超高斯随机振动试验控制策略研究[美国会议]

1、超高斯随机振动试验控制及其应用研究陈章位教授2011.53主要内容超高斯振动试验研究背景2超高斯随机振动控制原理超高斯随机信号生成机理4数值仿真与实验研究5超高斯随机振动试验在高加速 寿命试验中的应用6总结杭州亿恒科技有限公司 Hangzhou Econ Technologies Co.f Ltd.1超高斯振动试验研究背景振动试验是指在实验室内利用激振设备使试件经受预先规定的振动,并达到预期目的的过程。实践表明有些产品虽然通过了传统的随机振动试验，但 其潜在缺陷仍然较多,当其经受超高斯随机振动环境时 容易发生失效,从而影响产品的性能。原因：由于产品在实际使用和运输过程中经受的随机振动并不 完全

2、是服从高斯分布,呈现一定的非高斯性,模拟非高 斯分布的随机振动与实际振动环境会更加相近。当产品进行环境应力筛选和可靠性增长试验时,采用高 斯分布的随机信号进行激发试验效果不是很好。相关研究表明同等均值和量级的随机应力对疲劳损伤的 强化程度存在这样一个关系：超高斯 高斯亚高斯, 因此利用超高斯振动环境进行激发试验有利于尽快暴露 产品缺陷,缩短试验周期和节省试验经费。综上：研究超高斯随机振动试验控制策略,并将其应用至高应 力寿命试验研究是具有非常重要的现实意义与学术价值。杭州亿恒科技有限公司 Hangzhou Econ Technologies Co.r Ltd.2超高斯随机振动控制原理基本概念:

3、偏斜度母X日母X已“严偏斜度是描述随机信号分布偏离对称分布的程度111肖度K_科日 e（更匕一日小尸峭度是描述随机信号幅值的波形特征的参数高斯信号：高斯信号的峭度值是3为基准亚高斯信号:超高斯信号:峭度值小于3的非高斯信号为亚高斯信号峭度值大于3的非咼斯信号为超咼斯信号杭州亿恒科技有限公司 Hangzhou Econ Technologies Co.f Ltd.2超高斯随机振动控制原理功率谱均衡的控制算法流程：3超高斯随机信号生成机理 h(n)x(n)谱均衡输出信号设计成滤波器)哨度均衡输出信号设计成为输入信号4(力驱动信号就被设计成线性时不变系统的输出兀(“)4数值仿覺亏实验研究4.1数值仿

4、真输出的超高斯随机信号-400400200迪 0-2000.60.91.2时间/s4数值仿真与实验研究4. 2连接激振器的振动实验现场4数值仿真与实验研究4. 3振动试验控制系统软件界面4. 4响应功率谱控制结果4. 5控制响应输出的超高斯时域信号杭州亿恒科技有限公司 Hangzhou Econ Technologies Co.r Ltd.4. 6超高斯信号的概率密度4数值仿真与实验研究4. 7响应信号的峭度控制结果杭州亿恒科技有限公司 Hangzhou Econ Technologies Co.f Ltd.UOO山肖度S 匕拄制信号踊度(I)量级;壬I试验中断总运行时间试验时假剌余时间|00

5、:02:48|00:02:27|00:02:531 &I6试垃信息 4 X用户停止|rrm采祥20485120fs参烽的krorg5超高斯随机振动试验在高加速寿命试验中的应用高加速寿命试验的现场5超咼斯随机振动试验在咼加速寿命试验中的应用1高斯与超高斯对比试验结果振动激励环境高斯随机超高斯随机试件I时间（min）7647试件II时间（min）6241平均时间（min）6944对比试验结果表明：在相同均方根值和相同频带的前提下, 利用电磁振动台激励出的超高斯随机振动比高斯随机振动能够更快的引起器件的疲劳失效。5超咼斯随机振动试验在咼加速寿命试验中的应用表2不同峭度值的对比试验结果峭度值3510试

6、件I时间（min）704734试件II时间（min）664130平均时间（min）684432对比试验结果表明：在相同均方根值和相同频带的超高斯 随机振动激励作用下,当激励的峭度值逐渐増大时,器件 疲劳失效的时间是逐渐加快的。6总结(1) 研究了超高斯随机振动控制原理与超高斯随机信号生 成机理。(2) 数值仿真与实验研究表明,杭州亿恒研制出的超高 斯随机振动试验控制系统性能稳定,能够满足实际超高斯 振动试验需求。(3) 实际高加速应力寿命试验表明,在相同均方根值和相 同频带的前提下,利用电磁振动台激励出的超高斯随机振 动比高斯随机振动能够更快的引起器件的疲劳失效；在相 同均方根值和相同频带的超高斯随机振动激励作用下,当 激励的峭度值逐渐增大时,器件疲劳失效的时间是逐渐加 快。(4) 研究超高斯随机振动试验控制策略,并将其应用至高应力寿命试验研究是具有非常重要的现实意义与学术价值。谢谢!杭!Ml亿恒科技有限公司Hangzhou Econ Tech