電磁振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)組成結(jié)構(gòu)及計(jì)算公式

振動(dòng)試驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)展之前，需要拿到測(cè)試條件，清楚的明確你想要的結(jié)果，這個(gè)時(shí)候就要判定你所選擇的電磁振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備能否滿足要求，需要進(jìn)行精確的計(jì)算。對(duì)于剛剛接觸振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的新人又會(huì)覺(jué)得無(wú)從下手，本文從實(shí)際應(yīng)用的角度簡(jiǎn)單介紹如何判定。

一、了解電磁振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的原理和結(jié)構(gòu)

電磁振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)有幾大部分組成，臺(tái)體、控制儀、功率放大器(簡(jiǎn)稱功放)、振動(dòng)臺(tái)、制冷單元(有風(fēng)冷、水冷、油冷多種形式)、傳感器。

驅(qū)動(dòng)線圈中通入交流電，動(dòng)圈將受到磁場(chǎng)交變力的作用，使活動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，即電→磁→力。由于試樣尺寸及安裝方式的不同，一般都需要安裝垂直擴(kuò)展臺(tái)面。又因?yàn)樵囼?yàn)要求水平方面的振動(dòng)臺(tái)，一般也需要有水平滑臺(tái)。

垂直擴(kuò)展臺(tái)面(方形，圓形)

水平滑臺(tái)的組成：導(dǎo)軌、花崗巖平臺(tái)、金屬臺(tái)面、連接頭、油壓系統(tǒng)等。通過(guò)油壓系統(tǒng)在花崗巖平臺(tái)和金屬臺(tái)面之前泵入潤(rùn)滑油形成油膜，便于減小金屬臺(tái)面沿著導(dǎo)軌在水平向運(yùn)動(dòng)的摩擦力。金屬臺(tái)面通過(guò)連接頭與振動(dòng)臺(tái)連接。

二、振動(dòng)試驗(yàn)需要考慮的條件

最重要最基本的一個(gè)公式：

f=ma

1、推力(f) 單位是牛(N)

推力一般有振動(dòng)臺(tái)標(biāo)稱最大推力，平常所說(shuō)的多少噸臺(tái)子，或者多少公斤的臺(tái)子。推力的單位是牛頓(N)，力的單位換算成質(zhì)量單位就是噸或者千克，比如標(biāo)稱80KN的振動(dòng)臺(tái)通常稱作8噸的臺(tái)子。

2、質(zhì)量(m) 單位是千克(kg)

質(zhì)量分為以下幾個(gè)可能的部分

1)試樣的質(zhì)量m1

2)夾具的質(zhì)量m2

3)連接頭的質(zhì)量(一般是水平向試驗(yàn)時(shí)需要計(jì)入)m3

4)擴(kuò)展臺(tái)面的質(zhì)量(水平滑臺(tái)或者垂直擴(kuò)展臺(tái)面的質(zhì)量)m4

5)動(dòng)圈的質(zhì)量(這是基本是一個(gè)恒定值)m5

所以m=m1+m2+m3+m4+m5+…

3、試驗(yàn)要求的最大加速度(a)單位：m/s^2或者g

換算關(guān)系：10*m/s^2=g

隨機(jī)振動(dòng)中用加速度均方根值(Grms 單位：g)

Grms由ASD或者PSD通過(guò)復(fù)雜的計(jì)算得到。

PSD曲線圖例

功率譜密度(PSD單位：g^2/Hz)

加速度譜密度(ASD 單位：(m/s^2)^2/Hz)

兩者換算關(guān)系：

1 g^2/Hz=(9.8 m/s^2)^2/Hz=96.04 m^2/s^3

4、位移，單位mm

一般振動(dòng)臺(tái)都會(huì)標(biāo)稱比如：最大位移(p‐p)：76mm，只要不超過(guò)這個(gè)就可以了。

5、頻率范圍，一般的電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的頻率雖然標(biāo)稱頻率范圍：2～2700Hz，但是實(shí)際一般工作頻率在5~2500Hz范圍，如果低于5Hz或者高于2500Hz就有可能做不了。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：客戶給到的振動(dòng)試驗(yàn)條件，一般能夠給到的較多的是試樣質(zhì)量(重量)，最大加速度值或者Grms值ASD或PSD。這樣我們就可以計(jì)算現(xiàn)有設(shè)備能否滿足相關(guān)條件，同時(shí)還要考慮瞬間超載的情況，通常這個(gè)系數(shù)為0.8。

因此f=ma就必須細(xì)化為:

f=(m1+m2+m3+m4+m5+…)a/0.8