東莞市正航儀器設備有限公司
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閱讀：5發(fā)布時間：2026-8-28
在隨機振動中統(tǒng)一使用的是單邊自功率譜密度。
正弦振動分量與隨機振動分量的分離。當今的環(huán)境與可靠性實驗室在進行隨機+正弦試驗時，通常是將隨機和正弦分開來設定，試驗時也是隨機到滿量級時再將正弦加上去。所以從現(xiàn)場實測到的振動數(shù)據(jù)，若在同一頻帶內(nèi)同時包含有正弦分量和隨機分量，且兩者均不能忽略不計，則在形成設計輸入與試驗規(guī)范時應將它們分離出來分別給出。分離方法有：
截取法。選用足夠小的分析帶寬，直到在譜圖上正弦譜峰隨著分析帶寬越來越小而十分突出，而隨機分量又可以近似看成局部白噪聲，這樣就可以從中將正弦分量截取出來。
周期信號和窄帶信號的區(qū)分?？赡艽嬖谶@樣的情況，寬帶隨機信號頻譜上的尖峰是由于某一確定的振蕩現(xiàn)象引起的，但振蕩頻率不是固定的，如隨著轉(zhuǎn)速變化的轉(zhuǎn)動機械不平衡引起的振動；另一種情況，譜峰可能是由于隨機調(diào)幅的周期現(xiàn)象產(chǎn)生的，如以固定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)的螺旋槳內(nèi)湍流產(chǎn)生在葉片上的壓力。對這些信號，有時稱為是準周期信號，在計算頻譜中得到的尖峰是一個有限帶寬譜峰值，很像窄帶隨機信號。
鑒別準周期和窄帶隨機信號的方法如下。
①原始信號通過窄帶帶通濾波器濾波，將圍繞有疑問譜峰的信號頻率范圍隔離。帶通濾波器的中心頻率在頻譜尖峰的中點上，而帶寬剛好覆蓋整個譜的尖峰帶寬。
②取平均時間7大于濾波器帶寬5的倒數(shù)（通常7>10/S),計算帶通濾波后信號的概率密度函數(shù)。
如果頻譜上的尖峰是由窄帶隨機信號產(chǎn)生的，則帶通濾波后信號的概率密度函數(shù)與圖3-23(a)中所述的高斯曲線形式非常接近。如果頻譜上的尖峰是周期或準周期信號引起的，則帶通濾波后信號的概率密度函數(shù)在平均值會出現(xiàn)谷。
另外，信號的自相關分析也可辨識隨機信號中所蘊涵的周期分量。
為了鑒別寬帶隨機信號頻譜中產(chǎn)生的尖峰是周期還是窄帶隨機分量，還可采用更高的頻率分辨率（更窄的頻率分辨帶寬）重新進行譜分析。注意：正弦信號在理論上講具有零帶寬。如果頻譜上的尖峰是由于周期分量引起的，則尖峰的寬度總是與數(shù)據(jù)分析的頻率分辨帶寬相同，而幅值隨著分析帶寬的變窄而增大。如果頻譜上的尖峰是由于窄帶隨機分量引起的，則它是有限的帶寬，隨著頻率分辨帶寬變窄最終可辨識到，即幅值不會隨著分析帶寬的變窄不斷增大。假如計算的是線性譜，如果頻譜上的尖峰是由于周期性分量引起的，則尖峰的幅值不會隨著分析帶寬的變窄而減??；而如果頻譜上的尖峰是由于隨機激勵的共振響應而產(chǎn)生的，則頻譜尖峰將會隨著頻率分辨帶寬的變窄而減小。如果計算的是自譜，由于周期分量引起的譜峰值將隨頻率分辨帶寬變窄而增加：而由于窄帶隨機響應產(chǎn)生的譜峰值隨著頻率分辨帶寬的變窄最終基本不變化。
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