Способы замены широкополосной случайной вибрации.

Причины замены:

• теоретическая и экспериментальная оценки воздействия на конструкцию широкополосной случайной вибрации представляет определенные трудности;

• в ряде случаев непосредственно на КМ воздействует не широкополосная, а узкополосная вибрация.

Известны три способа замены:

1) Представление стационарной случайной вибрации полигармоническим процессом . Амплитуды гармонических составляющих и их частоты определяют, приравнивая моменты чётного порядка и кривые спектральной плотности мощности случайной и полигармонической вибрации. Частота каждой гармоники должна меняться в диапазоне . Условия эквивалентности являются довольно строгими.

2) Замена широкополосной случайной вибрации узкополосным случайным возмущением с переменной средней частотой спектра. Этот вариант замены основан на том, что реакция системы на широкополосную вибрацию является узкополосной вибрацией с релеевским законом распределения пиков ускорений. Такая замена не учитывает одновременного воздействия всех форм колебаний и потому может быть рекомендована, когда определена полоса частот, в которой возможно разрушение конструкции.

3) Представление стационарного случайного воздействия с постоянной спектральной плотностью в виде гармонической вибрации переменной частоты. Приравнивая среднеквадратичное значение реакции системы на случайную и гармоническую вибрации, определяют амплитуду гармонической вибрации. Например, для системы с одной степенью свободы это равенство будет иметь вид: , откуда , где - резонансная частота конструкции; Q – добротность конструкции, воспринимающей вибрационное воздействие; - спектральная плотность дисперсии возмущения; - среднеквадратичное значение амплитуды гармонического виброускорения; - амплитуда гармонического колебания.

Для сложной конструкции, имеющей несколько резонансных частот, трудно учесть одновременное воздействие всех форм колебаний, поэтому для упрощения расчетов вводят эмпирическое соотношение . Такой вид испытаний на гармоническую вибрацию с переменной частотой широко распространен на практике и называется испытанием по методу качающейся частоты.