CN105953993B

CN105953993B - 一种快速振动试验方法

Info

Publication number: CN105953993B
Application number: CN201610517361.2A
Authority: CN
Inventors: 张涛
Original assignee: No213 Research Institute Of China North Industries Group Corp
Current assignee: No213 Research Institute Of China North Industries Group Corp
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2018-06-01
Anticipated expiration: 2036-07-04
Also published as: CN105953993A

Abstract

本发明提供了一种快速振动试验方法，对于三个方向不均分类型的产品，确定产品数量n，确定夹具三个方向的极限安装数量按从大到小依次为a、b、c；按照三种情况确定n发产品三个方向不均分时的最小试验次数N；将n发产品任意分组进行试验，各组试验次数相加为N。本发明能够快速准确地计算出试验次数和试验周期，并能用最少的试验次数完成每一发产品在三个方向上的振动试验，从而确定整个试验周期，最大化地节省振动试验时间，从而在最短的试验周期内不遗漏不重复地进行试验。

Description

一种快速振动试验方法

技术领域

本发明涉及一种产品的三方向(指互相垂直的X、Y、Z方向或向上向下水平)且不均分的振动试验，尤其是确定最少试验次数的方法。

背景技术

振动试验是力学环境试验的一种，它是在实验室模拟各种振动的条件，以检验振动条件对产品的影响。振动试验的目的是考核产品在运输、使用及工作过程中可能承受外来的振动或自身产生的振动时，不破坏并能保持原有性能，从而达到预期寿命的安全性和可靠性。

现阶段，通过振动台，振动试验可以模拟产品在进行运输、飞行等外界振动条件下的安全性和可靠性。在实际的振动试验开展中，通常是将受试产品与夹具刚性连接后，按照特定的力学方向固定在试验台上进行试验。

振动试验有四要素，分别是振动量级、振动时间、振动频率和振动方向。其中，在进行正弦振动时，振动量级指试验时施加到产品的振动加速度值和位移幅值；在进行随机振动试验时，振动量级指试验时施加到产品上的功率谱密度值；振动时间依据产品实际使用中的情况而定，短则几分钟，长则几十个小时；振动频率指振动量级对应的频率范围；最后，试验方向一般为互相垂直的X、Y、Z方向或者按照产品某一特定面向上、向下和水平方向。此外，有些产品在进行试验时，还要求每发产品进行三个方向的振动考核，即不均分类型的试验，有的产品则只要求按产品数量三个方向均分后进行即可。

对于需要在三个互相垂直的方向或向上、向下、水平方向上进行不均分类型振动试验的产品而言，三个方向是通过产品在夹具三个方向上的互换来实现。实际工作中，在大批量产品的振动试验前，试验人员缺乏一套便捷的计算方法来获得振动次数以及试验周期，往往是直接通过分组，而并没有考虑到这种分组对时间成本的影响，而且大批量的产品往往容易带来试验遗漏或重复试验的弊端。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种快速振动试验方法，能够最大化地节省振动试验时间，从而在最短的试验周期内不遗漏不重复地进行试验。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)对于三个方向不均分类型的产品，确定产品数量n，确定夹具三个方向的极限安装数量按从大到小依次为a、b、c；

(2)按照以下三种情况确定n发产品三个方向不均分时的最小试验次数N；

当c＝1时，N＝n；

当c>1，且n≤3c时，N＝3；

当c>1，且n＞3c时，其中，符号表示向上取整；

(3)将n发产品任意分组进行试验，各组试验次数相加为N。

本发明的有益效果是：本发明针对大批量产品而且振动时间又较长的试验，能够快速准确地计算出试验次数和试验周期，并能用最少的试验次数完成每一发产品在三个方向上的振动试验，从而确定整个试验周期，为产品设计人员、检测人员、试验调度以及质量部门和计划部门简便快捷地掌握试验周期和过程提供理论依据和计算方法，这对于合理安排试验时间和试验进度有一定的实际意义。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

对于三个方向不均分类型的大批量产品，若整批产品的力学试验受试数量为n，夹具三个方向的极限安装数量按从大到小依次为a、b、c，则n发产品三个方向不均分时的最小试验次数N可通过公式(1)、公式(2)和公式(3)快速计算。

当c＝1时，即夹具上的某一试验方向只能安装一发产品时：

N＝n (1)

当c>1，且n≤3c时，即夹具上的某一试验方向不止可以安装一发产品且受试数量不大于3倍的安装方向数量最小值时：

N＝3 (2)

当c>1，且n＞3c时，即夹具上的某一试验方向不止可以安装一发产品且受试数量大于3倍的安装方向数量最小值时：

其中，符号表示向上取整。

例1：某一批受试产品数量为31发，需进行随机振动试验，试验条件为：

(1)、频率范围为10Hz～100Hz～500Hz；

(2)、振动量级为0.02g2/Hz、0.02g2/Hz、0.002g2/Hz；

(3)、振动时间为每方向1h；

(4)、试验方向为X(轴向)、Y(纵向)、Z(径向)三个互相垂直的方向。

根据本发明提出的试验方法，试验步骤如下：

(1)、确定夹具各方向安装数量：设产品在振动试验夹具X、Y、Z三个方向上的最多安装数量分别为7发、5发、3发；

(2)、由于n＝31，c＝3，n＞3c，根据公式(3)，该批产品最少振动试验次数N＝11次；

(3)、将31发产品分为15发、7发和9发分三组进行试验；

(4)、根据公式(3)，第一组15发产品需要5次试验，共5h，试验流程见表1：

表1第一组试验流程表

	X向(7发)	Y向(5发)	Z向(3发)
				第一次	7	5	3
第二次	3	7₍₅₎	5₍₃₎
				第三次	5	3+7₍₂₎	7₍₃₎
第四次			5₍₂₎+7₍₁₎
				第五次			7₍₃₎

上表中，第一列为试验次数，第一行为三个方向的最多安装数量，其余内容为每次的实际安装量。7₍₅₎表示取7发产品中的5发；

(5)、根据公式(3)，7发产品需要3次，试验共3h，试验流程见表2；

表2第二组试验流程表

	X向(7发)	Y向(5发)	Z向(3发)
				第一次	1	3	3
第二次	3	1	3
				第三次	3	3	1

(6)、根据公式(3)，9发产品也需要3次试验，试验共3h，试验流程见表3；

表3第三组试验流程表

	X向(7发)	Y向(5发)	Z向(3发)
				第一次	3	3	3
第二次	3	3	3
				第三次	3	3	3

(7)、经过以上步骤，完成试验共需11个小时。

根据例1中的条件，传统的振动试验流程确定步骤为：

(2)、夹具三个方向共可安装15发产品，按照一次全部装满的原则确定试验组数；

(3)、则第一组装15发，第二组装15发，第三组装1发；

(4)、第一组需要5次试验，共5h；

(5)、第二组需要5次试验，共5h；

(6)、第三组需要3次试验，共3h；

通过对比，传统试验方法本次试验需要13个小时，本发明的试验方法需要11个小时。

总之，传统方法在振动试验的流程确定上是先按照每次装满夹具的原则分组，而该发明是在确定试验次数的原则上再确定试验分组；新方法计算便捷，简单明了，降低是了总的试验次数，可以在振动试验或其它力学此类试验的最少试验次数计算中推广，具备普遍性、可操作性和实用性。

本发明以振动试验为例，其它力学试验可以依此类推。

Claims

1.一种快速振动试验方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)对于三个方向不均分类型的大批量产品，确定产品数量n，确定夹具三个方向的极限安装数量按从大到小依次为a、b、c；

当c＝1时，即夹具上的某一试验方向只能安装一发产品时，N＝n；

当c>1，且n≤3c时，即夹具上的某一试验方向不止可以安装一发产品且受试数量不大于3倍的安装方向数量最小值时，N＝3；

当c>1，且n＞3c时，即夹具上的某一试验方向不止可以安装一发产品且受试数量大于3倍的安装方向数量最小值时，其中，符号表示向上取整；

(3)将n发产品任意分组进行试验，各组试验次数相加为N。