yi)w2=0.05g²/Hz，將功(gong)率(lv)譜密度曲線劃分成三個(ge)長方形 (A1、A2、A3) 和(he)兩個(ge)三角形 (A4、A5)，再分別求出各幾何形的(de)面積，則(ze)

加速度(du)總均方根值(zhi)

4. 求加速度功率(lv)譜密度斜率(lv) (dB/oct) 公式

式中：，wH 為頻率fH 處的加速度功率譜密度值 (g²/Hz)，wL 為頻率fL 處的加速度功率譜密度值(g²/Hz)。