【求助】电磁式振动试验机的推力计算

振动台，振动试验台 常用公式
1、 求推力(F)的公式

F=(m₀+m₁+m₂+ ……)A…………………………公式(1)

式中：F—推力(激振力)(N)

m₀—振动台运动部分有效质量(kg)

m₁—辅助台面质量(kg)

m₂—试件(包括夹具、安装螺钉)质量(kg)

A— 试验加速度(m/s²)

2、 加速度(A)、速度(V)、位移(D)三个振动参数的互换运算公式

2.1 A=ωv ……………………………………………………公式(2)

式中：A—试验加速度(m/s²)

V—试验速度(m/s)

ω=2πf(角速度)

其中f为试验频率(Hz)

2.2 V=ωD×10^-3 ………………………………………………公式(3)

式中：V和ω与“2.1”中同义

D—位移(mm_0-p)单峰值

2.3 A=ω²D×10^-3 ………………………………………………公式(4)

式中：A、D和ω与“2.1”，“2.2”中同义

公式(4)亦可简化为：

A=f的平方除以250乘以D

式中：A和D与“2.3”中同义，但A的单位为g

1g=9.8m/s²

所以： A≈ ,这时A的单位为m/s²

定振级扫频试验平滑交越点频率的计算公式


3.1 加速度与速度平滑交越点频率的计算公式

f_A-V= ………………………………………公式(5)

式中：f_A-V—加速度与速度平滑交越点频率(Hz)(A和V与前面同义)。

3.2 速度与位移平滑交越点频率的计算公式

…………………………………公式(6)

式中：—加速度与速度平滑交越点频率(Hz)(V和D与前面同义)。

3.3 加速度与位移平滑交越点频率的计算公式

f_A-D= ……………………………………公式(7)

式中：f_A-D— 加速度与位移平滑交越点频率(Hz)，(A和D与前面同义)。

根据“3.3”，公式(7)亦可简化为：

f_A-D≈5× A的单位是m/s²

4、 扫描时间和扫描速率的计算公式

4.1 线性扫描比较简单：

S₁= ……………………………………公式(8)

式中： S1—扫描时间(s或min)

f_H-f_L—扫描宽带，其中f_H为上限频率，f_L为下限频率(Hz)

V₁—扫描速率(Hz/min或Hz/s)

4.2 对数扫频：

4.2.1 倍频程的计算公式

n= ……………………………………公式(9)

式中：n—倍频程(oct)

f_H—上限频率(Hz)

f_L—下限频率(Hz)

4.2.2 扫描速率计算公式

R= ……………………………公式(10)

式中：R—扫描速率(oct/min或)

f_H—上限频率(Hz)

f_L—下限频率(Hz)

T—扫描时间

4.2.3扫描时间计算公式

T=n/R ……………………………………………公式(11)

式中：T—扫描时间(min或s)

n—倍频程(oct)

R—扫描速率(oct/min或oct/s)

5、随机振动试验常用的计算公式

5.1 频率分辨力计算公式:

△f= ……………………………………公式(12)

式中：△f—频率分辨力(Hz)

f_max—最高控制频率

N—谱线数(线数)

f_max是△f的整倍数

5.2 随机振动加速度总均方根值的计算

(1)利用升谱和降谱以及平直谱计算公式

功率谱密度曲线图(a)

A₂=W·△f=W×(f₁-f_b) …………………………………平直谱计算公式

A₁=……………………升谱计算公式

A₁=……………………降谱计算公式

式中：m=N/3 N为谱线的斜率(dB/octive)

若N=3则n=1时，必须采用以下降谱计算公式

A3=2.3w₁f₁ lg

加速度总均方根值：

g_{mis= (g)…………………………公式(13-1)}

设：w=w_b=w₁=0.2g²/Hz f_a=10Hz f_b=20Hz f₁=1000Hz f₂=2000Hz

w_a→w_b谱斜率为3dB，w₁→w₂谱斜率为-6dB

利用升谱公式计算得：A₁=

利用平直谱公式计算得：A₂=w×(f₁-f_b)=0.2×(1000-20)=196

利用降谱公式计算得：A₃ =

利用加速度总均方根值公式计算得：g_mis= ==17.25

(2) 利用平直谱计算公式：计算加速度总均方根值

功率谱密度曲线图(b)

为了简便起见，往往将功率谱密度曲线图划分成若干矩形和三角形，并利用上升斜率(如3dB/oct)和下降斜率(如-6dB/oct)分别算出w_a和w₂，然后求各个几何形状的面积与面积和，再开方求出加速度总均方根值g_rms= _{……公式(13-2)} (g)

注意：第二种计算方法的结果往往比用升降谱计算结果要大，作为大概估算可用，但要精确计算就不能用。

例：设w=w_b+w₁=0.2g²/Hz f_a=10Hz f_b=20Hz f₁=1000Hz f₂=2000Hz

由于f_a的w_a升至f_b的w_b处，斜率是3dB/oct，而w_b=0.2g²/Hz

10 所以w_a=0.1g²/Hz

又由于f₁的w₁降至f₂的w₂处,斜率是-6dB/oct，而w₁=0.2g²/Hz

10 所以w₂=0.05g²/Hz

将功率谱密度曲线划分成三个长方形(A₁ A₂ A₃)和两个三角形(A₄ A₅)，再分别求出各几何形的面积，则

A₁=w_a×(f_b-f_a)=0.1×(20-10)=1

A₂=w×(f₁-f_b)=0.2×(1000-20)=196

A₃=w₂×(f₂-f₁)=0.05×(2000-1000)=50

加速度总均方根值g_rms=

=

=17.96(g)

5.3 已知加速度总均方根g_(rms)值,求加速度功率谱密度公式

S_F =……………………………………………………公式(14)

设：加速度总均方根值为19.8g_rms求加速度功率谱密度S_F

S_F =

5.4 求X_p-p最大的峰峰位移(mm)计算公式

准确的方法应该找出位移谱密度曲线，计算出均方根位移值，再将均方根位移乘以三倍得出最大峰值位移(如果位移谱密度是曲线，则必须积分才能计算)。在工程上往往只要估计一个大概的值。这里介绍一个简单的估算公式

X_p-p=1067· ……………………………………公式(15)

式中：X_p-p—最大的峰峰位移(mm_p-p)

f_o—为下限频率(Hz)

w_o—为下限频率(f_o)处的PSD值(g²/Hz)

设： f_o=10Hz w_o=0.14g²/Hz

则: X_p-p=1067·

5.5 求加速度功率谱密度斜率(dB/oct)公式

N=10lg (dB/oct)…………………………………………公式(16)

式中： n=lg (oct倍频程)

w_H—频率f_H处的加速度功率谱密度值(g²/Hz)

w_L—频率f_L处的加速度功率谱密度值(g²/Hz)

是摘抄的，我不太懂这个，你看看有没帮助！

太谢谢你了！