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電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)和機(jī)械碰撞臺(tái)中加速度，推力的計(jì)算方法--湖南金鼎賽斯振動(dòng)臺(tái)研究所提供

 樣品試驗(yàn)：

 需特別提醒的是，上圖僅是空載時(shí)的各振動(dòng)參數(shù)值，一旦加上負(fù)載（加上試件和夾具）后，情況就不一樣了。如果加上40kg負(fù)載后，經(jīng)計(jì)算得大加速度為：

12.2.1 例1：試件 (包括夾具) 重量為：20kg ；

             試驗(yàn)頻率：200Hz ；

             試驗(yàn)加速度：150 m/s²  (15.31g)

   首先計(jì)算出進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)，其所需激振力是多少？試驗(yàn)設(shè)備是否滿足.

       按公式：F≥(m+M)a

   得：Fo=(2.7+20)×150m/s²=3405＞F (2940 N)

由于此項(xiàng)試驗(yàn)所需的激振力大于設(shè)備額定的激振力，所以此項(xiàng)試驗(yàn)不能在本試驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行。

12.2.2 例2：作定加速度掃頻試驗(yàn)；

       試件（包括夾具）重量為：20kg ；

       試驗(yàn)加速度：110m/s² (11.22g)

       掃頻范圍：10Hz-500Hz

• 先計(jì)算出進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)時(shí)所需的激振力是否超過額定激振力，由公式：

                    F≥(m+M)a

得：Fo=(2.7+20)×110m/s²=2497＜F (2940 N) 

• 再計(jì)算出掃頻頻率的下限點(diǎn)的速度值是否超過額定速度值，由公式：a=ωv=2πfv

   得：  m/s > 1.4m/s

   按照（1）計(jì)算得出，此項(xiàng)試驗(yàn)激振力沒有超過系統(tǒng)的額定激振力，但由于（2）計(jì)算得出下限的速度值超過了系統(tǒng)額定的速度值，因此，此項(xiàng)試驗(yàn)不能在本系統(tǒng)上進(jìn)行。

從例2中獲知，作定加速度掃頻試驗(yàn)，不僅要計(jì)算出激振力是否在額定的范圍內(nèi)，還要計(jì)算出掃頻頻率下限點(diǎn)的速度值是否在額定的速度范圍內(nèi)。

12.2.3 例3：作定速度掃頻試驗(yàn)：

           試件 (包括夾具) 重量為：20kg ；

           試驗(yàn)速度：0.8m/s

           掃頻范圍：8Hz – 25Hz

• 先從掃頻頻率的上限點(diǎn)計(jì)算出試驗(yàn)所需的激振力，由公式：

                    a=ωv=2πfv

   得：   Fo= (m+M)a= (m+M)×2πfv

                 = (2.7+20)×2×3.14×25×0.8=2851＜F (2940 N)

(2) 再從掃頻頻率的下限點(diǎn)計(jì)算出位移值是否在額定值內(nèi)，由公式：

               v =ωD×10^-3 (D為單峰值)=2πf D×10^-3

   得：                                      D （12.5）      

    按照 (1) 計(jì)算得出大激振力沒有超過系統(tǒng)額定的激振力，但由于 (2) 計(jì)算得出下限的位移值超過了系統(tǒng)額定的位移值，因此，此項(xiàng)試驗(yàn)不能在本試驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行。

從例3中得知，作定速度掃頻試驗(yàn)時(shí)，必須分別計(jì)算出上限頻率點(diǎn)的激振力和下限頻率點(diǎn)的位移值，都應(yīng)在額定的范圍內(nèi)才能進(jìn)行試驗(yàn)。

12.2.4 例4：作定振幅掃頻試驗(yàn)：

      試件 (包括夾具) 重量為：10kg ；

      試驗(yàn)位移幅值：24 mm _p-p

      掃頻范圍：5Hz—22Hz

• 先從掃頻頻率的上限點(diǎn)計(jì)算出試驗(yàn)所需的激振力，由公式：

      a=ω²D×10^-3= (2πf)²D×10^-3

得Fo= (m+M)a= (m+M)×(2πf)²D×10^-3

   = (2.7+10)×(2×3.14×22)²×12×10^-3=2909<F(2940 N)

• 再從掃頻頻率的上限點(diǎn)計(jì)算出試驗(yàn)所需的速度值，由公式：

      Vo=ωD×10^-3=2πfD×10^-3

       =2×3.14×22×12×10^-3=1.66m/s>1.1m/s

 按照 (1) 計(jì)算得出大激振力沒有超過系統(tǒng)額定的激振力，但由于 (2) 計(jì)算得出速度值超過了系統(tǒng)額定的速度值，因此此項(xiàng)試驗(yàn)不能在本試驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行。

 從例4中獲知，作定位移掃頻試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)從掃頻頻率的上限點(diǎn)分別計(jì)算出所需大激振力和大速度值，二項(xiàng)都不能超過系統(tǒng)的額定值。

 從以上四個(gè)例子中，了解了試驗(yàn)前進(jìn)行計(jì)算的重要性以及計(jì)算的方法，不通過計(jì)算、判斷就進(jìn)行試驗(yàn)，往往會(huì)損壞設(shè)備，同時(shí)會(huì)影響試驗(yàn)的正常進(jìn)行。

以上四個(gè)例子，都是定某一個(gè)振動(dòng)參數(shù)的試驗(yàn)，而實(shí)際的試驗(yàn)工作，往往是同時(shí)定多個(gè)振動(dòng)參數(shù)，其注意事項(xiàng)和計(jì)算方法都是相同。

12.2.5 夾具和試件重量已經(jīng)確定,并且小于額定負(fù)載，大試驗(yàn)加速度的限止公式：

 

a) 垂直臺(tái)：a          代入：a

 

b）水平臺(tái)：a          代入：a

式中：

M — 夾具和試件所允許的重量（kg）

F — 額定激振力（2940N）

a — 加速度（m/s²）

m — 臺(tái)體活動(dòng)系統(tǒng)有效質(zhì)量（垂直臺(tái)2.7Kg  水平臺(tái)27Kg）

12.2.6 例6：加速度已經(jīng)確定，并且小于額定加速度，試驗(yàn)的夾具和試件大重量的限止公式：

a）垂直臺(tái)：           代入：

 

b）水平臺(tái)：          代入：

  

 式中：      M — 夾具和試件所允許的重量（kg）             

F —  額定激振力 (2940N)  

                a —  加速度 (m/s²)

 m — 臺(tái)體活動(dòng)系統(tǒng)有效質(zhì)量 (垂直臺(tái)2.7Kg  水平臺(tái)27Kg)

  12.2.7 例7：加速度與速度的平滑交越頻率點(diǎn)計(jì)算

式中：f a.v — 加速度與速度交越頻率點(diǎn) (H₂)   a — 加速度 (m/s²)  v — 速度 (m/s)

例如：DV-300-3 (空載)

      a = 980 m/s² (額定) ，   v = 1.4m/s (額定)

12.2.8 例7：速度與位移的平滑交越頻率點(diǎn)，計(jì)算公式：

        式中：f_VD—速度與位移交越頻率（Hz）   v—速度（m/s）   D—位移（mm_o-p）（單峰值）

例如：SW-3 (空載) 

V = 1.1 m/s          D = 12.5 m m  (單峰值)12.2.8例8：  加速度與位移平滑交越頻率點(diǎn)計(jì)算公式：

  式中：f _{a D} — 加速度與位移交越頻率點(diǎn)(H₂)   a — 加速度 ( m/s²)

         D — 位移 ( mm_o-p) (單峰值)