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高频振动分析

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高频振动分析中

本实例通过有限元分析软件ansys对电路板进行固有振动频率、谐振、响应谱分析或运输过程中的随机振动分析。

高频振动分析中随机振动是一种机械振动,它不能预先确定未来任何给定时间的瞬时值。它的运动规律不能用一定的函数来描述,而只能用概率和统计来描述。从单个振动现象观察随机振动存在不确定性,但根据相同条件下多次试验的结果,确定了随机振动的统计特性。随机振动是从激励的频率范围内观察到的,总是以宽带的形式出现。如车辆由于路面不均匀,飞机由于大气湍流和船舶波浪引起的波浪等,都是随机振动。随机振动研究的问题通常包括确定响应统计特性的"预测"问题、估计系统性能的"识别"问题和寻找激励信息的"测量"问题。


如果系统的激励是一个随机过程,那么它的响应也是一个随机过程。随机过程分为平稳随机过程和非平稳随机过程.前者分为遍历随机过程和非遍历随机过程.为了真实、全面地描述随机振动的激励和响应,需要利用振幅域、时差域和频域的信息。

幅域:用横向坐标描述振幅的振动规律,包括概率密度和概率分布函数等。如果拖拉机在粗糙的场地上耕作,前桥某一点的应力是一个随机变量。根据一定时间t内应力幅值的统计,可以得到以应力幅值为横向坐标,以应力幅值为纵向坐标的概率密度p()曲线。由此可以得到不同应力幅值、应力平均值和标准差的概率点,可用于强度可靠度的设计。

时差域:用时差作为横向坐标来描述振动特性,包括自相关函数、互相关函数等。

频域:用频率f描述振动特性,包括自功率谱密度s(F)、互谱密度和相干函数。例如,如果在频域中处理机器外部的振动和噪声信号,就可以得到自功率谱密度函数。该图可用于监测机械的运行情况,以分析机械故障的位置、性质和程度。

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