GB/T 2423.62-2018环境试验  第2部分∶试验方法试验Fx和导则∶多输入多输出振动

1  范围

GB/T 2423的本部分规定了多输入多输出振动（以下简称∶MIMO）试验方法的术语和定义、试验设备、试验方法与条件、信息要求、试验实施及结果分析的要求。

本部分适用于确定或验证在经受多激振器激励后样品的机械薄弱环节和/或特性降低情况。本试验方法也可用于验证样品的机械结构和功能完好性以及研究它们的动态特性。

3  试验设备

3.1  一般要求

多激励振动试验设备要求根据试验类型、样品的状态，选择适当配置构成的试验平台、安装样品的

夹具、控制器以及用于记录样品在控制和监测位置响应的仪器。

本部分利用多激励振动试验平台（激振器、解耦装置或台面）、安装夹具、振动控制器、振动测量和分析仪、传感器及其调理放大器、辅助装置。总体应能达到4.3规定的试验方案、4.4规定的试验条件和4.6规定的试验容差要求。

3.2  多激励振动试验系统

3.2.1  激振器

根据所要求的试验类型、试验频率范围、低频位移、试验量级以及样品和夹具的尺寸、质量来确定激振器配置并选定激振器，激振器可以是电动式的或液压式的。

多激励系统主要由三个部分组成∶激振器、夹具和控制器。激励器根据需要在同一平面内运行，也可相互独立，提供足够的位移，以便能进行相应样品质量和加速度量值的试验。在使用多激励系统时，重点考虑对每个激振器使用增益控制，这样可以对控制回路的差异进行限制，以得到满足给定限制范围的控制效果。缩短控制回路更新时间，延长记录长度，提高控制精度。以自由度定义的统计精度对计算结果非常重要。自由度的值取决于达到满量值前的预试验量值（一6dB、-3dB、0dB等）。随着试验量值越来越趋近于满量值，自由度的数值越来越大。自由度的数值应满足在99%置信水平下，能得到规定值5%偏差范围内的结果，或在一3dB量值达到95%置信水平。采用实时闭环控制方法，统计精度会随着试验的进行持续提高。

3.2.2  试验夹具

夹具设计应符合振动标准的要求，夹具设计在实际中还要考虑到频率响应和承受反作用力的能力，要考虑在多点多轴试验时潜在将产生大负载导致在多个自由度上同时产生加速度。试验夹具要求如下

除通用的试验夹具设计要求外，多轴试验夹具设计参照附录A。

规定多激励器试验要求时，试验夹具非常关键。夹具尽可能模拟产品使用期结构支撑，以便复现产品使用时的动力学载荷和结构动态响应特性。

根据产品和试验方法的不同，夹具的形状和尺寸会有很大不同。可以考虑采用刚性的和柔性的连接装置，如下

a） 用联接器（俗称“牛头"）连接或与结构直接连接；

b） 用柔性驱动杆和刃型支撑直接连接；

c） 使用根据需要限定的运动自由度的转轴、球形节等连接；

d） 使用具有上述装置的滑台。

为帮助夹具和控制策略的选择与评估，应考虑下列产品不同的动态响应特性。应根据产品的动力学复杂性和尺寸，合理确定振动试验夹具、试验谱和控制策略，如下∶

a） 不同长径比的柔性对称动力学结构；

b）带有柔性末端的刚性动力学结构；

c） 动力学和几何形状上非对称结构；

d） 大型刚性结构，此时推力是主要问题；

e） 所有采用上述类别的运输和贮存的容器。

应考虑被试样品的主支撑的布局。原则上，夹具本身应具有足够的刚度以支承样品，同时尽可能减小正交轴的耦合影响和激振器的轴外影响。非预期的正交轴运动应尽可能小。在进行夹具设计时要特别关注刚体模态，不过随着控制算法的改进，这个问题有可能可以解决。同时也应考虑在产品内部存在位移的差异，并且这种差异会怎样影响激振器。控制系统并不能在任何情况下都可以适应不合理的夹

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