環(huán)境應(yīng)力試驗設(shè)備-振動試驗
振動試驗設(shè)備是一種主要的力學(xué)環(huán)境試驗設(shè)備。力學(xué)環(huán)境主要包括振動、碰撞、跌落、沖擊等機械運動環(huán)境,其中碰撞、跌落、沖擊等機械運動形式屬于非穩(wěn)態(tài)的振動形式。振動試驗設(shè)備是對機械系統(tǒng)施加可控制并可再現(xiàn)的機械振動,并對試驗數(shù)據(jù)進行采集和分析的裝置。
1、振動試驗設(shè)備的作用
具體來說,振動現(xiàn)象對產(chǎn)品性能產(chǎn)生的破壞性影響主要包括:
無論上述哪種破壞,都將導(dǎo)致產(chǎn)品性能和工作狀態(tài)的不穩(wěn)定,甚至產(chǎn)品的損壞。這些性能破壞既影響用戶體驗滿意度和產(chǎn)品使用壽命,從而降低產(chǎn)品競爭力,亦會在航空航天、高鐵、橋梁、建筑等領(lǐng)域給國民經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展帶來重大影響。因此,為了提高產(chǎn)品性能可靠性,通過力學(xué)環(huán)境試驗設(shè)備在產(chǎn)品的研發(fā)、試制、規(guī)?;a(chǎn)和質(zhì)檢階段進行振動試驗,暴露產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié),進而改進產(chǎn)品設(shè)計、提升產(chǎn)品性能,降低或避免產(chǎn)品在使用及運輸過程中的故障率便具有重要意義。
2、振動的存在與危害
振動在人類生活的世界中無處不在,從自然界中的風(fēng)雨雷電,到飛機車船及房屋橋梁,甚至人體內(nèi)的心臟跳動,振動以各種形式對人類的生活產(chǎn)生影響。而機械振動是指物體在平衡位置附近的往復(fù)運動,在機械振動的過程中,振動物體的一些物理參數(shù),如位移、速度等,將發(fā)生反復(fù)變化,由此對日常生活和工程項目帶來一定的危害。例如,振動會引起噪聲污染,從而對人體產(chǎn)生損害;會加劇構(gòu)件的疲勞和磨損,縮短機器使用壽命等。近年來,隨著機械設(shè)備向大功率、高速度、高精度、輕型化、大型化和微型化等方向發(fā)展,振動問題對提升產(chǎn)品性能和行業(yè)制造水平,以及人們的日常生活安全的影響日益重要.
正因為振動對于產(chǎn)品性能會產(chǎn)生重要影響,隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,人們對產(chǎn)品運行中的各種振動問題提出了解決辦法,并逐漸形成振動試驗(力學(xué)環(huán)境試驗)的理論與技術(shù)。而振動試驗儀器設(shè)備對于分析振動理論、評估試驗結(jié)果進而改進產(chǎn)品性能至關(guān)重要。隨著工業(yè)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、精密程度越來越高,在對相關(guān)產(chǎn)品的振動問題進行分析、動態(tài)設(shè)計、動態(tài)控制等活動中,振動試驗設(shè)備的重要性也不斷提高。
3、振動試驗系統(tǒng)的主要產(chǎn)品類型和分類
傳統(tǒng)的振動試驗系統(tǒng)根據(jù)其激振力產(chǎn)生的方式不同,主要可分為機械式、電動式及液壓式三種。由于其工作原理和結(jié)構(gòu)形式不同,不同類別的試驗系統(tǒng)性能特點亦有所不同。
目前機械式振動試驗系統(tǒng)由于輸出波形較差、不能進行隨機振動等缺點,已在實際使用中逐步被替代;電動式振動試驗系統(tǒng)是目前使用最廣泛的一種振動試驗設(shè)備,廣泛應(yīng)用于汽車、電子、航空航天、船舶等行業(yè)及科研院所;而液壓振動試驗系統(tǒng)由于其振幅較大、振動頻率較低等特點,主要應(yīng)用于建筑、橋梁及抗地震研究領(lǐng)域。目前本公司生產(chǎn)的試驗系統(tǒng)以電動式振動試驗系統(tǒng)為主。
此外,按照振動的軸向力,即振動臺的運動軌跡,還可將振動試驗設(shè)備分為單向(單自由度)振動試驗設(shè)備和多向(多自由度)振動試驗設(shè)備。隨著環(huán)境與可靠性試驗技術(shù)的發(fā)展,在傳統(tǒng)振動試驗設(shè)備的制造技術(shù)基礎(chǔ)上,上世紀(jì)八十年代美國提出了以提高環(huán)境應(yīng)力、激發(fā)產(chǎn)品缺陷進而進行設(shè)計改進的新型環(huán)境與可靠性試驗方法,高加速壽命試驗和應(yīng)力篩選試驗設(shè)備在美國應(yīng)運而生。隨著高加速壽命試驗和應(yīng)力篩選試驗技術(shù)的日益成熟和廣泛應(yīng)用,我國近年來對高加速壽命試驗和應(yīng)力篩選試驗箱設(shè)備的需求也日趨增長。目前國內(nèi)的高加速壽命試驗箱和應(yīng)力篩選試驗設(shè)備主要依賴進口。