超高斯隨機振動試驗控制策略研究[美國會議]

1、超高斯隨機振動試驗控制及其應用研究陳章位教授2011.53主要內(nèi)容超高斯振動試驗研究背景2超高斯隨機振動控制原理超高斯隨機信號生成機理4數(shù)值仿真與實驗研究5超高斯隨機振動試驗在高加速 壽命試驗中的應用6總結杭州億恒科技有限公司 Hangzhou Econ Technologies Co.f Ltd.1超高斯振動試驗研究背景振動試驗是指在實驗室內(nèi)利用激振設備使試件經(jīng)受預先規(guī)定的振動,并達到預期目的的過程。實踐表明有些產(chǎn)品雖然通過了傳統(tǒng)的隨機振動試驗，但 其潛在缺陷仍然較多,當其經(jīng)受超高斯隨機振動環(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)品在實際使用和運輸過程中經(jīng)受的隨機振動并不 完全

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

3、偏斜度母X日母X已“嚴偏斜度是描述隨機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超高斯隨機振動控制原理功率譜均衡的控制算法流程：3超高斯隨機信號生成機理 h(n)x(n)譜均衡輸出信號設計成濾波器)哨度均衡輸出信號設計成為輸入信號4(力驅(qū)動信號就被設計成線性時不變系統(tǒng)的輸出兀(“)4數(shù)值仿覺虧實驗研究4.1數(shù)值仿

4、真輸出的超高斯隨機信號-400400200迪 0-2000.60.91.2時間/s4數(shù)值仿真與實驗研究4. 2連接激振器的振動實驗現(xiàn)場4數(shù)值仿真與實驗研究4. 3振動試驗控制系統(tǒng)軟件界面4. 4響應功率譜控制結果4. 5控制響應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)值仿真與實驗研究4. 7響應信號的峭度控制結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試驗中斷總運行時間試驗時假剌余時間|00

5、:02:48|00:02:27|00:02:531 &I6試垃信息 4 X用戶停止|rrm采祥20485120fs參烽的krorg5超高斯隨機振動試驗在高加速壽命試驗中的應用高加速壽命試驗的現(xiàn)場5超咼斯隨機振動試驗在咼加速壽命試驗中的應用1高斯與超高斯對比試驗結果振動激勵環(huán)境高斯隨機超高斯隨機試件I時間（min）7647試件II時間（min）6241平均時間（min）6944對比試驗結果表明：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振動比高斯隨機振動能夠更快的引起器件的疲勞失效。5超咼斯隨機振動試驗在咼加速壽命試驗中的應用表2不同峭度值的對比試驗結果峭度值3510試

6、件I時間（min）704734試件II時間（min）664130平均時間（min）684432對比試驗結果表明：在相同均方根值和相同頻帶的超高斯 隨機振動激勵作用下,當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(1) 研究了超高斯隨機振動控制原理與超高斯隨機信號生 成機理。(2) 數(shù)值仿真與實驗研究表明,杭州億恒研制出的超高 斯隨機振動試驗控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定,能夠滿足實際超高斯 振動試驗需求。(3) 實際高加速應力壽命試驗表明,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振 動比高斯隨機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振動激勵作用下,當 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) 研究超高斯隨機振動試驗控制策略,并將其應用至高應力壽命試驗研究是具有非常重要的現(xiàn)實意義與學術價值。謝謝!杭!Ml億恒科技有限公司Hangzhou Econ Tech