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可以简化安装的正弦振动实验 张宏宇 (北京市计量检测科学研究院，北京 100029) 摘 要 在开始振动实验之前，我们首先要解决试件的安装问题，本文提出了一种可以简化安装的情形，即当 正弦振动实验的最大加速度小于重力加速度时，试件可以直接放置在台面上，无须固定即可达到理想的实验效果。 关键词 正弦振动实验；安装；重力加速度 式中：A=4a2f2X 为加速度的最大值，以下假定A 0 引言 g。 按照传统的做法，不论对振动传感器或振动测 量仪器进行校准，还是对某些产品进行相关的振动 环境实验，都必须将被实验的器件刚性地固定于振 动台台面上。由于试件形状以及台面的安装条件各 异，试件的安装问题有时是很棘手的，通常采用粘接 振动台体及台面 或螺钉固定，有时还需要做各种夹具。本文分析并 验证了当正弦振动实验中的最大加速度小于重力加 速度g时，可以将试件直接放置于振动台台面上， 不需任何的安装固定。这无疑将使我们的工作更加 图1 试件M与振动台 便捷，尤其是在试件(本文中将在实验过程中安装于 振动台面的传感器或产品统称为试件)安装存在困 难的情况，将有效地降低实验工作的成本。本文所 说的振动均指最常见的沿垂直方向的振动。 1 理论分析 将试件M放置于振动台台面，如图1所示。在 实验过程中要求试件与台面之间没有相对运动，这 也是通常将M与台面进行刚性连接的根本目的。 图2 a、口、z与t的关系示意图 假设台面运动方程为： 图2以图形的方式表示了加速度a、速度 和 z=Xsin(2nft) (1) 位移z与时间t的关系。 式中：X为正弦振动的最大振幅；f为振动频率；t 如果我们用丁表示正弦振动的周期，则有： 表示振动过程中的任意时刻。 T： (4) 相应的速度方程为： =2 c0s(27c )=Vcos(2nft) (2) 图2中to,tl,t2,t3分别对应时刻0、 T 、 、 式中：V=2丌 为速度量的最大值。 3T ． ． ．．．．— — 加速度方程为： 4 。 a=一4丌2 x sin(27rft) 假设开始时刻为 t0，此时台面推动M向上运 =一Asin(27rft) (3) 动，此过程M与台面不会有相对运动。直到位移达 · 38· 盐量 墨! 到最高点即时刻t ，此时速度值恰好为零，即： VMtl=Vt1=0 (5) 南 ： ( ) (12) 式中： №1、 1分别表示试件及台面在tl时刻的速 由于T= 、￡1= 1、Ag，因此，式(12)又可