振动台使用过程中经常用到的计算公式,值得

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—最高控制频率(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)

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)

本文根据百度文库于年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

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