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隨機振動試驗中控制譜和目標譜的偏差超差問題
在隨機振動試驗中，經(jīng)常會發(fā)生控制譜和目標譜不一致的問題，被稱之為偏差或超差現(xiàn)象。偏差現(xiàn)象導致隨機振動有效值偏大，超差現(xiàn)象導致試驗中斷，偏差現(xiàn)象隨著試驗時間的增長，最后發(fā)展為超差現(xiàn)象。兩者都是在振動試驗中不能允許發(fā)生的，需要引起重視。
其產(chǎn)生原因多種多樣，但究其本質(zhì)，個人認為，主要是在試驗頻域內(nèi)產(chǎn)生了多余的加速度，從而導致PSD偏大。下面就幾個實例，進行說明。
實例1：低頻段和中頻段控制譜超差，試驗中斷，如下圖1。
圖1 低頻段中頻段控制譜偏大及其原因
原因：控制點加速度傳感器接頭處松動，導致試驗中松動處針頭有碰撞，低中頻段加速度增加。
對策：擰緊接頭處，重新試驗。
實例2：中頻段控制譜和目標譜有偏差，試驗時間增長，試驗不中斷，如圖2。
圖2 中頻段控制譜偏差及其原因
原因：動圈上部支持機構中，有一個支撐輪跌落，導致試驗中動圈臺面下部微弱撞擊，產(chǎn)生額外的沖擊加速度，PSD偏差。
對策：修理，換支撐輪，重新試驗。
實例3：低頻段控制譜偏大，試驗時間增長，造成偏差，試驗中斷，如圖3。
圖3 低頻段控制譜偏差及其原因
原因：試驗體為某蓋板，低頻段處存在共振，使加速度傳感器獲取到額外的加速度，從而導致低頻處目標譜偏差。
對策：更換靈敏度較小的加速度傳感器，使共振的影響盡量減小。
實例4：中頻段控制譜偏大，試驗中斷，如圖4。
圖4 驅(qū)動動態(tài)范圍低下
原因：振動試驗系統(tǒng)的驅(qū)動動態(tài)范圍低下，無法滿足此試驗。
對策：這種現(xiàn)象解決起來比較困難，需要和廠家聯(lián)系，協(xié)商解決。此問題曾在前公司工作時困擾本人多年，一直沒能找到解決方案?，F(xiàn)本人工作的公司已解決此問題。
實例5：試驗體和試驗系統(tǒng)中存在反共振點，控制譜超差，試驗中斷，如圖5。
圖5 反共振點的影響
原因：反共振點的影響，詳見公眾號【聲振之家】文章《隨機振動試驗時為什么會出現(xiàn)超差現(xiàn)象？可以難免嗎？》的分析。
對策：個人經(jīng)驗，修改夾具，減少反共振點的影響。
以上，羅列了本人十來年遇到隨機振動試驗時偏差超差現(xiàn)象的幾個實例，僅供參考，因為產(chǎn)生原因多種多樣，不局限于以上幾種原因。隨機振動試驗中的偏差超差現(xiàn)象是一種很常見的問題，需要引起重視，除了夾具、振動試驗機、振動控制儀、傳感器、樣品本身等因素外，還有程序參數(shù)設置、環(huán)境溫度及振動試驗系統(tǒng)周邊其他電子設備的電磁干擾等原因。樣品和試驗環(huán)境的不一致性，很難總結出一種通用的模式，需要我們具體問題具體分析，抓住其本質(zhì)（試驗頻域內(nèi)采集到額外加速度）出發(fā)分析，在實際工作中進行摸索和積累！
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