隨機(jī)振動是指一種振動波形雜亂、對未來任何一個給定時刻其瞬時值不能預(yù)先確定，其波形隨時間的變化顯示不出一定規(guī)律的振動，無法用確定性函數(shù)解釋其規(guī)律。隨機(jī)振動的單次試驗(yàn)結(jié)果有不確定性、不可預(yù)估性和不重復(fù)性，但相同條件下的多次試驗(yàn)結(jié)果卻有內(nèi)在的統(tǒng)計規(guī)律。而須用概率統(tǒng)計方法定量描述其運(yùn)動規(guī)律。隨機(jī)振動也是由正弦振動所組成的，但是這些正弦振動的頻率不是離散的，而是在一定范圍內(nèi)連續(xù)分布，各個正弦振動的振幅大小與位移大小變化不可預(yù)測的會隨時間變化，而是要用隨機(jī)振動信號在一定時刻的平均值、均方值、概率密度函數(shù)、功率譜密度來表達(dá)。

在自然界和工程實(shí)際中存在一種現(xiàn)象，其變化是高度不規(guī)則，無規(guī)律的，不可預(yù)估也不可重復(fù)，物理現(xiàn)象的這種變化規(guī)律稱為隨機(jī)的。例如，海浪，地震，陣風(fēng)（湍流），火箭的噴氣噪聲以及不平路面。在隨機(jī)現(xiàn)象作用下，系統(tǒng)產(chǎn)生的振動規(guī)律也同樣有隨機(jī)的特征，振動過程是不確定的，這樣振動稱為隨機(jī)振動。工程中有很多這樣的實(shí)際例子：

在海浪作用下，海洋平臺結(jié)構(gòu)、水面艦船、出入水的導(dǎo)彈的振動；

在湍流作用下，飛行器結(jié)構(gòu)的振動；

在陣風(fēng)作用下，高聳建筑物、橋梁的振動；

在地震作用下，所有地面建筑結(jié)構(gòu)的振動；

在發(fā)動機(jī)噴氣噪聲以及大氣氣動噪聲的作用下，火箭、導(dǎo)彈等飛行器結(jié)構(gòu)的振動；

在不平路面的作用下，各種車輛的振動。

一、振動試驗(yàn)?zāi)芤l(fā)哪些故障

導(dǎo)線磨損、緊固件/元器件松動、斷續(xù)的電氣接觸、電氣短路、密封失效、保護(hù)材料的磨損、零組件的破損、元器件失效、光學(xué)上或機(jī)械上的失調(diào)、結(jié)構(gòu)裂紋或斷裂、微粒和失效元器件的移位、微粒或失效元器件掉入電路或機(jī)械裝置中、過大的電氣噪聲、軸承腐蝕、提早將不良件篩檢出等。

二、隨機(jī)振動試驗(yàn)分類

耐久性試驗(yàn)：也叫強(qiáng)度試驗(yàn)，用于評價結(jié)構(gòu)或試件的抗隨機(jī)振動特性，研究其強(qiáng)度破壞及疲勞壽命等問題。

功能試驗(yàn)：研究在隨機(jī)振動環(huán)境下結(jié)構(gòu)或試件的功能特性。主要是檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)或試件在使用振動環(huán)境下是否產(chǎn)生功能失靈以及各機(jī)件的連接、固定、安裝變形及間隙之類的工藝要求是否受到破壞等。

響應(yīng)試驗(yàn)：對振動結(jié)構(gòu)作動力響應(yīng)特性試驗(yàn)是現(xiàn)代產(chǎn)品的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、適用不可或缺的研究環(huán)節(jié)。

三、哪些產(chǎn)品經(jīng)常做隨機(jī)振動試驗(yàn)

汽車電子、航空航天、軌道交通、飛機(jī)外掛、高速公路卡車運(yùn)輸、運(yùn)輸包裝件、輪式車輛運(yùn)輸、履帶車運(yùn)輸、專用的通信設(shè)備、計算機(jī)服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)等。

四、隨機(jī)振動試驗(yàn)方法

1、按照相關(guān)規(guī)范應(yīng)選擇合適的試驗(yàn)頻率范圍(f1~f2)、總加速度均方根值、加速度譜密度譜型和試驗(yàn)時間。若有關(guān)規(guī)范有要求,為了核實(shí)隨機(jī)輸入波的平穩(wěn)性,在檢查點(diǎn)上應(yīng)按適當(dāng)?shù)臅r間間隔進(jìn)行加速度譜密度和加速度方均根值的多次測量,這應(yīng)記錄在試驗(yàn)報告中。

2、中間檢測和功能檢測：如有關(guān)規(guī)范有規(guī)定,在試驗(yàn)過程中試驗(yàn)樣品應(yīng)在規(guī)定的時間間隔內(nèi)進(jìn)行中間檢測,并檢測其性能；

3、最終振動響應(yīng)檢查：在進(jìn)行初始振動響應(yīng)檢查的情況下,有關(guān)規(guī)范也會要求在隨機(jī)振動試驗(yàn)完成后進(jìn)行另外的振動響應(yīng)檢查,以確定自初始振動響應(yīng)檢查后試驗(yàn)樣品是否發(fā)生了變化或失效。應(yīng)用與初始振動響應(yīng)檢查相同的方式、相同的響應(yīng)點(diǎn)和相同的參數(shù)進(jìn)行最終振動響應(yīng)檢查。

4、恢復(fù)：在試驗(yàn)后和最終檢測前需要一段恢復(fù)時間讓試驗(yàn)樣品達(dá)到與初始檢測時相同的條件,例如溫度等，或者有關(guān)規(guī)范應(yīng)規(guī)定需要恢復(fù)的條件；

5、最終檢測和功能檢測：應(yīng)按有關(guān)規(guī)范規(guī)定對試驗(yàn)樣品進(jìn)行外觀、尺寸和功能檢測等，有關(guān)規(guī)范應(yīng)給出試驗(yàn)樣品可接受或拒收的判據(jù)，對振動響應(yīng)結(jié)果的評價。

五、隨機(jī)振動試驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)

1、包裝 運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn) 第23部分：垂直隨機(jī)振動試驗(yàn)方法 GB/T 4857.23-2021；

2、裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法 第16部分：振動試驗(yàn) GJB 150.16A-2009；

3、軌道交通 機(jī)車車輛設(shè)備 沖擊和振動試驗(yàn) GB/T 21563-2018；

4、軌道交通 機(jī)車車輛設(shè)備 沖擊和振動試驗(yàn) IEC 61373：2010；

5、軌道交通 機(jī)車車輛電子裝置 GB/T 25119-2021；

6、軌道交通 機(jī)車車輛電子裝置 IEC 60571:2012；

7、軌道交通 機(jī)車車輛電子裝置 EN 50155:2021；

8、軌道交通 機(jī)車車輛設(shè)備 沖擊和振動試驗(yàn) IEC 61373：1999；

9、環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fh：寬帶隨機(jī)振動和導(dǎo)則 GB/T 2423.56-2023；

10、環(huán)境試驗(yàn) 第2-64部分：試驗(yàn) 試驗(yàn)Fh：寬帶隨機(jī)振動和導(dǎo)則 IEC 60068-2-64:2019。

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