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本文主要說(shuō)明振動(dòng)試驗(yàn)中的幾個(gè)重要的用語(yǔ)（即振幅、速度、加速度、頻率、加振力）及其它們之間的關(guān)系。

 

※頻率（f）

單位時(shí)間內(nèi)（通常為1秒）振動(dòng)的往返次數(shù)。單位：Hz。

5Hz即表示在1秒內(nèi)振動(dòng)5次。

 

※振幅（D）

振動(dòng)位移的最大距離。單位：mm。

 

單振幅（日語(yǔ)：片振幅）：Do-p

 

雙振幅（日語(yǔ)：兩振幅）：Dp-p

 

※速度（V）

 

單位時(shí)間內(nèi)振幅的變化率。單位：m/s。

 

※加速度（A）

 

單位時(shí)間內(nèi)速度的變化率。單位：m/s2

 

舊單位：G、gal

 

1G =  9.80665m/s2  = 980gal

 

1gal  =  0.01m/s2  =  1cm/s2   (此單位在地震模擬試驗(yàn)中，經(jīng)常出現(xiàn)。)

 

1Gn =  10 m/s2  （用于粗略計(jì)算中。）

 

四者之間的關(guān)系式

 

X（t）= D0-psin(ωt+φ)       φ：初始相位、ω=2πf角速度

 

V（t） = dX/dt = ωD0-pcos(ωt+φ)

 

           = ωD0-psin(ωt+φ+π/2)

 

A（t） = d²X/dt = dV/dt

 

            = -ω²D0-psin(ωt+φ) =  ω²D0-psin(ωt+φ+π)

 

相位關(guān)系

速度超前位移90度，加速度超前速度90度（即超前位移180度）。

※加速度（A0-p）、速度（V0-p）、振幅（D0-p）的最大值關(guān)系式

 

A0-p[m/s2] =0.0394D0-pf 2  =6.28f V

 

V0-p[m/s] =0.00628 f D0-p =0.159 A/f

 

D0-p[mm] =25.5 A/f 2 =  159.2 V/f

 

或者

 

A0-p[m/s2] =（2πf）²　×　D0-p[m] 

 

                  =（ 2πf ）×　V0-p[m/s] 

 

V0-p [m/s] =（ 2πf ）×　D0-p[m]

 

上述四個(gè)量中，已知兩個(gè)量，便知其他兩個(gè)量。一般在振動(dòng)控制儀中輸入兩個(gè)量，就會(huì)自動(dòng)計(jì)算出其他兩個(gè)量，所以，記不住這些公式關(guān)系也不大。但是，如果你在和客戶商談的時(shí)候，按照客戶的要求，直接計(jì)算出來(lái)，按照這些參數(shù)，當(dāng)場(chǎng)幫客戶選定出對(duì)應(yīng)的振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，相信客戶一定對(duì)你另眼相看吧。

這兩套公式其實(shí)是同樣的，下一套公式中的π=3.1416代入并將位移單位換成mm即可得到上一套公式。本人比較喜歡下一套公式，那么多數(shù)字記起來(lái)還是有點(diǎn)困難。

另外，計(jì)算時(shí)，一定要注意單位。在振動(dòng)控制儀的輸入中，一定要注意振幅（位移）是全振幅還是單振幅。Dp-p=2D0-p。一般振動(dòng)控制儀默認(rèn)速度和加速度是單峰值，振幅（位移）是雙振幅。如果搞錯(cuò)的話，那很有可能導(dǎo)致試驗(yàn)白做，試驗(yàn)體損壞等，造成經(jīng)濟(jì)損失，特別是長(zhǎng)時(shí)間三綜合試驗(yàn)（汽車零件的振動(dòng)試驗(yàn)，一個(gè)方向300小時(shí)的三綜合試驗(yàn)很多很多。）

通過(guò)這些公式也可以推導(dǎo)出振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的無(wú)負(fù)載或有負(fù)載最大能力特性曲線圖。

 

※加振力（F）

 

試驗(yàn)時(shí)，振動(dòng)臺(tái)需要加振的力，也稱推力。

 

單位：N、kN、kgf　、tonf

 

加振力的計(jì)算：

 

單位N的場(chǎng)合：    F[N] = m[kg] 　×　A [m/s2]

 

單位kgf的場(chǎng)合：  F[kgf] = m[kg] 　×　A [G]

 

1kN=1000N

 

1kgf=9.8N

 

1tonf=1000kgf?10kN

公式中的m一般都是質(zhì)量之和，即動(dòng)圈質(zhì)量、夾具質(zhì)量（含垂直擴(kuò)展臺(tái)或水平滑臺(tái)）、試驗(yàn)體質(zhì)量之和。單位tonf就是我們行業(yè)常說(shuō)的幾噸推力中的噸，有人喜歡簡(jiǎn)寫成t或ton，本人不是很喜歡這種不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮?jiǎn)寫，t和ton是質(zhì)量的單位，切不可混為一談。