广告
振动试验入门 其他相关事项14 振动试验中dB是什么？
dB的概念
振动试验基础1-必要的数学和物理知识2
振动试验中经常会出现dB（分贝）的概念，概念定义请参考上面链接文章复习一下，需要注意的是它分两种情况，一种是加速度、速度、位移、电压、电流等使用的dB，另一种是能量、功率、PSD等使用的dB，两者的区别是定义式前面的系数不同。一个是20，一个是10。
dB是倍数的另一种表现形式，因为定义式log括号里面的就是倍数。为什么在振动试验中使用dB？主要是因为在振动试验中常使用对数坐标，使用dB更适合表达，主要好处一是便于计算，将乘除化为加减，二是可以将数量级差异巨大的两个量的数据细节都能比较清晰地呈现，即差异悬殊的两个量之间比值的相对大小，用比较小的数字来表征。所以需要我们突破常规概念，转换思维。在振动试验中，dB经常在以下几种情况下出现。
1 试验控制精度公差的定义
如下图试验条件，试验运行时，最完美的运行情况是响应加速度值（控制加速度传感器响应值）曲线（绿色曲线）和目标加速度值曲线（紫色曲线）完全吻合，但是由于各种原因（共振、动圈倾斜等原因），不可能完全吻合，所以要设置控制精度要求即误差要求。一般正负3dB以内可认为正常区域，警告范围为正负3dB（黄线）与正负6dB（红线）之间，也就是说响应加速度的值低于目标加速度的值0.71倍(3.55m/s2)或者高于目标加速度值1.41倍(7.05m/s2)，认为试验的控制精度出现问题，开始报警但试验不停止，需要引起试验人员的注意。试验中断范围为正负6dB（红线）以外，即响应加速度的值低于目标加速度的值0.5倍（5m/s2）或者高于目标加速度值2倍（10m/s2），试验控制精度出错，试验中断停止，再继续试验下去失去试验意义。
有些试验标准给出警告和中断dB值，很多试验标准都是默认正负3dB和正负6dB，为什么默认这两个值，作者从事这么多年一直没有找到答案。但个人猜测可能和试验材料的安全系数有关，学过《机械设计》的读者可能记得一般取安全系数1.3至1.4之间，也就是3dB左右，通过牛顿第二定律计算受到1.3倍的推力激励，试验体材料还是安全的，不会损坏，但需要我们注意。材料的破坏系数一般为2，即6dB，受到2倍的推力激励，材料破损，试验就没有必要进行，为了对称，下限也就取-3dB和-6dB了。以上仅为一家之言，仅供参考。
冲击试验中的dB误差同样满足上述描述，但在随机试验中即PSD的定义中是有区别的，虽然是同样的正负3dB和6dB，但对应的倍数关系是不一样，原因请从定义公式中查找，有兴趣的同学可以自行计算下图中每根曲线各点处的纵坐标对应PSD值。
2 手动预试验中量级设置
如下图右上角所示，为了使试验完美，不破坏试验体，试验都需要进行预试验，可以先小量级进行试验，然后通过手动按钮慢慢上量级，一般从-10dB开始，每隔2dB相加，每次观察试验体的受力情况或者确认采集数据是否正常等，最后确认试验运行无问题，直接上到0dB开始正式试验。可能有的振动控制仪软件没有这个功能，敬请注意。
此处的dB是针对某个试验量级来说的，有人会疑惑是功率谱密度的dB还是随机试验加速度RMS值的dB。从上面的定义可以看出，做出这样的理解是错误的，某个dB时，实际上已经唯一地确定了试验量级地相对大小。只是有用不同物理量，如PSD或者RMS来计算比值的时候，其比值结果时不同的，下图中时针对加速度的RMS值来说的，即
dB ＝ 10log(PSD2/PSD2)＝ 20log(RMS2/RMS1)
3 随机试验PSD值条件斜率的设定
dB/oct的形式出现，具体参考下面的文章。
振动试验入门 其他相关事项12 随机试验条件中“dB/oct”如何理解？
4 动态范围指标
动态范围是指某个量最高的量值和最低量值的比值，一般也用dB表示，和振动控制仪硬件的AD（模数转换器）的位数密切相关，dB值越大越好，精度越高，可以用来衡量振动试验机系统的优劣。
5 噪声测试领域
一种特殊用法，衡量噪声的量级大小，比如我国有关标准规定住宅区噪声，白天不能超过55dB，夜间应低于45dB。而这个dB是与安静环境下一根针掉下来的声音进行比较的。振动试验里面基本用不到，了解一下即可。
以上列举了dB(分贝)概念在振动试验中出现的情乱，有可能有遗漏。读完全文是不是觉得dB没有那么难了，只是倍数的另外一种表达方式而已，重点理解第一种情况。最后，用两张表格即分贝和倍数的关系（振动试验常用值、两种情况）来结束全文。
广告
广告
最新资讯
-
直播｜中国汽研：重型车温室气体企业平均方
2024-11-23 17:42
-
美国FCC正式划定5.9GHz频段用于C-V2X技术
2024-11-23 17:41
-
标准立项 | 《自主代客泊车 预期功能安全测
2024-11-23 16:13
-
长三角（盐城）智能网联汽车试验场气象多级
2024-11-23 16:11
-
CSAE汽车可靠性技术分会第二届委员会第二次
2024-11-23 16:09
广告
广告
