可靠性模擬運輸振動臺正弦振動的描述
正弦振動試驗屬于“規(guī)定一種機械運動”的力學(xué)環(huán)境試驗方法，而這種機械運動是以正弦曲線為基本運動軌跡的。所以在正弦振動試驗中，若知道過去的運動狀態(tài)，就可以確定未來任何時刻運動的各要素。
從正弦振動試驗的時間歷程可見，用頻率、幅值兩個參數(shù)可以完整描述正弦振動試驗的基本運動。所以正弦振動試驗的試驗條件（嚴(yán)酷等級）由頻率、振幅、試驗持續(xù)時間三個參數(shù)共同確定。
 試驗雜及其選擇
對正弦振動，目前國內(nèi)外無論軍用標(biāo)準(zhǔn)還是民（商）用標(biāo)準(zhǔn)都被廣泛采用著，不同的是,采用的目的和施加的對象不一樣。在微電子器件試驗方法與程序的美軍標(biāo)和國軍標(biāo)中利用正弦振動對器件進行強度、疲勞和噪聲考核；在電子及電氣元件試驗方法的美軍標(biāo)和國軍標(biāo)中除航天航空產(chǎn)品外，均用正弦振動進行環(huán)境適應(yīng)性和結(jié)構(gòu)完整性考核；在軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法的美軍標(biāo)（810)和國軍標(biāo)（GJB 150—1986)中用正弦振動進行振動響應(yīng)檢査及艦船設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性和結(jié)構(gòu)完整性考核；在衛(wèi)星環(huán)境試驗要求的美軍標(biāo)（1540)和國軍標(biāo)(GJB 1027—2005)中也要用正弦振動進行響應(yīng)（共振）檢査與模態(tài)、振型分析。正弦振動在IEC和國標(biāo)（GB)中用得更廣泛。
用正弦振動試驗進行考核時，如果有產(chǎn)品安裝平臺環(huán)境條件數(shù)據(jù)則直接采用。如果沒有，或是可在多種場合使用，或是具有多種用途的貨架產(chǎn)品，可以參考下列思路通過工程判斷來確定振動試驗的條件。
 頻率、頻率范圍及其選擇
對頻率、頻率范圍，首先要熟悉標(biāo)準(zhǔn)。有的標(biāo)準(zhǔn)（特別是軍標(biāo)）是直接給出，即按產(chǎn)品的使用環(huán)境直接給出試驗的頻率或頻率范圍；民（商）用標(biāo)準(zhǔn)通常是用兩種方式來規(guī)定的。一種方式是給出一組下限頻率和一組上限頻率來確定頻率范圍；另一種方式是直接給出一系列的頻率范圍，供使用者根據(jù)需要進行選擇。
產(chǎn)品在運輸、儲存和使用過程中，有時會遇到很低的振動頻率，例如車載設(shè)備，其車輛主要基波頻率可能低到1.5?4Hz之間，而現(xiàn)有振動試驗設(shè)備，要達(dá)到1Hz以下，其加速度波形失真就會超差很大，達(dá)不到試驗的要求，因此，在確定試驗頻率范圍時就要權(quán)衡。如果一個產(chǎn)品試驗頻率范圍不寬，低頻端在1Hz或1Hz以下，高頻端在100Hz(或500Hz),則可用液壓振動臺來實現(xiàn)；如果一個產(chǎn)品試驗頻率范圍很寬，其高頻段在500?2 000Hz或以上，而低頻端乂耍到1Hz或1Hz以下，則只能適當(dāng)?shù)靥岣叩皖l端的起始頻率,例如低頻端從5?10 Hz開始，因為要達(dá)到500?2 000Hz的頻率，必須用電動振動臺來進行試驗，而當(dāng)今的電動振動臺隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其低頻端巳可達(dá)到1Hz,但加速度失真仍偏大。船舶的振動主要由船舶的動力機械產(chǎn)生，因此下限頻率應(yīng)根據(jù)螺旋槳的軸速度來確定，一般應(yīng)選擇在1?5Hz。船舶的上限頻率主要由螺旋槳軸的轉(zhuǎn)速x槳葉數(shù)x60來確定，可取300Hz的頻率為上限頻率。對陸用和空用產(chǎn)品，也可視振源的特點，采用計算的方法或現(xiàn)場實測的方法來確定其試驗的頻率及頻率范圍。
 振幅及其選擇
在正弦振動試驗中，其振幅有位移幅值和加速度幅值兩種，在實際試驗時，有的試驗僅給出位移幅值，有的試驗同時給出位移幅值和加速度幅值。
僅給出一個位移幅值的試驗，其上限頻率要考慮振動臺的最人位移幅值，對大多數(shù)電動振動臺，其最人位移峰一峰值為51mm。
同時給出位移幅值和加速度幅值：產(chǎn)品安裝（放）平臺實際振動的特點是頻率越高加速度越大，頻率越低位移幅值越大，而且隨著振動頻率的變化而不斷改變。就對產(chǎn)品的影響而言，低頻主要是位移破壞，高頻主要是加速度破壞。而當(dāng)今的正弦振動試驗是建立在以往科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)之上的，當(dāng)時（形成正弦振動試驗時）的試驗室模擬技術(shù)還不可能實現(xiàn)像現(xiàn)場振動一樣隨著振動頻率的變化而其位移幅值不斷改變，只能采用盡量逼近現(xiàn)場振動的方法，因此，采用低端位移幅值不變（稱定位移），高頻端加速度幅值不變（稱定加速度），從定位移變到定加速度之間的頻率稱交越頻率（振動特性一種關(guān)系變到另一種關(guān)系的頻率）。在IEC標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)中有兩種交越頻率，即8?9 Hz的低交越頻率和57?62Hz的高交越頻率，前者主要用于艦船產(chǎn)品的試驗，后者主要用于陸用和空用產(chǎn)品的試驗。
就位移和加速度幅值而言，對元器件類標(biāo)準(zhǔn)，由于其通用性，通常給出一系列可供不同用途整機進行選擇的嚴(yán)酷等級，例如，在微電子器件試驗方法與程序的美軍標(biāo)和國軍標(biāo)中，試驗的頻率范圍為20?2000Hz,其振級有0.75mm/20g、0.75mm/50g>0.75mm/70g三個等級。在此還需指出的是，對IEC標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)，所給出的嚴(yán)酷等級是不分元器件和整機的；對美軍標(biāo)810和國軍標(biāo)150等軍用裝備（整機）標(biāo)準(zhǔn)，通常是按其安裝平臺的振動量值給出的。這種按其安裝平臺給出的振動是加嚴(yán)的，因為數(shù)據(jù)處理時它可能取的是實測振動的極值包絡(luò)或容差上限，有時還加一定的安全系數(shù)。
 試驗的持續(xù)時間及其選擇
試驗的持續(xù)時間是描述產(chǎn)品的耐受振動能力的重要參數(shù)。對試驗持續(xù)時間的選擇相對于上述兩個參數(shù)的選擇要困難得多。因為目前一般很難給出多長的試驗時間相當(dāng)于實際使用了多少時間。對掃頻試驗，通常以掃頻循環(huán)數(shù)給出試驗時間。對定頻（現(xiàn)又稱駐留）試驗，則直接以分鐘、小時、應(yīng)力循環(huán)數(shù)（如1000萬次）給出試驗時間。在這里還需指出的是，進行掃頻試驗時，其掃頻速率通常為1倍頻程/分(loct/min),在航天產(chǎn)品方面也有高達(dá)4oct/min,甚至20oct/min的。選擇試驗的持續(xù)時間時，通常根據(jù)振動對產(chǎn)品的破壞機理來確定掃頻速率。
振動對產(chǎn)品的破壞，一般可以分為三種，即對產(chǎn)品工作性能的破壞，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)完好性的破壞及對產(chǎn)品壽命的破壞。主要考慮振動對產(chǎn)品工作性能的影響時，如工作不正常、不穩(wěn)定、失靈，甚至不能工作等，通常是振動一旦停止，工作性能就能恢復(fù)正常，所以其試驗時間可按設(shè)備所需的最長連續(xù)工作時間結(jié)合實踐經(jīng)驗來確定。結(jié)構(gòu)破壞主要是指脫焊，螺釘松動，連接件脫開，部件的相互撞擊。對這種破壞一般在30min?lh就能發(fā)現(xiàn)。對其中的螺釘松動和連接件脫開、部件的撞擊也可按最長的連續(xù)工作時間來考慮。在某些情況下，也可按全部壽命時間來考慮。如果是為了確定產(chǎn)品承受累積應(yīng)力的能力（疲勞），其時間應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的使用要求，按使用時可能出現(xiàn)的應(yīng)力循環(huán)數(shù)來確定，或按無限壽命，即107次應(yīng)力循環(huán)來確定試驗時間。
 安裝和控制
在力學(xué)試驗中，被試樣品是否能真正受到所規(guī)定的試驗條件（嚴(yán)酷等級）的考核.對于不同的人、不同的地點（設(shè)備）或不同的時間所做的試驗，其結(jié)果是否都一致，即試驗是否具有高的再現(xiàn)性或滿意的度，在很大程度上取決于試驗時對樣品的安裝、固定及試驗中的控制和檢測。
正弦振動試驗標(biāo)準(zhǔn)中的試驗條件，是以產(chǎn)品實際所遇到的環(huán)境振動為依據(jù)制定的，而且考慮的趕振動輸入點上的情況。所以對樣品的安裝固定及試驗中的控制與檢測，必須根據(jù)這一原則來進行。然而，由于產(chǎn)品的品種繁多，大小形狀不一，在具體處理時會碰到許多問題。如何解決？首先應(yīng)選擇好固定點。
固定點就是固定樣品的點。它是指樣品與夾具、或樣品與振動臺臺面點接觸的部分。在實際使用時，此處通常是固定樣品的地方。如果產(chǎn)品的實際安裝結(jié)構(gòu)的一部分做夾具使用，則應(yīng)取安裝結(jié)構(gòu)和振動臺臺面點接觸的部分作為固定點，可見固定點一定要選在產(chǎn)品實際使用時振動輸入的地方。有時振動試驗的目的不是為了考核產(chǎn)品經(jīng)受環(huán)境應(yīng)力的能力，而是要考核產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)強度，例如晶體管、集成電路的內(nèi)強度試驗，此時固定點就要選擇在樣品的本體匕使激振力通過殼體傳到內(nèi)部結(jié)構(gòu)上。
檢測點就是用來保證樣品在試驗時，實際所受到的試驗條件能在所規(guī)定的容差范圍內(nèi)。檢測點可位于夾具上、振動臺或樣品上，但要盡量接近固定點，并且在任何情況下，檢測點上的傳感器都要和固定點剛性連接。如果樣品的固定點等于或少于4個，則每一個都作為檢測點使用。如果超過4個，則規(guī)定4個具有代表性的固定點做檢測點用。在特殊情況下，如對大型和復(fù)雜樣品，檢測點可以規(guī)定在其他地方（不緊靠固定點）。當(dāng)大量的小樣品安裝在一個夾具上時，或當(dāng)一個小樣品有許多固定點的情況下，則選擇一個檢測點就可以了，但該點應(yīng)選擇在夾具上，其條件是夾具裝t樣品后的域低共振頻率應(yīng)超過試驗的上限頻率。
控制點：檢測點上的試驗容差主要是通過控制點來保證的?？刂泣c就是振動試驗中用來取得控制所需反饋信號的點，試驗的準(zhǔn)確性和再現(xiàn)性將取決于控制點控制試驗的精度?？刂泣c可從檢測點中選出。為了使整個試驗達(dá)到所規(guī)定的容差要求，控制點的要求要髙于檢測點的要求。控制點一般有兩種：一種是單點控制的控制點，另一種是多點控制的控制點。多點控制又有平均控制、極值控制與加權(quán)控制。平均控制是指用一個以上檢測點的每個頻率線上的信號的算術(shù)平均值控制；極值控制是指用?個以上檢測點的每個頻率線上的信號的或最小值控制；加權(quán)控制是指將各檢測點上各頻線上的信號值按各檢測點的加權(quán)系數(shù)加權(quán)合成后控制?？梢姛o論是平均控制、極值控制還是加權(quán)控制，其控制曲線都是虛擬曲線。
響應(yīng)點（有的振動控制儀將其稱為監(jiān)測點）：為了對樣品進行振動分析而采集振動響應(yīng)數(shù)據(jù)的特定點。
為了使試驗結(jié)果準(zhǔn)確和達(dá)到高的再現(xiàn)性或滿意的度，在實際試驗時，不僅要求將控制點的試驗量值控制在規(guī)定的容差范圍內(nèi)，還應(yīng)同時檢査各檢測點上的試驗量值是否在規(guī)定的容差范圍內(nèi)。