广告
振动试验入门 其他相关事项3 加振方向的横纵比
加振方向的横纵比（cross-talk）
振动台在加振方向按照试验条件进行振动，理想条件下是希望只在振动方向上振动，但是由于振动台内部等各种原因（比如上下支撑机构的消耗磨损等原因），会在与振动方向垂直平面（XOY平面）内也产生微小的振动，一般此振动称为横向振动（与主振方向垂直平面上的振动，也可以理解为在垂直平面内的振动分量。），振动方向定义为纵向振动（主振方向上的振动），在垂直方向振动比较好理解，水平方向振动比较难理解，需要转个90度后才好理解，本文以垂直方向振动进行说明。
加振方向的横纵比T（cross-talk）具体是指垂直于振动方向的平面上各个频率下的最大振幅的矢量和与振动方向的振幅之比。如下图，某频率下的横纵比为
产生横向振动的主要原因有，
Ø 活动系统的质量不均匀分布，使几何重心偏移；
Ø 驱动线圈绕制的螺旋升角；
Ø 环形气隙中磁通密度的不均匀分布；
Ø 弹性支撑系统的不对称或刚度不一致。
横向振动的缺点主要有以下几个方面，第一，影响试验精度，主振方向的加速度在其垂直平面上有振动分量，欠试验。严重时，试验作废。第二，导致试验中的偏心力矩增大，偏心距过大的试验体可能会损坏试验台体内部机械机构。第三，由于主振方向垂直平面上的振动分量，对于一些特殊的试验体，增加了额外的振动分量，导致试验体破损。
对于横纵比（cross-talk）的要求，国际和IEC标准规定为：当频率低于或等于500Hz时，应不大于50%；当频率大于500Hz时，应不大于100%。对于小样品可以规定为25%以内。在特殊情况下，例如大而复杂的试验体，特别是重心不在振动台中心线上的试验体以及要进行高频试验的场合，允许大于100%。这些要求看起来感觉很低（振动台技术条件和检测方法标准中要求通常在15%-25%之间），但是实际中上述要求很难满足。因为这些要求是指振动台上装着试验体（含夹具）后，在检测点上的要求，而15%-25%的要求是振动台空载或刚性负载下的要求。在实际试验中，若检测点上的横纵比达不到要求，可以通过改用推力大的振动台或通过改进夹具和安装等方法来满足。
横纵比的测量，需要借助一个三轴的加速度传感器和多输入通道的振动控制仪来完成。三轴加速度传感器分别对应上图中的Z方向（主振方向）、X方向（XOY平面内的X轴）、Y方向（XOY平面内的Y轴）。装载好试验体，将三轴传感器固定在需要测量横纵比的检测点（一般建议台面中心处）上，按照试验条件进行试验，通过试验数据和计算公式，即可得到试验条件下，各个频率对应的横纵比。此方法目前国内普遍采用，但需要指出的是此法适用于低频（50Hz-500Hz）下的测量，高频下误差还是比较大的，因为压缩型三轴加速度传感器高频下的横向频响差（该类型加速度传感器自身的横纵比差）。
如何解决横纵比差的问题，主要方法有以下几点，
Ø 骨架质量重心与几何重心尽量重合；
Ø 动圈绕制的螺旋升角尽量减小；
Ø 气隙磁场密度尽量分布均匀；
Ø 支撑弹簧刚度一致并对称；
Ø 低频时对导向机构加以限制，高频时提高动圈骨架的横向刚度，使其一阶横向共振频率高于工作频率上限。
这些方法主要是生产厂家需要来对应的，基本上设备出厂前都满足振动台检测标准的。而对于用户来说，出现横纵比过大的问题，一般是夹具设计的问题，试验体过大，还有一个主要问题就是上下支撑机构的零部件损耗。所以，建议用户在使用振动台时，每年或稼动时间超过3000小时后，安排生产厂家对振动试验机进行点检，更换掉易磨损的零部件，这样就可以尽最大可能避免掉此问题的发生。
广告
广告
最新资讯
-
纽北（Nürburgring Nordschleife）赛道介
2024-11-22 09:17
-
虚拟验证先行丨集成多学科方法，让电池生产
2024-11-22 09:10
-
新品上市 | Fusion-LN 数据采集的下一个飞
2024-11-22 09:08
-
车规级V2X芯片- 汽车移动通信功能核心
2024-11-22 09:03
-
BEV端到端视觉论文合集|从不同的视角解析BE
2024-11-22 09:00
广告
广告
