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振动试验入门 其他相关事项2 许可偏心力矩
许可偏心力矩
振动台面上安装试验体的时候，通常情况下都要求试验体的重心尽量靠近振动台面中心。但是，通常情况下都无法满足这种理想要求，试验体的重心会偏离振动台面的重心位置来进行安装，此时，偏心距离就受到振动台偏心力矩的制约，若安装的偏心距离太大，会导致振动试验机的破损。
一般振动试验机厂家会告知设备的许可偏心力矩，通过此值计算出偏心距离，使试验体安装的偏心距离不超过算出的偏心距离，便可保证振动试验机不会损坏，下面就简单对计算方法进行说明。
以垂直加振为例，偏心力矩M通过下式可进行计算。
M = F ☓ L M：偏心力矩 F：力 L：距离
力矩又分为静态力矩MD（重力引起）和动态力矩MA（加振力引起），两者合计即为全部的力矩，即，
M= MD + MA
参考下图，计算试验体（含加振夹具）的偏心力矩。
静态力矩MD = mgL1
L1：试验体（含加振夹具）离振动台面中心的水平距离，单位m
g：重力加速度，9.8m/s2
m：试验体（含加振夹具）的质量，单位kg
动态力矩MA = maL1
a:试验条件的最大加速度，单位m/s2
所以，
M = MD + MA
= mL1(g + a)
以实际垂直加振为例，某振动台垂直许可偏心力矩：245 Nm，
L1= 10mm，m = 100kg，a = 100 m/s2
此时，偏心力矩
M = mL1(g +a)
= 100☓0.01☓（9.8 + 100）
= 109.8 Nm
和垂直方向的许可偏心力矩相比，偏小，加振可能。但是若加速度300m/s2的时候，偏心力矩达到308.9Nm，无法进行垂直方向的加振试验，可参照下图。
继续以水平加振为例，可得到偏心力矩的计算，
M =MD + MA
= mgL1+ maL2
= m（gL1 + aL2）
M：偏心力矩Nm m:试验体质量 kg g：重力加速度 9.8m/s2
a：加振加速度 m/s2 L1：试验体重心离振动台面中心的水平距离 m
L2：试验体重心离振动台面中心的垂直距离m
以实际为例，某振动台垂直许可偏心力矩：245 Nm，
L1= 100mm，L2 = 50mm ，m = 20kg，a = 100 m/s2
此时，偏心力矩
M = m (g L1 +a L2)
= 20（9.8☓0.1+ 100☓0.05）
= 119.6 Nm
和垂直方向的许可偏心力矩相比，偏小，加振可能。此例中，由于没有水平滑台，所以许可偏心力矩还是采用垂直方向的许可偏心力矩。现在，很多振动试验机水平加振时都配有水平滑台，大大增加了水平方向的许可偏心力矩。所以垂直方向加振可以的话，一般情况下，水平方向加振也没有问题，大质量试验体除外。
最后，还要考虑加振横纵比（crosstalk）的影响，可适当加大安全系数，即在求出偏心力矩的基础上乘以一个安全系数（1.3～1.5），再和许可偏心力矩进行比较，判断是否可以加振，当然横纵比比较大的试验体（含加振夹具）需要另外考虑了。
如何另外考虑，第一先得到横纵比，可以使用一个三轴加速度，安装在重心位置，对应试验条件进行小量级加振，观察和加振方向垂直面上两个加速度传感器的最大值。第二，计算其产生的力矩，第三再加上上述静态力矩和动态力矩，便得到该试验所需的总力矩。第四，进行判断是否小于许可偏心力矩。此方法仅限试验体形状比较怪异（重心偏高，偏心距离较大等）的情况，且计算比较复杂，了解一下即可，一般碰到的机会较少。
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