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淺談隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)6 試驗(yàn)中若干參數(shù)說明4 削波系數(shù)等
本文主要講述隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中削波系數(shù)的概念以及一些設(shè)定的注意事項(xiàng)，見下圖紅框處。
圖1 隨機(jī)試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置界面（IMV公司K2界面）
在了解削波（切除clipping）參數(shù)之前需要先知道平穩(wěn)各態(tài)歷經(jīng)隨機(jī)振動(dòng)的波形（平均值為0），如下圖，
圖2 隨機(jī)振動(dòng)波形的幅值概率密度和正態(tài)分布
圖中可知，一個(gè)PSD譜產(chǎn)生的各隨機(jī)位移波形（或加速度波形、速度波形）落在±σ范圍內(nèi)的概率是68.27%，落在±2σ內(nèi)的概率是95.45%，落在±3σ內(nèi)的概率是99.73%，波形滿足高斯正態(tài)分布，σ對(duì)應(yīng)隨機(jī)振動(dòng)位移或加速度或速度有效值rms。
此參數(shù)也可以理解成波高率（crest factor），即隨機(jī)波形峰值對(duì)波形有效值的比值。
圖3 波高率的定義
σ對(duì)應(yīng)的系數(shù)1、2、3…（波高率Cf）就是控制儀里面的削波系數(shù)。所以，當(dāng)通過PSD計(jì)算出隨機(jī)加速度有效值后，實(shí)際在試驗(yàn)中產(chǎn)生的瞬時(shí)加速度為有效值的±3倍（偶爾也會(huì)±5～7倍，負(fù)值代表反方向）。
而電動(dòng)型振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)都是有試驗(yàn)參數(shù)限制的（參考各廠家振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)式樣書），比如，
當(dāng)我們通過輸入PSD后，一般會(huì)得到一個(gè)PSD譜的各個(gè)有效值，如
圖4 某PSD譜的有效值
針對(duì)此隨機(jī)PSD譜，圖4右上角中的各個(gè)有效值，實(shí)際產(chǎn)生的瞬時(shí)值是它們的5-7倍，也就無法滿足上述電動(dòng)型振動(dòng)臺(tái)的式樣要求。于是在隨機(jī)控制軟件中引入削波系數(shù)這個(gè)參數(shù)，人為去消除掉一些峰值，即在輸出信號(hào)一定量級(jí)情況下，將振幅偏大的峰值信號(hào)回避。通常一般設(shè)置為2.3～3可滿足試驗(yàn)要求事項(xiàng)。
圖5 削波處理
當(dāng)然，如果PSD譜得到的各有效值都在振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)式樣范圍內(nèi)的話，就不需要設(shè)置削波系數(shù)。另外，設(shè)置削波系數(shù)需要得到領(lǐng)導(dǎo)和客戶的認(rèn)可才能進(jìn)行，實(shí)在不行，只能選擇別的滿足試驗(yàn)要求的振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)。
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