超高斯隨機(jī)振動試驗(yàn)控制策略研究[美國會議]

1、超高斯隨機(jī)振動試驗(yàn)控制及其應(yīng)用研究陳章位教授2011.53主要內(nèi)容超高斯振動試驗(yàn)研究背景2超高斯隨機(jī)振動控制原理超高斯隨機(jī)信號生成機(jī)理4數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究5超高斯隨機(jī)振動試驗(yàn)在高加速 壽命試驗(yàn)中的應(yīng)用6總結(jié)杭州億恒科技有限公司 Hangzhou Econ Technologies Co.f Ltd.1超高斯振動試驗(yàn)研究背景振動試驗(yàn)是指在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用激振設(shè)備使試件經(jīng)受預(yù)先規(guī)定的振動,并達(dá)到預(yù)期目的的過程。實(shí)踐表明有些產(chǎn)品雖然通過了傳統(tǒng)的隨機(jī)振動試驗(yàn)，但 其潛在缺陷仍然較多,當(dāng)其經(jīng)受超高斯隨機(jī)振動環(huán)境時 容易發(fā)生失效,從而影響產(chǎn)品的性能。原因：由于產(chǎn)品在實(shí)際使用和運(yùn)輸過程中經(jīng)受的隨機(jī)振動并不 完全

2、是服從高斯分布,呈現(xiàn)一定的非高斯性,模擬非高 斯分布的隨機(jī)振動與實(shí)際振動環(huán)境會更加相近。當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力篩選和可靠性增長試驗(yàn)時,采用高 斯分布的隨機(jī)信號進(jìn)行激發(fā)試驗(yàn)效果不是很好。相關(guān)研究表明同等均值和量級的隨機(jī)應(yīng)力對疲勞損傷的 強(qiáng)化程度存在這樣一個關(guān)系：超高斯 高斯亞高斯, 因此利用超高斯振動環(huán)境進(jìn)行激發(fā)試驗(yàn)有利于盡快暴露 產(chǎn)品缺陷,縮短試驗(yàn)周期和節(jié)省試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。綜上：研究超高斯隨機(jī)振動試驗(yàn)控制策略,并將其應(yīng)用至高應(yīng) 力壽命試驗(yàn)研究是具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義與學(xué)術(shù)價值。杭州億恒科技有限公司 Hangzhou Econ Technologies Co.r Ltd.2超高斯隨機(jī)振動控制原理基本概念:

3、偏斜度母X日母X已“嚴(yán)偏斜度是描述隨機(jī)信號分布偏離對稱分布的程度111肖度K_科日 e（更匕一日小尸峭度是描述隨機(jī)信號幅值的波形特征的參數(shù)高斯信號：高斯信號的峭度值是3為基準(zhǔn)亞高斯信號:超高斯信號:峭度值小于3的非高斯信號為亞高斯信號峭度值大于3的非咼斯信號為超咼斯信號杭州億恒科技有限公司 Hangzhou Econ Technologies Co.f Ltd.2超高斯隨機(jī)振動控制原理功率譜均衡的控制算法流程：3超高斯隨機(jī)信號生成機(jī)理 h(n)x(n)譜均衡輸出信號設(shè)計成濾波器)哨度均衡輸出信號設(shè)計成為輸入信號4(力驅(qū)動信號就被設(shè)計成線性時不變系統(tǒng)的輸出兀(“)4數(shù)值仿覺虧實(shí)驗(yàn)研究4.1數(shù)值仿

4、真輸出的超高斯隨機(jī)信號-400400200迪 0-2000.60.91.2時間/s4數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究4. 2連接激振器的振動實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場4數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究4. 3振動試驗(yàn)控制系統(tǒng)軟件界面4. 4響應(yīng)功率譜控制結(jié)果4. 5控制響應(yīng)輸出的超高斯時域信號杭州億恒科技有限公司 Hangzhou Econ Technologies Co.r Ltd.4. 6超高斯信號的概率密度4數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究4. 7響應(yīng)信號的峭度控制結(jié)果杭州億恒科技有限公司 Hangzhou Econ Technologies Co.f Ltd.UOO山肖度S 匕拄制信號踴度(I)量級;壬I試驗(yàn)中斷總運(yùn)行時間試驗(yàn)時假剌余時間|00

5、:02:48|00:02:27|00:02:531 &I6試?yán)畔?4 X用戶停止|rrm采祥20485120fs參烽的krorg5超高斯隨機(jī)振動試驗(yàn)在高加速壽命試驗(yàn)中的應(yīng)用高加速壽命試驗(yàn)的現(xiàn)場5超咼斯隨機(jī)振動試驗(yàn)在咼加速壽命試驗(yàn)中的應(yīng)用1高斯與超高斯對比試驗(yàn)結(jié)果振動激勵環(huán)境高斯隨機(jī)超高斯隨機(jī)試件I時間（min）7647試件II時間（min）6241平均時間（min）6944對比試驗(yàn)結(jié)果表明：在相同均方根值和相同頻帶的前提下, 利用電磁振動臺激勵出的超高斯隨機(jī)振動比高斯隨機(jī)振動能夠更快的引起器件的疲勞失效。5超咼斯隨機(jī)振動試驗(yàn)在咼加速壽命試驗(yàn)中的應(yīng)用表2不同峭度值的對比試驗(yàn)結(jié)果峭度值3510試

6、件I時間（min）704734試件II時間（min）664130平均時間（min）684432對比試驗(yàn)結(jié)果表明：在相同均方根值和相同頻帶的超高斯 隨機(jī)振動激勵作用下,當(dāng)激勵的峭度值逐漸増大時,器件 疲勞失效的時間是逐漸加快的。6總結(jié)(1) 研究了超高斯隨機(jī)振動控制原理與超高斯隨機(jī)信號生 成機(jī)理。(2) 數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)研究表明,杭州億恒研制出的超高 斯隨機(jī)振動試驗(yàn)控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定,能夠滿足實(shí)際超高斯 振動試驗(yàn)需求。(3) 實(shí)際高加速應(yīng)力壽命試驗(yàn)表明,在相同均方根值和相 同頻帶的前提下,利用電磁振動臺激勵出的超高斯隨機(jī)振 動比高斯隨機(jī)振動能夠更快的引起器件的疲勞失效；在相 同均方根值和相同頻帶的超高斯隨機(jī)振動激勵作用下,當(dāng) 激勵的峭度值逐漸增大時,器件疲勞失效的時間是逐漸加 快。(4) 研究超高斯隨機(jī)振動試驗(yàn)控制策略,并將其應(yīng)用至高應(yīng)力壽命試驗(yàn)研究是具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義與學(xué)術(shù)價值。謝謝!杭!Ml億恒科技有限公司Hangzhou Econ Tech