一種快速振動試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種快速振動試驗方法，對于三個方向不均分類型的產(chǎn)品，確定產(chǎn)品數(shù)量n，確定夾具三個方向的極限安裝數(shù)量按從大到小依次為a、b、c；按照三種情況確定n發(fā)產(chǎn)品三個方向不均分時的最小試驗次數(shù)N；將n發(fā)產(chǎn)品任意分組進(jìn)行試驗，各組試驗次數(shù)相加為N。本發(fā)明能夠快速準(zhǔn)確地計算出試驗次數(shù)和試驗周期，并能用最少的試驗次數(shù)完成每一發(fā)產(chǎn)品在三個方向上的振動試驗，從而確定整個試驗周期，最大化地節(jié)省振動試驗時間，從而在最短的試驗周期內(nèi)不遺漏不重復(fù)地進(jìn)行試驗。
【專利說明】
-種快速振動試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種產(chǎn)品的=方向（指互相垂直的X、Y、Z方向或向上向下水平)且不均 分的振動試驗，尤其是確定最少試驗次數(shù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 振動試驗是力學(xué)環(huán)境試驗的一種，它是在實驗室模擬各種振動的條件，W檢驗振 動條件對產(chǎn)品的影響。振動試驗的目的是考核產(chǎn)品在運輸、使用及工作過程中可能承受外 來的振動或自身產(chǎn)生的振動時，不破壞并能保持原有性能，從而達(dá)到預(yù)期壽命的安全性和 可靠性。
[0003] 現(xiàn)階段，通過振動臺，振動試驗可W模擬產(chǎn)品在進(jìn)行運輸、飛行等外界振動條件下 的安全性和可靠性。在實際的振動試驗開展中，通常是將受試產(chǎn)品與夾具剛性連接后，按照 特定的力學(xué)方向固定在試驗臺上進(jìn)行試驗。
[0004] 振動試驗有四要素，分別是振動量級、振動時間、振動頻率和振動方向。其中，在進(jìn) 行正弦振動時，振動量級指試驗時施加到產(chǎn)品的振動加速度值和位移幅值;在進(jìn)行隨機振 動試驗時，振動量級指試驗時施加到產(chǎn)品上的功率譜密度值;振動時間依據(jù)產(chǎn)品實際使用 中的情況而定，短則幾分鐘，長則幾十個小時;振動頻率指振動量級對應(yīng)的頻率范圍；最后， 試驗方向一般為互相垂直的X、Y、Z方向或者按照產(chǎn)品某一特定面向上、向下和水平方向。此 夕h有些產(chǎn)品在進(jìn)行試驗時，還要求每發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行=個方向的振動考核，即不均分類型的試 驗，有的產(chǎn)品則只要求按產(chǎn)品數(shù)量=個方向均分后進(jìn)行即可。
[0005] 對于需要在=個互相垂直的方向或向上、向下、水平方向上進(jìn)行不均分類型振動 試驗的產(chǎn)品而言，=個方向是通過產(chǎn)品在夾具=個方向上的互換來實現(xiàn)。實際工作中，在大 批量產(chǎn)品的振動試驗前，試驗人員缺乏一套便捷的計算方法來獲得振動次數(shù)W及試驗周 期，往往是直接通過分組，而并沒有考慮到運種分組對時間成本的影響，而且大批量的產(chǎn)品 往往容易帶來試驗遺漏或重復(fù)試驗的弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種快速振動試驗方法，能夠最大化地節(jié) 省振動試驗時間，從而在最短的試驗周期內(nèi)不遺漏不重復(fù)地進(jìn)行試驗。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括W下步驟：
[000引（1)對于=個方向不均分類型的產(chǎn)品，確定產(chǎn)品數(shù)量n，確定夾具=個方向的極限 安裝數(shù)量按從大到小依次為a、b、c;
[0009] (2)按照W下立種情況確定n發(fā)產(chǎn)品立個方向不均分時的最小試驗次數(shù)N;
[0010] 當(dāng) C = I 時，N=n;
[0011] 當(dāng) c〉l，且 n《3c 時，N=3;
[00切當(dāng)公1，且n>3c時：
其中，「1符號表示向上取整；
[0013] (3)將n發(fā)產(chǎn)品任意分組進(jìn)行試驗，各組試驗次數(shù)相加為N。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明針對大批量產(chǎn)品而且振動時間又較長的試驗，能夠 快速準(zhǔn)確地計算出試驗次數(shù)和試驗周期，并能用最少的試驗次數(shù)完成每一發(fā)產(chǎn)品在=個方 向上的振動試驗，從而確定整個試驗周期，為產(chǎn)品設(shè)計人員、檢測人員、試驗調(diào)度W及質(zhì)量 部口和計劃部口簡便快捷地掌握試驗周期和過程提供理論依據(jù)和計算方法，運對于合理安 排試驗時間和試驗進(jìn)度有一定的實際意義。
【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實施例。
[0016] 對于=個方向不均分類型的大批量產(chǎn)品，若整批產(chǎn)品的力學(xué)試驗受試數(shù)量為n，夾 具=個方向的極限安裝數(shù)量按從大到小依次為a、b、c，則n發(fā)產(chǎn)品=個方向不均分時的最小 試驗次數(shù)N可通過公式(1 )、公式(2)和公式(3)快速計算。
[0017] 當(dāng)C = I時，即夾具上的某一試驗方向只能安裝一發(fā)產(chǎn)品時：
[001 引 N=n (1)
[0019] 當(dāng)c〉l，且n《3c時，即夾具上的某一試驗方向不止可W安裝一發(fā)產(chǎn)品且受試數(shù)量 不大于3倍的安裝方向數(shù)量最小值時：
[0020] N=3 (2)
[0021] 當(dāng)c〉l，且n>3c時，即夾具上的某一試驗方向不止可W安裝一發(fā)產(chǎn)品且受試數(shù)量 大于3倍的安裝方向數(shù)量最小值時：
[0022] (3)
[0023] 其中，符號表示向上取整。
[0024] 例1:某一批受試產(chǎn)品數(shù)量為31發(fā)，需進(jìn)行隨機振動試驗，試驗條件為：
[0025] (1)、頻率范圍為 IOHz ~IOOHz ~500Hz;
[0026] (2)、振動量級為0.02g2/Hz、0.02g2/Hz、0.002g2/Hz;
[0027] (3)、振動時間為每方向化；
[002引（4)、試驗方向為X巧由向）、Y(縱向）、Z(徑向）S個互相垂直的方向。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明提出的試驗方法，試驗步驟如下：
[0030] (1)、確定夾具各方向安裝數(shù)量:設(shè)產(chǎn)品在振動試驗夾具X、Y、Z =個方向上的最多 安裝數(shù)量分別為7發(fā)、5發(fā)、3發(fā)；
[0031] (2)、由于n = 31，c = 3，n>3c，根據(jù)公式(3)，該批產(chǎn)品最少振動試驗次數(shù)N=ll次；
[0032] (3)、將31發(fā)產(chǎn)品分為15發(fā)、7發(fā)和9發(fā)分S組進(jìn)行試驗；
[0033] (4)、根據(jù)公式(3)，第一組15發(fā)產(chǎn)品需要5次試驗，共化，試驗流程見表1:
[0034] 表1第一組試驗流程表 r00351

[0036] 上表中，第一列為試驗次數(shù)，第一行為=個方向的最多安裝數(shù)量，其余內(nèi)容為每次 的實際安裝量。7w表示取7發(fā)產(chǎn)品中的5發(fā)；
[0037] (5)、根據(jù)公式(3)，7發(fā)產(chǎn)品需要3次，試驗共化，試驗流程見表2;
[0038] 表2第二組試驗流程表 「nmol
[0040] (6)、根據(jù)公式(3)，9發(fā)產(chǎn)品也需要3次試驗，試驗共化，試驗流程見表3;
[0041 ] 表3第=組試驗流程表 「00心?1
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[0044] 根據(jù)例1中的條件，傳統(tǒng)的振動試驗流程確定步驟為：
[0045] (1)、確定夾具各方向安裝數(shù)量:設(shè)產(chǎn)品在振動試驗夾具X、Y、Z =個方向上的最多 安裝數(shù)量分別為7發(fā)、5發(fā)、3發(fā)；
[0046] (2)、夾具=個方向共可安裝15發(fā)產(chǎn)品，按照一次全部裝滿的原則確定試驗組數(shù)；
[0047] (3)、則第一組裝15發(fā)，第二組裝15發(fā)，第S組裝1發(fā)；
[004引（4)、第一組需要5次試驗，共化；
[0049] (5)、第二組需要5次試驗，共化；
[0050] (6)、第S組需要3次試驗，共化；
[0051] 通過對比，傳統(tǒng)試驗方法本次試驗需要13個小時，本發(fā)明的試驗方法需要11個小 時。
[0052] 總之，傳統(tǒng)方法在振動試驗的流程確定上是先按照每次裝滿夾具的原則分組，而 該發(fā)明是在確定試驗次數(shù)的原則上再確定試驗分組;新方法計算便捷，簡單明了，降低是了 總的試驗次數(shù)，可W在振動試驗或其它力學(xué)此類試驗的最少試驗次數(shù)計算中推廣，具備普 遍性、可操作性和實用性。
[0053] 本發(fā)明W振動試驗為例，其它力學(xué)試驗可W依此類推。
【主權(quán)項】
1. 一種快速振動試驗方法，其特征在于包括下述步驟： (1) 對于三個方向不均分類型的產(chǎn)品，確定產(chǎn)品數(shù)量Π ，確定夾具三個方向的極限安裝 數(shù)量按從大到小依次為a、b、c; (2) 按照以下三種情況確定η發(fā)產(chǎn)品三個方向不均分時的最小試驗次數(shù)N; 當(dāng)c = 1時，Ν=η; 當(dāng)c>l，且n<3c時，Ν=3; 當(dāng)c>l，且n>3c時其中，「1符號表示向上取整； (3) 將η發(fā)產(chǎn)品任意分組進(jìn)行試驗，各組試驗次數(shù)相加為N。
【文檔編號】G01M7/06GK105953993SQ201610517361
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月4日
【發(fā)明人】張濤
【申請人】中國兵器工業(yè)第二〇三研究所, 中國兵器工業(yè)第二一三研究所