汽車音響電磁振動試驗臺隨機振動和正弦振動有什么區別

每當柳沁科技遇到購買電磁振動試驗臺的客戶，在問他們需要隨機振動還是掃頻振動的時，大部分顧客均會反問：隨機振動和掃頻振動有什么不同？他們之間又有什么區別？什么產品要做正弦振動？什么產品要做隨機振動？今天柳沁科技給大家科普一下：

簡單的說，正弦振動的振動在于找出產品設計或包裝設計的脆弱點，看在哪一個具體的頻率點響應最大就是所謂的共振點Resonant Frequency；NaturalFrequency）找到共振點后在該共振點作駐留測（10mindwellormore），確定產品能否承受共振帶來的影響，在做packagedesign的時候，要盡量避開該頻率點，隨機振動要根據不同的運輸方式來確定psd level，可參考astm，mil-std810，ista或iec68。

隨機振動與正弦振動的區別：

正弦振動在任意一瞬間只包含一種頻率的振動，而隨機振動在任意一瞬間包含頻譜范圍內的各種頻率的振動，這些頻率能量的大小按照規定的譜圖分布。

對于正弦振動峰值 = 1.4倍的有效值

對于隨機振動峰值 = 3倍的有效值

正弦振動是一種確定性的振動，其任一時刻的狀態是可以計算得到的，而且是一個確定的數值；

隨機振動的是一種非確定性的振動，預選是不可能確定物體，上某一時刻的運動瞬時值，只服從統計規律；

由于隨機振動包涵頻譜內所有的頻率，所以樣品上的共振點會同時激發并可能相互影響，所以試驗比同量級的正弦試驗嚴酷理論上，隨機振動加速度的峰值可能是其總均方根值的任意倍，但在實現中不可能，一般標準要求其峰值不得少于總均方根值的3倍；

一般情況是隨機振動可發現更可的問題，因為隨機振動同一時間里面包括了很長的頻率范圍，而正弦振動一個時間里面只有一個頻率但有時也有例外當產品的機構的脆弱點剛剛好頻率與正弦振動頻率相近，正弦（定頻或長掃頻速度很慢的振動）有時也可發現問題，但實際上這種問題，在實際應用的過程中一般不會發現，隨機振動也可以為找共振點吧，記得以前做振動試驗的時候，使用隨機方式，坐在那里看著，看哪個頻率下振動幅度大，記下這個頻率后，使用定頻方式來做振動！其實大部分現實世界中的振動多是隨機振動，除了像回轉機械之類所產生的振動以外。

正弦振動試驗有三種程序：共振搜尋、正弦掃描、與共振駐留。其中共振搜尋與共振駐留以測試結構與外在振動環境有共振頻率時的強度，正弦掃描則是考慮共振頻率以外的振動環境能量對產品的影響。

早期（80年代）因為試驗技術的關系，大部分振動都是以正弦振動試驗為主。后來電腦數位技術發達與普及之后，隨機數據產生器（RandomNumber Generator）非常成熟可靠，因此近年來所有有關振動的標準，例如MIL-STD-810,IEC-60068，大多采隨機振動來驗證產品的耐振能力。一般而言，正弦振動以解決結構局部（LocaD耐振能力（以受力Force為主），因為它是一個頻率一個頻率的處理振動問題；隨機振動則結構整體（Globle）耐振能力(以能量Energy為主)，從整個頻率范圍的總振動能量處理振動問題。在應用上，若是在設計初期為了尋找設計產品的結構特性（如自然頻率、阻尼系數等）正弦振動可以有較好的結果，但是從驗證產品實際應用時的耐振能力而言，隨機振動是比較接近現實世界的振動情形。正弦振動看共振就像你在聽收音機一樣，試驗時一般是以低G值（例如1g）出力，由低頻往高頻依照一定頻率變化速率（掃描率）慢慢增加，當振動機出力的頻率與試件的自然頻率耦合時，若你在試件上貼有加速儀，你可以從示波器上看到振動值（振幅）增大的反應，此時示波器或信號分析儀對應的頻率就是試件的自然頻率或共振頻率，就像你的收音機收到固定電臺的聲音，表示你接到那個電臺的頻率一樣。手機接到信號也是頻率共振的例子。一般結構對於振動力源的反應有-定的時間，低頻反應慢、高頻反應快。這就是為什麼正弦掃描時采用的對數掃描率的原因。太快可能結構未能及時反應，信號微弱無法辨識，當然太慢也就沒有意義了，徒然浪費時間而已。