什么是隨機振動(Random Vibration)？

隨機振動是指任何不遵循某種規律的振動，它在一定程度上存在于各種各樣的機械和電氣系統中。盡管隨機振動無法準確預測，統計可以為振動環境提供有用的信息。公路上的汽車和火箭發射是兩種可能面臨強烈隨機振動的情況。工...

隨機振動是指任何不遵循某種規律的振動，它在一定程度上存在于各種各樣的機械和電氣系統中。盡管隨機振動無法準確預測，統計可以為振動環境提供有用的信息。公路上的汽車和火箭發射是兩種可能面臨強烈隨機振動的情況。工程師在實驗室使用統計數據來模擬這種振動。

火箭發射過程中存在隨機振動。某些概率隨機振動行為往往是可以預測的。例如，如果高速公路上的一輛汽車在垂直方向上隨機振動，那么它將來離地的位置就無法準確地知道。然而，汽車超過一定高度的概率，可以預測。這是可能的，因為隨機行為遵循正態分布或"鐘形曲線"。這樣一個系統的行為可以用統計學工具進行分析。統計分析可以給出許多測量值的平均值等信息。在汽車例子中，離地平均高度約為1英尺（30.5厘米）。在足夠大的測量樣本中，統計數據也可以給出標準偏差。一個標準偏差是與包含68.2%所有數據點的平均值之間的距離。對于汽車振動試驗，68.2%的高度測量值可能在平均高度的1英寸（2.54厘米）。當計算出測試數據的標準差后，工程師可以用它來設計產品。許多不同公路上的隨機振動條件相似，因此統計數據相當可靠。工程師使用這些數據在實驗室中復制振動條件，更容易在不同的產品設計上運行測試另一種隨機振動的情況是火箭發射。當發動機點火時，火箭有效載荷會感覺到振動的初始峰值。幾秒鐘后，振動主要來自發動機燃燒。當火箭超過聲速后，振動主要來自沖擊波和飛行器的氣動效應后來，一些振動會由較小的推進器產生，這些推進器可以修正火箭的方向。像汽車一樣，火箭及其有效載荷的設計必須能經受隨機振動。工程師需要知道振動的統計數據，以便在實驗室里重現這些情況。發射火箭是不現實的每次新的有效載荷設計需要測試時，都要進行一次測試火箭。相反，工程師在發射的火箭上安裝傳感器，然后在以后使用這些數據。

發表于 2020-09-07 07:18
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分類：科學教育

什么是隨機振動(Random Vibration)？

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