振动试验入门 其他相关事项13 通过正弦扫频振动次数如何计算振动试验时间
浅谈正弦振动试验
在上面的文章中,对于正弦扫频试验,通过试验条件对计算振动波形次数公式进行推导,分为两种情况即直线扫频和对数扫频(定频波形振动试验计算简单,本文不再赘述。)。
直线扫频 当频率范围为f0(Hz)到f1(Hz),扫频速度为v(Hz/s)时,正弦波形的一次扫频(f0到f1)次数(N)通过下式可求出,t为一次扫频(f0到f1)的时间(秒)。
对数扫频 下限频率f0(Hz),上限频率f1(Hz)情况下,扫频速度β(oct/min),正弦波形的一次扫频(f0到f1)次数(N)通过下式可求出。
下面就结合试验条件,通过N求出试验时间来进行说明,同样也分为直线扫频和对数扫频两种情况。
直线扫频试验条件 10Hz~1000Hz直线扫描、扫频速度10Hz/s、加速度5m/s2、来回往返、垂直方向振动次数200000次,该试验需要多少时间?
1 单次扫频(10Hz-1000Hz)时间和振动次数
扫频速度10Hz/s,频率范围1000-10=990Hz,所以单次扫频时间为99秒(1.65分钟),将上述已知条件代入计算式1,可得,
N = 10 ☓99 + 0.5 ☓ 10 ☓ 992 = 49995次
2 总振动次数200000次,可得到本试验中有10-1000Hz共200000/49995 = 4.0004次,由于10-1000Hz和1000-10Hz所用时间和振动次数皆相同,也就是直线扫频往返4.0004次左右。
3 一次99秒,所以本试验所需时间为4.0004 ☓ 99 = 396.04秒(约6分36秒)
(计算机内部数据处理的原因,可能有比较微弱的误差。)
对数扫频试验条件 10Hz~1000Hz对数扫描、扫频速度1oct/min、加速度5m/s2、来回往返、垂直方向振动次数200000次,该试验需要多少时间?
1 单次扫频(10Hz-1000Hz)时间和振动次数
10-1000Hz内有log2(1000/10)= 6.644oct,扫频速度2oct/min,所以一次扫频需要时间3.322min。
2 10-1000Hz一次扫频振动次数,通过计算式2可得,
N = 60 ☓(1000 - 10)/(ln2 ☓ 2 )= 42848.043次
3 总振动次数200000次,可得到本试验中有10-1000Hz共200000/42848.043 = 4.66766次。
4 一次扫频往返振动次数和时间相同,且一次需要3.322分钟,即本试验总共需要4.66766 ☓ 3.322 = 15.506min(约15分钟30秒)。
(计算机内部数据处理的原因,可能有比较微弱的误差。)
通过上面描述,在扫频试验中通过振动次数计算试验的总时间是有公式可以利用的。输入振动控制仪软件,自动计算得出,不难发现,对于不同的计算机系统或者控制软件,每个厂家的计算结果会有一定的误差,所以,个人对此试验条件不是很喜欢,还好这样的试验条件一般很少,仅在应力循环振动试验中出现,且定频的试验条件相对多一些。
扫频试验时,如何计算结束时的频率可参考下面文章。
倍频程概念在扫频试验中的计算
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