
某些振动是预期的,甚至是产品达到预期功能所需要的。举一个完美的例子,考虑一下传统的扬声器,它们将能量转化为振动,最终使音乐爱好者可以听到他们喜欢的歌手和音乐家的声音。另一个例子是听诊器的胸片中紧紧伸展的隔膜,当被声波激发时,隔膜可以使医生聆听患者的心跳和/或呼吸。
当然,并非所有物体都会以有帮助甚至是有目的的方式振动。例如,可能没有一个土木工程师在世,他不知道塔科马海峡大桥的故事,以及每小时40英里的风如何由于结构振动而导致倒塌。至于我们其他人,由于摄影店老板Barney Elliott经常拍摄的镜头,我们知道了1940年11月7日大桥最后的命运。影片显示了这座桥经历了剧烈的波浪状运动,然后分崩离析并掉入了华盛顿州的皮吉特海湾。
最近发生的意外振动的例子是现在著名的伦敦千年人行天桥2000年6月10日开幕。行人的同步同步运动引起了所谓的正反馈-来自自然人本能的摇摆运动,使行走时保持平衡。这种影响导致伦敦人将这座建筑称为“摇摆桥”。
幸运的是,对于制造商和消费者而言,我们今天所依赖的材料和产品从飞机机翼到吊桥的所有方面都变得更坚固,更可靠,这在很大程度上要归功于振动测试。

摇床振动测试
什么是振动测试
从印刷电路板到钢梁,振动测试的应用构成了质量保证的重要部分。使用专门设计的设备(例如机械,电动液压和电磁振动台),测试样品通常会受到不同程度的受控振动应力。
为了确定试样的物理极限,受控实验室测试可以使材料样本经受正弦振动测试,随机振动测试或同时进行这两种测试。对于预期用途不是高风险性质的产品,正弦或正弦曲线测试就足够了。在正弦测试中,在测试过程中,样本会经受均匀的振动速率。
相反,对于更强大的振动测试,随机振动测试使标本经受不可预测且随机的振动速率,例如汽车在崎岖不平的路面上行驶或船体被一系列海浪击中。

通过随机振动测试进行真实世界模拟
现实世界中的大多数振动都是随机的。例如,在道路上行驶的车辆会因道路的不规则而受到随机振动。地面发射的火箭在飞行过程中会经历非平稳振动-电动机点火,火箭在大气中行进,电动机燃烧结束,等等。即使是机翼,在遭受湍流气流的作用下,也会经历随机的振动响应。
由于这些原因,至关重要的是,任何振动测试协议都必须准确地再现物体在其使用寿命期间遇到的力的多样性。随机振动测试可以发现故障和其他设计问题,使您可以进一步完善产品。通常在随机振动下进行测试的许多项目中,包括摩托车部件,喷气发动机,巡航导弹,催化转化器以及任何可以运输的产品。
由于所有产品的日常使用都会受到一定程度的振动,因此许多协会和机构制定了某些行业必须遵守的振动测试标准。以下是一些最知名的振动测试标准和准则的简要选择:
AC 156抗震性:对于易震区域中使用的设备的制造商,抗震测试可验证其产品可承受一定量的地震能量。
ASTM标准:美国测试和材料学会(ASTM)国际发布了与振动水平有关的各种标准,这些标准涉及从生物医学和军事设备到航空起落架和汽车零件的多种商品的制造和运输。
ISTA方法:国际安全运输协会(International Safe Transit Association)发布了几种测试方法,旨在确保运输应力(包括振动)不会对行业中使用的设备的安全性产生不利影响。
ISO指令:国际标准化组织发布了几项指令,包括旨在设定振动测试特定要求的指令10816,以及允许在振动状态监控中对合格人员进行认证的指令18436-2。
MIL-STD-202:MIL-STD-202由美国发布,涉及承包商向军队提供的电子和电气组件的质量,包括产品在一定程度上承受振动的能力。
MIL-STD-810:此军事标准提出了严格的测试方法,包括振动测试,以模拟恶劣的环境条件,预期产品和设备将在现场运行。
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