• 正文
  • 相关推荐
申请入驻 产业图谱

电子设备振动环境试验(13)?—— 振动试验的边界和界面

05/19 09:20
1204
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

前文介绍了电子设备振动环境试验概念,以及几种主要试验类型、试验条件的修正、试验过程中一些注意事项和试验方法等。

电子设备振动环境试验(1) —— 概述

电子设备振动环境试验(2) —— 振动环境试验类型

电子设备振动环境试验(3) ——振动台试验系统

电子设备振动环境试验(4) ——数据采集系统

电子设备振动环境试验(5) ——正弦振动和扫频

电子设备振动环境试验(6) ——随机振动

电子设备振动环境试验(7) ——冲击试验

电子设备振动环境试验(8) —— 噪声试验

电子设备振动环境试验(9) —— 主要试验参数计算

电子设备振动环境试验(10) —— 试验条件修正

电子设备振动环境试验(11) —— 试验中相关注意事项

电子设备振动环境试验(12) —— 振动试验方法

本文将对振动试验的边界和界面等问题开展相关探讨。

试验边界条件

在仿真分析中,误差和错误的来源主要包括数学模型(及其算法)、几何模型参数载荷边界条件等。

仿真分析中的误差

在真实的试验中,数学模型(及其算法)、几何模型、参数一般不作为误差来源(不考虑替代模型的等效试验);载荷带来的误差系列文章中多次提到,主要和加载规范以及试验目的有关;边界条件引起的误差前文较少涉及,只讨论过边界引起的过试验。

电子设备振动环境试验(10) —— 试验条件修正

本文主要讨论振动试验的边界和界面对试验的影响。

系统与分系统

振动试验中的边界和界面问题,很大一部分是源于系统与分系统的界面问题。

在系统工程中,我们会将一个复杂系统分解为类似系统-分系统-组件-元器件等层级;各个层级对自己的产品负责;总体单位负责系统拆分和集成。在这个过程中,根据经验,尽可能将各个层级间解耦;然而对于动力学系统而言,解耦往往是非常困难的。

由于设备的真实边界,通常都是有限刚度的;而在振动试验中,其边界大多采用刚度近似无穷的固定边界;当激励频率与被测设备达到共振时,往往会带来极大的过试验。现实中,设备达到共振时,会出现动力吸振效应,输入能量会下降;而振动台上,由于边界刚度近似无穷大,设备输入的能量被放大很多,引起过试验。

对于这类问题,通常有以下几种处理方法:

在一些标准里,会推荐采用接近实际连接刚度的夹具去模拟连接关系;不过这种方式实现很困难,同时也会带来其他问题;相反,在大多数标准里,要求夹具的刚度尽可能的高,条件允许情况下要求系统基频高于加载的1.5倍,至少也需要达到被测设备基频的1.5倍以上;在这种情况下,试验边界的问题可能会非常突出;

通过对输入条件修正,在共振点进行下凹处理,系列文章中多次提到这种方法;

通过对被测设备关键部位进行限幅;这类处理方法实际上并未解决试验过程中的边界或者加载问题,更大程度上属于对设备保护的一种控制方式;

通过力限控制实现更真实的加载;受限于设备的能力和相关规范发展,这类处理方法目前应用较少,未来可能在一些行业中会得到进一步推广;

对于平台-组合-器件系统,理想的系统层级关系包括:

平台相对于组合质量较大,组合相对于器件质量较大;

组合基频是平台系统的2倍以上,器件基频是组合系统的2倍以上;

对于这类系统,振动试验在低频段几乎不存在边界和界面问题。然而,对于大多数系统,要满足上述条件,在技术和代价等因素条件下,几乎是不可能的。

尤其对于分系统质量相对较大的系统,界面问题给设计和试验带来了巨大的困难,目前也没有统一的解决方法。

系统与分系统中边界和界面问题,不仅仅是技术上的困难,底层逻辑难点在于分工和研制生产模式,这里不进一步展开讨论。

减震器

当被测设备带有减震器时,理想条件下带减震器参与振动试验。

如果由于各种原因减震器无法参与试验,则需要对试验条件进行修正评估

评估减震器引起的频率变化、阻尼影响,以及在不同频段的试验量级

尤其要关注减震器的非线性问题;

减震器本身的抗振动能力;

最后

本文对振动试验的边界和界面等问题进行了简单的探讨。

振动试验有非常多的内涵,是现代工业的重要环节。作者水平有限,系列文章只能介绍一些简单理论和基础经验;设计师还需要通过结合不同行业的经验、案例和标准提升对振动试验的认知。

相关推荐

登录即可解锁
  • 海量技术文章
  • 设计资源下载
  • 产业链客户资源
  • 写文章/发需求
立即登录