汽车材料正弦振动实验，产品湿热试验

汽车材料正弦振动实验，产品湿热试验

一、正弦振动试验

正弦振动试验是试验室经常采用的试验方法。凡是旋转、脉冲、振荡（在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上）所产生的振动均是正弦振动。

要模拟这些振动环境，需用正弦振动试验。当振动环境是随机的，但又无条件做随机振动试验时，某些情况下可以用正弦振动试验来代替（不是等效）。振动特性试验中，用正弦信号激振是基本的方法。正弦振动试验控制的参数主要有频率及幅值两个，依照频率是否改变可分为定频和扫频两种。

1.正弦振动试验准备

①试验夹具的选取与设计

通常，振动台面上有许多安装螺孔，试件也有安装固定孔。这两者的孔一般是不一致的。为了将试件牢固地固定于振动台面上，就必须使用夹具。初看起来夹具仅是连接或转接件，似乎很简单，但实际上夹具是一个相当复杂的问题，因为振动夹具不仅要将试件与振动台面连接在一起，还要将振动力不失真地传递给试件。

而振动力的传递与频率有关，低频一般比较简单，高频就难了。因为夹具也有共振频率，在夹具共振时，振动力的传递肯定失真。振动夹具质量还必须尽可能小。

试件安装的步是将试件牢固地固定在振动台上，一些小试件或外壳能受力的试件可以用压板、压条固定（一定注意根据杠杆原理有支点、加力点和承力点，即必须有三点，否则固定不紧）。较复杂的试件或尺寸较大的试件必须用振动夹具。如果通用夹具能用，可选通用夹具；如果通用夹具不能用，就需设计制造专用振动夹具。

试件与夹具或夹具与振动台面连接点都称为固定点（通常是紧固试件的地方）。固定点一般多一些好，同一平面少应均布四个孔。连接时，螺栓紧固好采用测力扳手，扭转力矩根据振动台说明书决定，扭转力矩太大会损坏振动台面的螺纹孔，扭转力矩太小固定不紧。如果振动台使用说明书未给出这样的数据，则可以使用弹簧垫圈，以弹簧垫圈压平为紧固的标准（根据经验）。

②控制加速度计的安装

控制传感器应安装在控制点上，控制点应选择固定点或尽可能靠近固定点并与固定点刚性连接。可以选在试件与夹具的分离面上，也可以选在夹具与振动台的分离面上。选在试件与夹具分离面上比较合理，排除了夹具对振动传递造成的影响，但控制点是用来取得反馈信号以测量试件运动和验证试验要求的点，它可以是单个点，也可以是多个点（多点控制时的控制点是用人工和自动方法综合处理各控制点信号而建立起来的一个假设点）。

③控制加速度计的安装是极为重要的，安装不好将直接影响试验的结果。

控制加速度计必须选择质量高的加速度计。安装方式可以用螺钉固定，为了防止干扰，通常在加速度计下面加上绝缘块（玻璃钢或夹布胶木），用两个分离的螺钉分别固定绝缘块和加速度计。也可以用胶黏结，黏结不破坏夹具或台面，但连接强度不如螺接，振动量级不太大（小于20g）时可使用。

加速度计安装好之后，将导线连接好，并将导线用胶布固定在试件或夹具上，避免导线头和加速度计产生相对运动（若导线头与加速度计有相对运动时易松动），容易产生干扰，导线头容易松动。

④测量加速度计的安装。

测量加速度计的安装与控制加速度计的安装类似，但测量点必须选在试件刚性较大的地方，否则测出的振动可能是局部振动，并不反映测点总体的振动情况。

⑤控制仪的设置。

正弦振动控制仪有多种多样，试验前为将仪器设置好，一般先要了解清楚试验条件。正弦扫描设置比较麻烦，设置频率的上下限，设置扫描方式（对数还是线性，从下向上扫，还是从上向下扫，或是来回扫），设定扫描次数，再设置扫描速度（dec/min或Hz/s）或扫描一次的时间。设置试验量级，先设置交越点而后设置试验量级（位移、速度或加速度）。

后设置压缩速度或压缩速率，这是比较难选择的内容，压缩速度太快会出现控制不稳定，当外界一有变化，控制仪立刻做出反应，很快改变输出，常常会把振动台压死（不振）。当压缩速度太慢，则振动控制往往容易超差。必须选择合理的压缩速度。

而它又与许多因素有关。如扫描速度、试验频率特性、可允许的失真度、从动滤波器带宽、低扫描频率等。无法用简单的方法来确定合理的压缩速度。许多仪器都设有自动压缩功能，能满足低频压缩速度低而高频压缩速度高的特点。

控制允差和保护限的设置也是控制仪设置的一项重要内容。目前许多试验条件并没有给允差限，试验误差是客观存在的，国标GB/T2423.10和标准GJB 150对正弦试验误差的规定如表1所示。

表1正弦振动的试验容差表

⑥试验系统的导通

无论是控制系统或测量系统，为确保试验的正常进行，必须在试验前对各系统进行导通，保证控制回路、测量通道都是畅通的。各系统均有多个仪器用导线连接而成，连接是否可靠，一方面可以从外观检查，如接头是否拧紧、电源插头是否插好。

常用的方法是敲击加速度计附近的区域，从仪器上看是否有反应，反应是否正常。如系统连接有问题，或其中某台仪器没打开，都可以被发现。导通也可以用别的办法，如有些功放自身带有信号发生器，也可以开环给振动台和试件一个单频小振动（小于试验条件的1/4 量级），观察各仪器的指示和反应判断是否正常。

⑦试验准备工作的总检查

试验准备工作就绪以后，必须对各项试验工作进行一次总检查，对每一项准备工作进行评价，这在大型试验中尤为重要。大型试验一般安装复杂，测点多，总检查是十分必要的。例如，测量系统、加速度计的安装、加速度计与电荷放大器的连接、电荷放大器与记录仪的连接、电荷放大器灵敏度的设置、输出挡位设置、高低通滤波器的设置等都需要专人负责，并由另一专人负责校对，后进行总检查。测点一多，只要错一个环节，可能造成整个测量不准确。经验证明，有专人设置、校对、总检查，如果稍不注意，仍会出现错误。

实际试验中可将容差限设置为报警限，试验中止限应比报警限更大。为保证试件的安全，先进的仪器有许多保护功能，如开路保护（无反馈信号时立即停机），-20dB输出（大输出为1V），控制量级超过规定值的多少dB值就停机等。

控制仪的设置是试验的重要环节，一旦试验开始，整个试验就将按设置的内容进行，设置错了，试验也就错了。设置时必须对每项要设置的内容非常清楚，设置完后必须有专人校对。确认无误后，才开始试验。