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峭度控制

       最 近,有较多的可靠性工程师咨询了关于随机试验控制中峭度控制的相关技术问题,鉴于大家的咨询情况,杭州腾振科技有限公司技术人员整理并编写了本文档,用于 指导用户在适当的情况下利用VENZO 800系统进行峭度控制试验,希望我们的工作能给相关工程师带来实质性的帮助。

一、峭度控制简介

       什么是正态分布?

       工程中大多数随机振动的幅值都近似地服从高斯分布(也称为正态分布),一般我们做的随机振动试验,如无特殊说明,都是按照高斯分布来实现随机化的。

       高斯分布其实就是随机振动信号在幅值域呈现出的分布特性。标准的高斯分布,符合图1的描述:

图1 标准的高斯分布

        99.7%的事件,分布在9.jpg以内;

        95.5%的事件,分布在10.jpg以内;

        68.2%的事件,分布在11.jpg±12.jpg以内。

      其中:11.jpg是均值,12.jpg是标准差。

      什么是峭度控制?

      常规的随机试验中,输出的是满足正态分布的随机信号,信号的峭度值均为3,大于3倍标准差的信号峰值在信号中占有时间很少。峭度控制的目的就是增加信号高 峰值在随机信号中的出现概率,超过3倍标准差的极大值会出现得更多。峭度控制提高了控制信号中高峰值的出现概率,使试验更加接近真实环境。

       相同的试验谱图(目标有效值为5g),不同的峭度值,对应的时域波形如图2所示。

       峭度等于3时,对应的时域波形:

图2 峭度等于3时

       峭度等于6时,对应的时域波形,如图3所示:

图3 峭度等于6时

二、峭度控制操作说明

       在“控制参数-高级参数”选项页中,“Sigma 剪切”栏选择“峭度”。同时,输入Sigma剪切的系数。如图4所示。

图4

       在“峭度控制”栏中设置参数,如图5所示。

       峭度值:是指随机信号的四阶统计量,峭度值越大,大量级信号在信号中所占的时间越多,试验强度越大。用户可根据自己的试验要求设置该值。

       瞬态频率:设置峭度控制中的瞬态频率,可以控制高峰值冲击波的持续时间。勾选“瞬态频率”,输入频率值,则高峰值冲击波的持续时间为频率值的倒数。这个设置可以使波形更接近实际情况。

       修正因子:设置峭度控制过程中的反馈修正系数,一般默认为0.05。当峭度值较大时,需要适当减小修正因子。

图5

       相同的试验谱图(目标有效值为5g),峭度分别为3,7时的试验截图如图6所示。

       由图可知,在分布概率图中,幅值高量级区域,峭度为7的分布概率明显比峭度为3的大。

图6 原图

图7 局部放大图

       也可以实时监测峭度控制的稳定性,如图8所示。

图8

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