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

　　ICS 19 . 040 K 04

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　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

　　Environmentaltesting—part2：Testmotheds—TestFxandguidance：Mulitinput

　　mulitoutputvibrationtest

　　2018-12-28 发布 2019-07-01 实施

　　国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 2423 . 62—2018

　　GB/T 2423 . 62—2018

　　前 言

　　GB/T 2423《环境试验 第 2 部分》按试验方法分为若干部分。

　　本部分为 GB/T 2423 的第 62 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会(SAC/TC 8)提出并归口 。

　　本部分起草单位：工业和信息化部电子第五研究所、杭州亿恒科技有限公司、北京航空航天大学、中国航天科技集团公司第一研究院第七零二研究所、北京卫星环境工程研究所、中国航空综合技术研究所、浙江大学。

　　本部分主要起草人：解禾、纪春阳、陈章位、吴飒、韦冰峰、向树红、孙建勇、徐琦。

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　　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。

　　2 术语和定义

　　2.1

　　多输入单输出 multiinputsingleoutput;MISO

　　多自由度结构中多驱动信号输入到激振系统，以及单自由度结构中从固定装置或样品上得到单参量测量输出。

　　注：这个专业术语多应用于多输入测量合成单输出情况下的测量数据处理。

　　2.2

　　多输入多输出 multiinputmultioutput;MIMO

　　多自由度结构中多驱动信号输入到激振系统，以及多 自 由度结构中从固定装置或样品上得到多测量输出。

　　注：一般输入和输出之间没有一一对应的关系，输入的编号也和输出编号不同。

　　2.3

　　多激励单轴 multiexcitersingleaxis;MESA

　　应用多个激振器在单矢量方向提供动态输入至样品。

　　注：如扩展的设备可能在单矢量轴的前面和后面需要激励。 对于两激振器关于其幅值和相位按照共同条件激励，其输出基本可以由单轴激励描述。 对于两激振器按照独立幅值或相位条件激励时，其输出可能需要按照前轴、后轴以及(可能)样品重心的旋转轴来描述。

　　2.4

　　多激励多轴 multiexcitermultiaxis;MEMA

　　用多个向量对激励和测量进行完整描述时，应用多个激振器提供动态输入至样品。

　　注：在本部分中，只使用了多激励单轴和多激励多轴，然而，对于测量数据处理来说，单输入单输出、单输入多输出、多激励单轴和多激励多轴都是可适用的。

　　2.5

　　机械解耦装置 mechanicaldecouplingdevice

　　多激振器振动试验中，安装在激振器与样品、夹具或整体台面之间，用于消除或减小多个激振器耦合运动影响的机械装置。

　　3 试验设备

　　3 . 1 -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

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　　夹具、控制器以及用于记录样品在指定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(- 6 dB、-3 dB、0 dB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- 3 dB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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　　具设计。

　　3 . 2 . 3 试验装置

　　多激励振动试验要求试验配置能约束不被激振器控制的 自 由度，而使受控的 自 由度无约束。 应在完成试验平台安装后进行运动评估，确定合适的联接器和解耦装置等，以确保不当的载荷和运动不会传递到样品上。

　　测试与控制部分测量精度很大程度上取决于试验的夹具、固定装置、测量系统以及激振器控制策略 。为了符合 4 . 6 提出的容差要求，应细心设计试验的设置，合理安装夹具与传感器，以使控制器具有较高的控制能力和控制稳定性。

　　3 . 3 振动控制系统

　　3 . 3 . 1 概述

　　振动控制系统应具备多个试验目标谱的控制能力。 控制通道与监测通道应满足试验要求。

　　振动控制系统应为具有控制多个激振器激励的振动试验系统，既可控制多激振器单轴振动试验系统，也可控制多激振器多轴施加不同试验目标谱的振动试验系统。 控制系统应能实现闭环控制，在试验期间持续修正驱动信号，提高试验精度。 控制器应具有同时进行控制和分析、测试通道与控制通道同步采样以及连续数据记录等功能。 以下是多激励振动试验控制系统的其他要求：

　　a) 从样品、试验系统或运行数据得到相位、相干、互谱密度和其他控制参数;

　　b) 实现规定运动和抑制多余的交叉耦合运动，这包括交叉耦合补偿的物理方法或控制算法，及用自适应特征分析技术处理非线性效果时的预试验。

　　3 . 3 . 2 控制谱

　　多激振器振动试验系统的控制一般通过控制矩阵形式(规定自谱密度、相位、偏相干和规定互谱密度)达到的。 矩阵的对角线元素是控制信号的自谱密度，非对角线元素是互谱密度。 控制系统既可使用预存的互谱数据，也可使用实验室得到的互谱数据。

　　3 . 3 . 3 控制位置

　　多激励振动试验控制点的位置通常取在连接部位、某些重要部件所处的位置、提供现场试验数据的测点位置、需要施加限制的端部位置或者结构的承载点。 必要时，应规定其他位置的限制谱。 为了满足试验目的，根据所获取的信息来选择试验规范中的控制策略。 最优的控制策略取决于已有的现场振动数据，或者将被采集的符合试验大纲要求的振动数据。 试验和控制策略、控制点和交叉耦合信息的需求将会影响外场数据采集要求。

　　3 . 3 . 4 控制限制

　　振动控制限制用谱型、幅值、偏相干和相位的形式或互谱密度来设置。 振动控制采用谱型和幅值控制限制来实现。

　　除了试验轴向的规定以外，也要求规定正交轴控制限制。 当规定用偏相干与相位和互谱密度时，就需要确定试验的最佳控制限制。

　　3 . 3 . 5 互谱数据

　　相位、偏相干和互谱密度规范化对试验和分析有重要意义。 如果不能提供产品使用的数据，互相关系数应通过实验室试验得到。 如果缺乏产品的使用数据，实验室得到的数据就会和产品的使用数据存

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　　在差异。 因而，制定试验规范时，要比较两套数据，若差别很大，应作详细分析。

　　推荐将两种不同配置的结构之间的相干、相位和互谱密度进行比较，并据此作出判断是否要规定偏相干和相位，或者将该项分别定义为 1 和 0 。显然，需要对产品的使用数据和前期试验数据进行比较。另一种方法是使用实验室试验配置的相干、相位和互谱密度，这再一次表明前期试验的重要性。

　　在交叉耦合矩阵求逆时，一般宜进行优化。 如果试验工程师有能力做到这一点，那么在规定重要参数和优化所采取的控制策略时，能提高作出判断的能力。

　　3 . 4 振动测量系统

　　3 . 4 . 1 概述

　　一般情况下，需要测量样品上确定点的加速度以满足试验规范。 需要确保试验所测得的加速度信息与现场测得的加速度信息相对应，并用于确定多输入多输出试验的需求。 这就要求安装在样品上的加速度传感器位置应和现场测量样品上的位置相同。 在多 自 由度的情况下，仪器通道间的相位和极性成为关键的试验参数，为了保持相位精度要求，建议使用相同的采样 A/D 转换器。 建议实验室和现场的数据采集仪器与控制器采用相同数据格式，否则在开始试验之前可能需要对参考数据进行预处理。

　　3 . 4 . 2 振动测量仪

　　振动测量仪应能满足测量、记录、处理和分析振动测量点振动响应的要求，还应满足以下条件：

　　a) 测量通道数量应能满足测量要求;

　　b) 连续记录数据;

　　c) 同步采样，通道间相位差不大于 0 . 5 °;

　　d) 使用与控制器相同的采样频率，能实现与控制器的同步采样;

　　e) 一般应包含时域、FFT、自谱密度、互谱密度、相干、相位、频率响应等分析功能。

　　3 . 4 . 3 加速度传感器

　　加速度传感器应满足以下要求：

　　a) 横向灵敏度不大于 5% ;

　　b) 幅值的线性度在 3%以内;

　　c) 在测量频率范围内，频率响应幅值精度在 ±5%以内;

　　d) 有足够的灵敏度以确保控制响应间的相对相位准确可靠;

　　e) 若需要，为传感器配备合理的调理放大器。

　　4 试验方法与条件

　　4 . 1 选择振动试验方法

　　通常，与单激励试验方法相比，多激励振动试验方法可以将激振能量更好地分布到样品上，并能最大限度降低边界条件的影响。 下面列出的虽不是所有的情况，但在所列情况下，多激励振动试验方法能够更好实现再现效果。

　　a) 疲劳、裂纹和断裂对多轴激励更加敏感;

　　b) 零件的部件变形，尤其是凸出零件;

　　c) 密封与连接处的松动;

　　d) 部件的移位;

　　e) 表面的磨损;

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　　f) 电气元件的接触、短路或者老化;

　　g) 设备组件错位(比如光学组件)。

　　4 . 2 选择试验方法

　　多激励振动试验可使用不同的设备配置，以适用于许多实际应用过程。 试验过程一般可分成以下四种类型。 这仅提供了试验过程的基本选择。 这一列表不能覆盖所有设备或试验配置。 在 6 . 2 试验程序中较详细地描述所有试验类型。

　　方法 1：多输入单输出(MISO)振动试验;

　　方法 2：多输入多输出(MIMO)振动试验;

　　方法 3 ：多激励单轴(MESA)振动试验;

　　方法 4：多激励多轴(MEMA)振动试验。

　　4 . 3 确定试验方案

　　4 . 3 . 1 控制定义

　　振动试验控制策略，取决于所能提供的振动测试数据，以达到振动试验的 目的。 当能够提供独立的自谱密度、偏相干、相位和互谱密度时，就可能采用多激振器控制策略。 当能不够提供偏相干、相位和互谱密度时，振动试验时有必要首先采用单轴目标谱控制策略。 在某些情况下，需要在其正交轴施加界限控制，以便保护激振器。 限制控制也需要外场谱包络。 典型的试验和控制策略包括：

　　a) 单一谱：根据运行数据或规范确定;

　　b) 多个自谱密度：根据运行数据或相关规范确定;

　　c) 多个自谱密度和偏相干：根据运行数据或实验室试验配置数据确定;

　　d) 多个自谱密度和相位：根据运行数据或实验室配置数据确定;

　　e) 多个自谱密度、偏向干和相位：根据运行数据或实验室配置数据确定;

　　f) 多个自谱密度、偏相干、相位和其他位置的自谱密度：根据运行数据或实验室配置数据确定;

　　g) 多个自谱密度、互谱密度和其他相关参数：根据运行数据或实验室配置数据确定;

　　h) 控制限制同时采用基于运行数据的量级与包络。

　　4 . 3 . 2 控制方法

　　试验方法的选择受控于许多因素，包括外场振动环境和产品类型。 多激振器试验的控制功能包括：

　　a) 正弦：同一正弦和量级;多个正弦分量和相位，可变方向的量级和相位。

　　b) 随机：多激振器、单轴和单个控制目标谱;多激振器、多轴和多个控制 目标谱;可控制相干和相位差。

　　4 . 3 . 3 试验方案

　　较复杂结构或新产品的第一次试验应编写试验方案，试验方案一般包括：

　　a) 试验设备的选取，根据样品基本参数和试验要求合理选择试验设备;

　　b) 试验夹具方案，根据样品基本参数和试验要求和已选取的试验设备进行设计，试验夹具应满足试验要求;

　　c) 控制方案，根据的结构特点及夹具方案初步确定控制方式;

　　d) 试验安装，根据试验情况、试验场所的大小和试验设备的具体情况制定完整的试验安装方案。

　　4 . 4 确定试验条件

　　4 . 4 . 1 概述

　　通常，多激励振动试验需要根据样品工作现场振动响应的测量数据来确定试验条件。 因此，需要获

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　　得充分的现场数据来描述多激励振动试验的试验条件和工作状态。 这些数据一般为时间历程，如需功率谱需要将测量数据进行自功率谱和互功率谱密度估计以确定试验条件。 当然，当现场数据不充分时，多激励试验过程可能通过对样品的理论分析和实验室测量数据来确定试验条件。

　　对于时域再现多激励试验需要现场测试数据，没有现场测试数据无法确定实验控制与现场数据的相关性。

　　一般情况下，由于阻抗和边界条件的影响，总会存在现场环境和实验室环境的差异。 这种差异可能需要进一步分析，以确定该差异是否显著到影响了试验的结果。

　　4 . 4 . 2 现场数据充分

　　当进行多激励振动试验时，试验规范需要规定的基本参数如下：

　　a) 频率范围、采样频率、容差、功率谱密度(谱型和频率值)、交叉耦合与误差最小化、偏相干、相位;

　　b) 温度、湿度、气压、电磁场等;

　　c) 夹具性能、阻抗、模态数据、刚体的模态、现场数据与实验室数据的差异。

　　当进行多激励振动试验时，一般需要预试验。 在正式试验之前，有必要通过迭代获得一个可接受的控制解决方案，以优化控制谱。 这需要通过模态分析，对样品和夹具结构响应有一个基本的了解。 可以进行必要的在线试验模态测试与分析，评估在试验量级条件下的非线性效应，以准确评估夹具动态特性。

　　4 . 4 . 3 现场数据不充分

　　如果无法获得充分的现场数据，则通过通用试验标准数据、模态分析数据、样品安装在试验夹具上的实验测试数据综合确定。 实验室测试可以用来估计响应点间的相位和相关关系。 模态测试可用来验证实际安装条件下和试验夹具安装条件下动态响应的相似性。 也可从相似的产品估计，或根据样品的特性和参考相关环境条件标准中确定数据。

　　4 . 5 样品安装

　　样品可以是部件、组件和设备，因此安装过程需考虑以下因素：

　　a) 样品的连接件应尽可能与实际情况一致，包括减振器、紧固件、扭矩等;

　　b) 所有连接，如电缆、管道等，应合理安装，使其产生的应力与应变类似于现场条件;

　　c) 可用低频支撑、悬挂方式可避免复杂的共振;

　　d) 需通过补偿或适当的模拟来减小重力与负载和方向的影响。

　　4 . 6 试验容差

　　4 . 6 . 1 正常试验容差

　　除非在环境试验规范中另有说明，否则控制信号应满足以下规定的容差要求：

　　a) 正弦振动时试验容差如下：

　　1) 振幅：在指定频率范围时，参考点处的容差要求为规定值的± 10%。当控制策略为多点控制时，每个控制点的响应值应在规定值的 5 dB 以内。 应尽量减少指定频率范围外的激励。

　　2) 频率：规定值的 0 . 5%或 0 . 5 Hz,取较大值。

　　3) 扫频速率：不超过规定扫频速率的 ±10%, 如果未指定扫频速率，则按 1 oct/min 进行扫频。

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　　4) 信号容差：信号容差应不超过 5%。达到 5 000 Hz或 5 倍于驱动频率，取较小值。

　　T

　　式中：

　　T — 信号容差;

　　NF —未滤波信号的 rms值;

　　F —滤波信号的 rms值。

　　注：这个参数适用的信号可以是加速度、速度和位移。

　　表 1 正弦振动试验容差要求

　　b) 宽带随机振动试验容差如下：

　　1) 功率谱密度(PSD) ：参考点处的容差要求为规定值的±3 dB 以内。 当控制策略为多点控制时，每个控制点的响应值应在规定值的 5 dB 以内。 应尽量减少试验频率范围外的激励 。 随机统计误差应不超过 14%,相当于带宽与采样时间值的乘积(B×T)的 50 倍，或相当于自由度为 100 。

　　2) 均方根(rms) ：在试验频率范围内，参考点处的测量值应在设定值的± 1 dB 以内。

　　3) 幅值分布：随机振动的瞬时值是名义上的高斯函数。 这个分布应该包含了 2 . 7 倍标准差，而大于 3 倍标准差的概率应该保持在最小值。

　　4) 试验频率范围外的响应：试验设备和夹具不应使驱动信号失真，在一定程度上会导致试验频率范围外的响应发生。 在试验频率范围内，最好预先使用上面列出的正弦部分的标准对信号容差进行分析。 如果没有进行这种核查，那么在使用下列标准的情况下，试验频率范围内的响应不应超过 20% :

　　R

　　式中：

　　Rout — 试验频率范围外的响应;

　　GF —试验随机波形的 rms值，达到 5 000 Hz或 5 倍于驱动频率，取较小值;

　　G —试验频率范围内随机波形的 rms值。

　　注：这个参数适用的信号可以是加速度、速度和位移。

　　c) 试验持续时间容差是在指定时间的 2%或 1 min之内，取较小值。

　　4 . 6 . 2 放宽试验容差

　　在指定试验频率范围内的特定频率下，当使用控制策略时，上面引用的试验容差可能难以实现。 在这种情况下，根据试验工程师的判断，在下列约束条件下，某些试验容差要求可能会被降低。 其他容差不变。 下列试验容差的使用应记录在试验报告中：

　　a) 正弦振动：

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　　1) 振幅：不大于 500 Hz,规定值的 ±10% ;

　　2) 振幅：大于 500 Hz,规定值的 ±20% ;

　　3) 振幅超出规定值 ±10%范围的，其累积频带宽度不应超过试验频率的 5%。

　　b) 随机振动：

　　1) 振幅：不大于 500 Hz, ±3 dB;

　　2) 振幅：大于 500 Hz, ± 6 dB;

　　3) 振幅超出规定值 ±3 dB范围的，其累积频带宽度不应超过试验频率的 5% ;

　　4) 均方根：±2 dB。

　　当结构复杂时可适当放宽要求，但超容差时应记录，并体现在报告中。

　　5 信息要求

　　5 . 1 概述

　　为了充分地进行并记录动态性能试验需要至少提供以下信息。 根据实际情况设计计划表，必要时可以通过添加或去除部分项目进行调整。 建议进行夹具和样品的模态分析检测。 这些数据有利于评估试验结果和评估产品对需求变化或新应用的适应能力。 这些数据对强调现有产品新的应用领域的未来规划将是非常有价值的(当由于试验程序不考虑模态检测时，共振搜索可以提供非常有用的信息)。

　　5 . 2 试验前需要的信息

　　为了顺利开展多点激励振动试验需要提供以下信息。

　　a) 选择试验过程和试验系统(试验项目/平台配置)，详细的信息包括：

　　1) 试验参考条件，时间历程或功率谱和相关系数;

　　2) 控制传感器安装位置;

　　3) 监测/限制传感器安装位置(如果有的话);

　　4) 可以接受的实现激振器系统适当补偿的预试验量级;

　　5) 试验容差标准，包括先前确定的多点激励试验容差范围;

　　6) 振动控制策略。

　　b) 试验的环境要求，如温度、湿度、电磁场等;

　　c) 样品的失效准则及检测方法;

　　d) 试验夹具模态测量的有关信息;

　　e) 试验中断程序。

　　5 . 3 试验中需要的信息

　　在试验过程中应收集以下信息：

　　a) 试验调试记录;

　　b) 样品的外观和性能的检测记录;

　　c) 试验过程的分析和讨论记录;

　　d) 附加环境条件如温度记录;

　　e) 与控制测量点有关的任何超出容差情况记录;

　　f) 试验中断、试验故障及试验故障处理的记录;

　　g) 以数字形式给出的经过适当处理的监测/限制时间历程信息;

　　h) 记录试验次数及试验的持续时间。

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　　5 . 4 试验后需要的信息

　　在试验后应记录以下信息：

　　a) 试验后样品的外观和性能的检测记录;

　　b) 振动测量数据分析和性能检查分析;

　　c) 任何数据测量异常，比如，很高的仪器噪声、传感器响应的丢失等;

　　d) 试验后测量系统的状态;

　　e) 原始试验计划的任何改动;

　　f) 试验结论。

　　6 试验实施

　　6 . 1 试验准备

　　6 . 1 . 1 试验前准备

　　试验开始前，根据有关文件和产品有关信息(包括产品使用的响应分布/运动特性)确定试验程序、样品技术状态、试验量级、试验持续时间、激励方法、激振器的控制方法、激振器的安装布置、失效判据、样品功能(性能)要求、测量仪器要求、试验设备能力及夹具等。 此外还需要：

　　a) 选择合适的激振器和准备/设计夹具;

　　b) 选择合适的多激励试验配置和相关的安装方式;

　　c) 选择合适的数据测量系统(传感器、电缆、调理放大器、记录仪和分析设备等);

　　d) 在没有安装样品前，对振动设备进行预调试，以确认工作正常;

　　e) 如需要，进行预试验，确定试验方案的激励方法，控制策略及夹具等;

　　f) 保证数据采集仪(振动测量仪)的功能(性能)符合技术要求。

　　6 . 1 . 2 试验前检查

　　所有的样品需要进行实验室环境下预试验以获取基准数据。 进行预试验检测步骤如下：

　　a) 检查样品的外观等，并记录结果;

　　b) 准备样品，如果需要，按照确定的试验计划设置运行配置;

　　c) 检查样品/夹具/激励系统，确保符合样品和试验计划的要求;

　　d) 如果可以，按照试验计划进行一次运行检测并记录结果，用于和试验中和试验后的数据进行比较 。如果样品未达到期望的效果，需分析原因并重新进行检测。

　　6 . 2 试验程序

　　以下是用于多输入多输出振动试验程序的一般指南，根据是否具有公共平台分为 4 类 。程序 1、程序 2 针对公共平台试验系统，程序 3、程序 4 针对分布式振动加载试验系统。 程序可以按照试验计划、控制方法和相关试验信息进行适当剪裁。

　　a) 程序 1 —多输入单输出(MISO)振动试验程序 1 的步骤如下：

　　1) 对样品进行外观检查和功能性能检测。 如发现失效，按 6 . 6 . 3 处理;按 6 . 6 . 3 b)处理时，替换/修复故障或不工作的元器件或组件后，开始试验。

　　2) 如有要求，进行夹具的模态测试以验证夹具是否满足要求。

　　3) 分析试验条件，确定试验设备能否实现。 MISO试验为单一线振动或角振动中的一种;对

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　　于角振动，如果需要，通过几何运动关系将条件转化成激振器的线振动。 利用所有与样品动态/几何配置有关的固有信息，包括样品距离运动轴的重心说明、试验夹具的模态特性以及所有相关的质量惯性矩，分析试验系统的可行性。 包括频率范围、系统抗倾覆能力、推力、速度、位移。 如果需要，设置各激振器的试验参考谱。

　　4) 在样品/夹具要求位置上安装传感器。 作为试验装置，一般振动平台上对应各激振器有加速度传感器。 选择用作控制的加速度或位移传感器的位置和极性应与参考信号的一致(参见附录 B) 。根据控制策略的要求控制激振器并测量其他需要的数据，对于低于 5 Hz的试验，一般采用位移控制。 控制点量值相等，各个激振器之间的相干系数为 1,相位为0°或 180°。调试测量系统，保证其工作正常。 如果需要，确定试验限幅控制点、频率范围和量值，并进行试验控制。

　　5) 选择激振器和对应的控制点，主控制点与激振器唯一对应。 一般只选择对运动提供推力的激振器，对同一试验系统上的其他不提供推力的激振器，一般进行最大约束，避免其他运动的牵连影响。

　　6) 按 6 . 7 的要求进行试验安全保护，一般设置紧急终止试验物理制动。 如有需要，专人负责。

　　7) 将产品按寿命期实际使用状态安装在夹具上。 如有需要，使用悬挂或软弹性支撑装置平衡样品、夹具在内的运动结构重力，并对样品进行保护。 悬挂或支撑的共振频率不大于样品安装在夹具上之后的一阶频率的 1/5。 如有需要，测试样品模态。

　　8) 对样品进行外观检查，如有需要，还要进行功能检测。 如果样品的运行正常，则进行步骤

　　9);如发现失效，按 6 . 6 . 3 处理并重复步骤 8) 。

　　9) 施加低量级振动，可以使用试验要求满量值的- 18 dB 或 - 12 dB。如有需要，还要施加其他环境应力。 检查激振器、夹具和测量系统是否符合要求。

　　10) 对样品(或动态模拟件)进行系统传递特性辨识。 如可行，采用与试验状态和条件相近的激励施加，如白/随机噪声谱、正弦扫频、定频，以获得更准确的系统传递特性。 如果试验系统状态未改变，之前相同试验状态已有的系统传递特性可以调出使用，不再进行系统传递特性辨识。 如果使用动态模拟件，补偿后用样品代替模拟样品。

　　11) 施加所要求的振动以及其他要求的环境应力。 通常在开始试验时使用小量级激励以保证动态响应的正确和仪器设备的正常，可以是试验要求满量值的- 12 dB(或 - 18 dB)。均衡稳定后逐步增加(如 3 dB一级)，直到满量值。

　　12) 记录下必要的数据，检查每一个控制点的振动(量值、相干和相位)是否符合规定，作为试验评价的依据。 频域试验记录包括控制加速度或控制位移的自功率谱和互功率谱密度。

　　13) 在整个试验过程中监测振动量级，如可行，应在试验过程中持续监测样品的性能。 如果量级变化或者发生失效，按照试验关机程序终止，然后根据试验中断恢复程序 6 . 6 进行处理。

　　14) 在达到要求的试验持续时间时，停止振动。 根据试验目的可能会要求在结束前进行附加的不同量级的振动。 如果这样，根据要求重复步骤 8) ~14) 。

　　15) 检查样品、夹具、激振器和测量仪器。 如果发生失效、磨损、松动或其他异常，按 6 . 6 试验中断恢复程序进行处理。

　　16) 在每个要求的振动方向上重复步骤 1) ~15) 。一些具有多 自 由度运动功能的振动试验设备，可以实现一次安装后进行多振动方向的试验，无需重新安装样品来改变激励方向。重复的步骤可以不做。

　　17) 在每种要求的振动环境上重复步骤 1) ~16) 。

　　18) 从夹具上卸下样品，对其在试验过程中可能发生的可见机械退化进行检查。 如果发生失

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　　效，按 6 . 6 进行处理。 数据处理参见附录 C、附录 B。

　　注：建议传感器横向灵敏度不大于 3 . 5%。

　　b) 程序 2 —多输入多输出(MIMO)振动试验程序 2 的步骤如下：

　　1) 对样品进行外观检查和功能性能检测。 如发现失效，按 6 . 6 . 3 处理;按 6 . 6 . 3 b)处理时，替换修复故障或不工作的元器件或组件后，开始试验。

　　2) 如有要求，进行夹具的模态测试以验证夹具是否满足要求。

　　3) 分析试验条件，确定多输出振动的激励策略。 检查 MIMO试验条件是否可实现。 MIMO试验设备的激振器数量可以大于运动自由度数量(超静定)，在多种多输出振动的激励方式中确定一种。 超静定激振应对激振器进行约束，确保激励驱动与多输出振动为确定关系(静定系统)。推荐选择提供推力的实现多输出振动最少需要的激振器数量，避免其他运动的牵连影响。

　　4) 分解试验条件到所选择的激振器上，确定试验设备能否实现。 当包含刚体转动时，MIMO试验条件与激振器没有直接对应关系。 利用运动转换关系(参见附录 B) 把试验条件分解到所选择的激振器上。 利用所有与样品动态/几何配置有关的固有信息，包括样品在三个正交轴上的重心说明，试验夹具的模态特性，以及所有相关的质量惯性矩，分析试验系统的可行性，包括频率范围、抗倾覆能力。

　　5) 在样品/夹具要求位置上安装传感器。 作为试验装置，一般振动平台上对应各激振器有加速度传感器，选择用作控制的加速度或位移传感器的位置和极性应与参考信号的一致(参见附录 B) 。清楚地辨别出各个激励方向并提供校准以保证每个激励方向上的所有的精确性。 对于低于 5 Hz 的试验，一般采用位移控制。 调试测量系统，保证其工作正常。 如果需要，确定试验限幅控制点、频率范围和量值，并进行试验控制。

　　6) 选择激振器和对应的主控制点，主控制点与激振器唯一对应。 根据控制策略的要求控制激振器并测量其他需要的数据。 一般主控制点使用试验装置振动平台上的加速度或位移传感器，试验条件分解为固定的转换关系。 如果需要，选择非试验装置振动平台上的点作为主控制点，试验条件分解的转换关系需要重新确定。

　　7) 按 6 . 7 的要求进行试验安全保护，一般设置紧急终止试验物理制动。 如有需要，专人负责。

　　8) 将产品按寿命周期实际使用状态安装在夹具上。 如果需要，使用悬挂或软弹性支撑装置平衡样品、夹具在内的运动结构重力，并对样品进行保护。 悬挂或支撑的共振频率不大于样品安装在夹具上之后的一阶频率的 1/5。 如有需要，测试样品模态。

　　9) 对样品进行外观检查，如有需要，还要进行功能检测。 如果样品的运行正常，则进行步骤

　　10) 。如发现失效，按 6 . 6 . 3 处理并重复步骤 9) 。

　　10) 施加低量级振动，可以使用试验要求满量值的- 18 dB 或 - 12 dB。如有需要，还要施加其他环境应力。 检查激振器、夹具和测量系统是否符合要求。

　　11) 对样品(或动态模拟件)进行系统传递特性辨识。 如可行，采用与试验状态和条件相近的激励施加，如白/随机噪声谱、正弦扫频、定频，以获得更准确的系统传递特性。 如果试验系统状态未改变，之前相同试验状态已有的系统传递特性可以调出使用，不再进行系统传递特性辨识。 如果使用动态模拟样品，补偿后用样品代替模拟样品。

　　12) 施加所要求的振动以及其他要求的环境应力。 通常在开始试验时使用小量级激励以保证动态响应的正确和仪器设备的正常，可以是试验要求满量值的- 12 dB(或 - 18 dB)。均衡稳定后逐步增加(如 3 dB一级)，直到满量值。

　　13) 记录下必要的数据，检查每一个控制点的振动(量值、相干和相位)是否符合规定，作为试

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　　验评价的依据。 频域试验记录包括控制加速度或控制位移的自功率谱和互功率谱密度。

　　14) 在整个试验过程中监测振动量级，如可行，应在试验过程中持续监测样品的性能。 如果量级变化或者发生失效，按照试验关机程序终止，然后根据试验中断恢复程序 6 . 6 进行处理。

　　15) 在达到要求的试验持续时间时，停止振动。 根据试验 目 的，可能会要求在结束前进行附加的不同量级的振动。 如果这样，根据要求重复步骤 9) ~15) 。

　　16) 检查样品、夹具、激振器和测量仪器。 如果发生失效、磨损、松动或其他异常，按 6 . 6 试验中断恢复程序进行处理。

　　17) 在每种要求的振动环境上重复步骤 1) ~16) 。重复的步骤可以不做。

　　18) 从夹具上卸下样品，对其在试验过程中可能发生的可见机械退化现象检查。 如果发生失效，按 6 . 6 进行处理。 数据处理参见附录 C、附录 B。

　　注：建议传感器横向灵敏度不大于 3 . 5%。

　　c) 程序 3 —多激励单轴输出(MESA)振动试验程序 3 的步骤如下：

　　1) 对样品进行外观检查和功能性能检测。 如发现失效，按 6 . 6 . 3 处理;按 6 . 6 . 3 b)处理时，替换修复故障或不工作的元器件或组件后，开始试验。

　　2) 如有要求，进行夹具的模态测试以验证夹具是否满足要求。

　　3) 分析试验条件，MESA试验为单一线振动或角振动中的一种。 对于角振动，如果需要，通过几何运动关系将条件转化成激振器的线振动。 根据试验设备的能力进行预处理，并确定补偿方法。

　　4) 根据样品技术状态或要求，选择参数合适的激振器并确定数量。 利用所有与样品动态/几何配置有关的固有信息，包括样品距离运动轴的重心说明、试验夹具的模态特性以及所有相关的质量惯性矩，分析试验激励的可行性。

　　5) 在样品/夹具要求的位置上安装传感器。 选择用作控制的加速度或位移传感器的位置和极性应与参考信号的一致(参见附录 B) 。清楚地辨别出各个激励方向并提供校准以保证每个激励方向上的所有的精确性。 调试测量系统，保证其工作正常。

　　6) 选择与激振器对应的主控制点，主控制点与激振器唯一对应。 如果需要，一个激振器可以选择多个控制点，并确定控制策略。 对于低于 5 Hz 的试验，一般采用位移控制。

　　7) 按 6 . 7 的要求进行试验安全保护，一般设置紧急终止试验物理制动。 如有需要，专人负责。

　　8) 如果需要，确定试验限幅控制测点、频率范围和量值。 限幅点位置可根据试验技术文件要求，或根据小量级预试验确定。

　　9) 确定激振位置。 根据样品的特点，激励位置应选择刚度较大的部位。 尽量接近获取实测数据的部位，易于激振器安装。

　　10) 试验系统搭建。 将激振器摆放到位，根据产品按实际使用状态安装。 一般对非激励的轴振动进行约束。 一般选择机械解耦装置，将激振器与解耦装置、解耦装置与夹具、夹具与样品之间紧固相连。 系统搭建需要考虑安装效率，便于试验状态转换。

　　11) 样品采用悬空的激励方式，使用悬挂或软弹性支撑装置平衡包括样品、夹具在内的运动结构重力，并对样品进行保护。 悬挂或支撑的共振频率不大于试验下限频率的 1/5。 采用非悬空的激励方式，试验系统应满足抗倾覆能力要求。 如有要求，测量样品模态。

　　12) 对样品进行外观检查，如有需要，还要进行功能检测。 如果样品的运行正常，则进行步骤

　　13) 。如发现失效，按 6 . 6 . 2 处理并重复步骤 12) 。

　　13) 施加低量级振动，可以使用试验要求满量值的 -18dB或- 12dB。如有需要，还要施加其

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　　他环境应力。 检查激振器、夹具和测量系统是否符合要求。

　　14) 对样品(或动态模拟件)进行系统传递特性辨识。 如可行，采用与试验状态和条件相近的激励施加，以获得更准确的系统传递特性。 如果使用动态模拟样品，补偿后用样品代替模拟样品。

　　15) 施加所要求的振动以及其他要求的环境应力。 通常在开始试验时使用小量级激励以保证动态响应的正确和仪器设备的正常，可以是试验要求满量值的- 12 dB(或 - 18 dB)。均衡稳定后逐步增加(如 3 dB一级)，直到满量值。

　　16) 记录下必要的数据，检查每一个控制点的振动(量值、相干和相位)是否符合规定，作为试验评价的依据。 频域试验记录包括控制加速度或位移的自功率谱和互功率谱密度。

　　17) 在整个试验过程中监测振动量级，如可行，应在试验过程中持续监测样品的性能。 如果量级变化或者发生失效，按照试验关机程序终止，然后根据试验中断恢复程序 6 . 6 进行处理。

　　18) 在达到要求的试验持续时间时，停止振动。 根据试验 目 的，可能会要求在结束前进行附加的不同量级的振动。 如果这样，根据要求重复步骤 12) ~18) 。

　　19) 检查样品、夹具、激振器和测量仪器。 如果发生失效、磨损、松动或其他异常，按 6 . 6 试验中断恢复程序进行处理。

　　20) 在每个要求的振动方向轴上重复步骤 1) ~19) 。

　　21) 在每种要求的振动环境上重复步骤 1) ~20) 。

　　22) 从夹具上卸下样品，对其在试验过程中可能发生的可见机械退化现象检查。 如果发生失效，按 6 . 6 进行处理。 数据处理参见附录 C、附录 B。

　　注：建议传感器横向灵敏度不大于 3 . 5%。

　　d) 程序 4 —多激励多轴输出(MEMA)振动试验程序 4 的步骤如下：

　　1) 对样品进行外观检查和功能性能检测。 如发现失效，按 6 . 6 . 3 处理;按 6 . 6 . 3 b)处理时，替换修复故障或不工作的元器件或组件后，开始试验。

　　2) 如有要求，进行夹具的模态测试以验证夹具是否满足要求。

　　3) 分析试验条件，确定 MEMA各激励输入的试验条件。 频域试验的互谱信息以轴为基准。如果需要，根据试验设备的能力进行预处理，并确定补偿方法。

　　4) 根据要求，选择参数合适的激振器，确定数量和激励方案。 利用所有与样品动态/几何配置有关的固有信息，包括样品距离运动轴的重心说明、试验夹具的模态特性以及所有相关的质量惯性矩，分析试验激励的可行性。

　　5) 在样品/夹具要求的位置上，安装传感器。 选择用作控制的加速度的位置和极性应与参考信号的一致(参见附录 B),清楚地辨别出各个激励方向并提供校准以保证每个激励方向上的所有的精确性。 调试测量系统，保证其工作正常。

　　6) 选择与激振器对应的主控制点，主控制点与激振器唯一对应。 如果需要，一个激振器可以选择多个控制点，并确定控制策略。 对于低于 5 Hz 的试验，一般采用位移传控制。

　　7) 按 6 . 7 的要求进行试验安全保护，一般设置紧急终止试验物理制动。 如果需要，专人负责。

　　8) 如果需要，确定试验限幅控制测点、频率范围和量值。 限幅点位置可根据试验要求，或根据小量级预试验确定。

　　9) 确定激振位置，应考虑空间干涉。 根据样品的特点，激励位置应选择刚度较大的部位。 尽量接近获取实测数据的部位，易于激振器安装。

　　10) 试验系统搭建。 将激振器摆放到位，根据产品按实际使用状态安装。 使用高性能的机械

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　　解耦装置，将激振器与解耦装置、解耦装置与夹具、夹具与样品之间紧固相连。 如果需要，对解耦装置进行保护。

　　11) 样品采用悬空的激励方式，使用悬挂或软弹性支撑装置平衡包括样品、夹具在内的运动结构重力，并对样品进行保护。 悬挂或支撑的共振频率不大于样品安装在夹具上之后的一阶频率的 1/5 。

　　12) 对样品进行外观检查，如有需要，还要进行功能检测。 如果样品的运行正常，则进行步骤

　　13) 。如发现失效，按 6 . 6 处理并重复步骤 12) 。

　　13) 施加低量级振动，可以使用试验要求满量值的- 18 dB 或 - 12 dB。如有要求，还要施加其他环境应力。 检查激振器、夹具和测量系统是否符合要求。

　　14) 对样品(或动态模拟件)进行系统传递特性辨识。 如可行，采用与试验状态和条件相近的激励施加，以获得更准确的系统传递特性。 如果使用动态模拟样品，补偿后用样品代替模拟样品。

　　15) 施加所要求的振动以及其他要求的环境应力。 通常在开始试验时使用小量级激励以保证动态响应的正确和仪器设备的正常，可以是试验要求满量值的- 12 dB(或 - 18 dB)。均衡稳定后逐步增加(如 3 dB一级)，直到满量值。

　　16) 记录下必要的数据，检查每一个控制点的振动(量值、相干和相位)是否符合规定，作为试验评价的依据。 频域试验记录包括控制加速度或位移的自功率谱和互功率谱密度。

　　17) 在整个试验过程中监测振动量级，如可行，应在试验过程中持续监测样品的性能。 如果量级变化或者发生失效，按照试验关机程序终止。 确定量级变化原因，然后根据试验中断恢复程序 6 . 6 进行处理。

　　18) 在达到要求的试验持续时间时，停止振动。 根据试验 目 的，可能会要求在结束前进行附加的不同量级的振动。 如果这样，根据要求重复步骤 12) ~18) 。

　　19) 检查样品、夹具、激振器和测量仪器。 如果发生失效、磨损、松动或其他异常，按 6 . 6 试验中断恢复程序进行处理。

　　20) 在每种要求的振动环境上重复步骤 1) ~19) 。

　　21) 从夹具上卸下样品，对其在试验过程中可能发生的可见的机械退化现象检查。 如果发生失效，按 6 . 6 进行处理。 数据处理参见附录 C、附录 B。

　　注：建议传感器横向灵敏度不大于 3 . 5%。

　　6 . 3 中间检测

　　如有关规范有规定，在试验过程中样品应在规定的时间间隔内进行中间检测，并检测其性能。

　　有时样品在试验全过程或试验的适当阶段处于工作状态。

　　对于振动会影响开关功能的样品，比如干扰继电器的工作，重复操作以确认在试验频率范围内产品的功能是否正常。

　　如果试验仅仅为了验证完整性，样品的功能可在试验完成后进行评价。

　　6 . 4 恢复

　　有时在试验后和最终检测前需要一段恢复时间让样品达到与初始检测时相同的条件，例如温度。有关规范应规定需要恢复的条件。

　　6 . 5 最终检测

　　应按有关规范规定对样品进行外观、尺寸和功能性能检测。

　　有关规范应给出样品可接受或拒收的判据。

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　　6 . 6 中断

　　6 . 6 . 1 概述

　　多种情况都可能导致试验中断。 下面将讨论常见的导致试验中断的原因，以及推荐的解决办法。建议在任何试验中断的过程中只要激励装置还处于通电状态都仍开启试验记录设备。

　　6 . 6 . 2 由于试验设备故障导致中断

　　如果中断是由于试验设备故障，则应分析该故障并判断出根本原因。 同时建议对控制和响应的数据进行评估，确保在试验设备发生故障的过程中没有不希望的瞬态力传递给样品。 如果样品未受由于试验设备故障产生的过试验影响，修复试验设备或更换试验设备从中断位置重新开始试验。 如果样品受试验设备故障产生的过试验的影响，则立即通知对样品负责的试验工程师。 根据过试验事件的量级和持续时间、事件的频谱数据、试验资源的成本和可行性以及试验具体问题的分析等因素进行风险评估，以确定下一步解决办法。

　　6 . 6 . 3 由于样品运行失效导致中断

　　若样品在运行过程中了发生功能失效，则应中断试验，分析失效原因。 根据具体情况，按以下方法重新开始试验：

　　a) 最好选择一个“新”样品代替原来的样品并重新开始整个试验。

　　b) 另一种方法是替换/修复故障的元件或组件，并重新开始整个试验。 在继续试验之前需进行风险分析，因为除了新替换的元件外这个选项对整个样品增加了一个过试验条件。 如果故障的元件或组件是一个可更换单元，且寿命小于试验时间的话，则需要在实际试验中替换可更换单元，并从中断点继续试验。

　　c) 对于许多系统级的试验，样品或者费用昂贵或者具有唯一性，因此由于单个子系统失效而要获得额外的样品重新进行试验是不可能的。 对于这样的情况，应由对试验系统负责的机构进行风险评估，以决定替换故障的子系统并重新进行试验是否是一个可以接受的方案。 如果可以，则应替换故障的子系统后重新开始整个试验。

　　注 ：当评估由于样品故障引起的中断时，可考虑对相同样品进行预试验，并分析其结果。

　　6 . 6 . 4 由于计划事件导致中断

　　很多情况下会发生计划中的试验中断，例如，样品的停机检测、定期维护等。 在完成计划要求的工作后继续试验。 所有预先安排的中断都需要记录在试验计划和试验报告中。

　　6 . 6 . 5 超过试验容差导致中断

　　超过试验容差或在动态响应中出现了显著的变化都可能导致试验工程师启动试验中断，或当试验容差超过控制策略中而产生自动中断。 在这种情况下，检查样品，夹具和试验设备，排查出原因：

　　a) 如果是由于夹具或试验设备的问题导致中断，修正问题后即可恢复试验;

　　b) 如果是由于样品的结构或机械退化导致中断，则该问题一般会导致试验失败，除非这问题允许在试验过程中纠正，才可以重新试验。

　　6 . 7 试验安全保护措施

　　对于大部分系统级试验，样品昂贵或者具有唯一性，因此试验系统的安全保护措施非常重要，应在试验过程中进行安全保护，尽量避免样品因为外部的异常情况而受损或失效。

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　　试验过程中，控制系统应具有快速响应停止的能力，一旦试验过程中发现异常后，能人为地快速控制试验的停止，以免样品遭受更加严重的破坏。

　　试验过程中，控制系统应具有激励电压限制功能，保证在试验过程中激励电压在安全限制范围之内 。避免激励电压过大导致样品损坏或失效。

　　试验过程中，控制系统应具有信号监测功能，若采集到的信号量级比目标量级明显异常偏小或者明显偏大的情况下，能报警或中断，使试验系统各个测点的量级都处于可控的状态。

　　7 结果分析

　　试验期间，按要求自动存储试验运行数据。 控制软件应当能提供如下基本信号处理功能：传递函数、阻抗矩阵、自谱、偏相干、互谱和相位。 也可能需要使用后处理工具作附加数据处理。

　　8 有关规范应给出的内容

　　当有关规范中采用本试验时，只要适用，应尽可能给出下列细节，要特别注意带星号( *)的条款，因为这些条目总是必需的。 项目如下：

　　a) 初始振动响应检查，方法 1(正弦或随机激励);

　　b) 使用正弦或随机激励的振动响应检查，方法 2 * ;

　　c) 最终振动响应检查，方法 1 和方法 2 ;

　　d) 固定点 * ;

　　e) 横向运动;

　　f) 峰值因子或驱动信号削波 * ;

　　g) 振动容差;

　　h) 允许偏差(方法 2) * ;

　　i) 安装 ;

　　j) 试验频率范围 * ;

　　k) 加速度谱密度值 * ;

　　l) 加速度谱密度谱型 * ;

　　m) 试验时间 * ;

　　n) 预处理;

　　o) 初始检测 * ;

　　p) 方法 1 或方法 2 * ;

　　q) 多点控制;

　　r) 试验轴向和试验顺序;

　　s) 响应点，方法 2 ;

　　t) 加速度谱密度的多次测量;

　　u) 中间检测;

　　v) 恢复 ;

　　w) 最终检测和接受或拒收的判据 * 。

　　9 试验报告应给出的信息

　　试验期间应做记录，内容应包括如带试验参数的试验运行记录的时间列表，试验期间观察及实施情

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　　况和测量数据表。 试验报告至少应给出下列信息：

　　a) 客户(名称和地址);

　　b) 实验室(名称和地址);

　　c) 试验报告标识(发布 日期、唯一编号);

　　d) 试验日期;

　　e) 试验类别;

　　f) 试验目的(研制试验、鉴定试验等);

　　g) 试验标准名称及版本号(相关的试验程序);

　　h) 样品描述(唯一性标识、图纸、照片、数量等);

　　i) 样品的安装方式(夹具标识，图纸，照片等);

　　j) 试验设备描述(横向运动等);

　　k) 控制和测量系统、传感器安置位置(描述、图纸、照片等);

　　l) 所用的滤波器(滤波器的类型和带宽);

　　m) 测量系统不确定度(校准数据，上次校准日期和下次校准日期);

　　n) 控制策略[多点控制，多参考控制(加速度、位移或者力控制)，最小或最大控制策略];

　　o) 初始，中间，中断或最终检查;

　　p) 要求的严酷等级(根据试验规范);

　　q) 文件中规定的试验严酷等级(检测点，试验谱);

　　r) 试验结果(样品状态的评价);

　　s) 试验情况记录;

　　t) 试验结论;

　　u) 试验负责人(签名);

　　v) 发放(报告发放清单)。

　　注：试验记录可作为试验报告的一部分。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　多激励振动试验夹具

　　A.1 概述

　　A.1 . 1 范围

　　本附录讨论了在实验室进行多激励振动环境模拟时与夹具的使用相关的内容，给出了样品安装有关信息(带包装或不带包装)，还给出了多激励振动环境与气候环境综合施加时的有关信息。 本附录给出和讨论了一些关键的特性，对于能否进行合格的试验非常重要。

　　A.1 . 2 目的

　　进行多激励振动环境试验时需要使用试验机和夹具，将载荷施加到样品上以复现使用时的情况。应以受控的方式通过电动振动台或伺服作动器施加载荷或振动。

　　试验夹具的选择对于能否成功进行试验非常重要。 好的试验夹具根据样品不同，在尺寸和复杂程度上区别很大。 多数情况下，基于实际情况和过去的经验，会有一个预定的选择。 可以使用在类似试验中使用过的夹具，也可以用已有的有效设计加工新夹具。 如果没有现成试验夹具或夹具，就需要重新进行设计。

　　A.1 . 3 主要内容

　　振动试验装置可以是直接连接到作动器上的简单系统，也可以是需要专用的夹具和支撑夹具的复杂系统。

　　在进行夹具设计前应考虑下列问题：

　　a) 试验对象：整个产品或部件。 如果是部件，应充分复现界面的载荷情况。 无论是将部件单独试验还是作为整个产品的一部分进行试验，夹具都应充分复现产品或部件在使用时的动态响应。

　　b ) 施加机械载荷的位置：如果样品是主要的承载部件，应在试验时对其进行控制，并将载荷直接施加到样品上。 如果样品受振动运动的影响，应考虑它是传递还是响应振动。 如果是传递，载荷应通过正常安装点直接施加到样品上，如果是响应，就需要更加细致地连接布局。

　　c) 载荷点数量和方向：应能明确载荷施加的位置、数量和方向。

　　d) 载荷和运动的幅值：对于每种载荷组成和运动轴向，需识别出载荷的最大值，运动的最大值。作动器应有足够的能力以产生使用时的载荷，提供足够的位移来产生需要的运动。 应有一定的间隙，以适应试验时惯性效应和载荷作用下样品的变形。

　　A.2 试验夹具

　　A.2 . 1 通用要求

　　A.2 . 1 . 1 作用

　　夹具用于将激振器与样品连接起来，通过连接点向样品施加激励。 试验夹具首先要具备连接和定向的功能，任何夹具都应当将激振器的运动通过连接点真实地传递到样品上。

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　　A.2 . 1 . 2 考虑共振

　　理想情况下振动夹具的设计应当是将激振器和样品连接在一起后，在试验频率范围内没有共振。否则通过激振器向样品传递运动的真实性就会受到影响，应通过阻尼器来降低夹具的共振幅值。 然而，这是很难实现的，有时需依赖控制系统来减少夹具/工装的共振效应。 存在一种趋势：就是依赖控制器的能力来补偿夹具设计的不足。 但不推荐采用这种做法，只有在所有改进夹具特性的设计方法都尝试不成功后再采用。

　　A.2 . 2 单轴多点

　　单轴多点试验系统由沿着平行方向运动的多个激振器组成。 例如并激电动振动台、轮式车辆试验用的四柱激振器(在整车每个轮子底下安装垂直运动的激振器来模拟路面载荷)，以及用多个激振器向机翼施加气动载荷的试验系统。 样品可能是固定的(例如机翼试验)，也可能是自由的(如轮式车辆)。

　　A.2 . 3 多轴单点

　　多轴单点试验系统由多个沿着正交轴向直线运动的激振器通过样品上的一个点施加激励。 用于模拟通过样品上的一个点施加多轴载荷的情况。 例如车轮、直升机旋翼顶端的连接点。 多轴试验系统需要在每个方向上有柔性关节以防止正交轴向上运动受到限制。 一个轴向上运动的激振器可能会在其他正交轴向上引起耦合运动。

　　A.2 . 4 多轴多点

　　多轴多点试验系统用于多个激振器在多个方向上对样品多个位置同时加载的情况。 尽管不多见，还是存在样品通过不同的位置承受多轴激励的情况。

　　A.2 . 5 材料和特性

　　A.2 . 5 . 1 材料

　　设计夹具时，材料的选择主要考虑质量和刚度。 材料的刚度是其物理特性的函数，刚度从金属到塑料变化范围很大。 某些材料具有良好的比刚度，即同样的质量会提供更大的刚度，通常希望这样，一些常规的材料如镁和铝因其良好的比刚度而被广泛使用。 材料的另一个性能是阻尼特性，例如铝的迟滞阻尼大约是钢材的四倍，塑料的阻尼甚至比铝还要大。 材料的选择需仔细考虑，例如用铝替代钢可以降低重量，动态特性不会变化多少，而用另一些材料例如塑料时，为满足刚度要求就需要改变尺寸，这样就会明显改变夹具的动态特性。

　　A.2 . 5 . 2 夹具设计的基本要求

　　设计夹具时应考虑指标如下：

　　a) 强度：夹具的强度应足以传递需要从激振器向样品施加的载荷。

　　b ) 刚度：夹具的刚度应足够高，使其不发生变形，不改变施加到样品上载荷的特性。 质量相同刚度越大则一阶固有频率越高，应高于激励频率范围。

　　c) 质量：夹具的质量在满足刚度要求的情况下应尽可能小。 夹具在运动中会产生惯性载荷，在评估激振器能力时需考虑在内。 惯性载荷不应作用在样品上，否则会影响其动态特性。

　　d) 固有频率：夹具的固有频率应高于样品的试验频率范围，否则将改变样品的动态特性，难以得到令人满意的模拟。

　　e) 阻尼：如果在试验频率范围内出现高 Q 值的共振，就可能需要采用加大阻尼的方法。 大多数

　　GB/T 2423 . 62—2018

　　金属的材料阻尼对其动态特性影响不大。 连接界面的阻尼实际上影响