什么是随机振动(Random Vibration)？
随机振动是指任何不遵循某种规律的振动，它在一定程度上存在于各种各样的机械和电气系统中。尽管随机振动无法准确预测，统计可以为振动环境提供有用的信息。公路上的汽车和火箭发射是两种可能面临强烈随机振动的情况。工...
随机振动是指任何不遵循某种规律的振动，它在一定程度上存在于各种各样的机械和电气系统中。尽管随机振动无法准确预测，统计可以为振动环境提供有用的信息。公路上的汽车和火箭发射是两种可能面临强烈随机振动的情况。工程师在实验室使用统计数据来模拟这种振动。
火箭发射过程中存在随机振动。某些概率随机振动行为往往是可以预测的。例如，如果高速公路上的一辆汽车在垂直方向上随机振动，那么它将来离地的位置就无法准确地知道。然而，汽车超过一定高度的概率，可以预测。这是可能的，因为随机行为遵循正态分布或"钟形曲线"。这样一个系统的行为可以用统计学工具进行分析。统计分析可以给出许多测量值的平均值等信息。在汽车例子中，离地平均高度约为1英尺（30.5厘米）。在足够大的测量样本中，统计数据也可以给出标准偏差。一个标准偏差是与包含68.2%所有数据点的平均值之间的距离。对于汽车振动试验，68.2%的高度测量值可能在平均高度的1英寸（2.54厘米）。当计算出测试数据的标准差后，工程师可以用它来设计产品。许多不同公路上的随机振动条件相似，因此统计数据相当可靠。工程师使用这些数据在实验室中复制振动条件，更容易在不同的产品设计上运行测试另一种随机振动的情况是火箭发射。当发动机点火时，火箭有效载荷会感觉到振动的初始峰值。几秒钟后，振动主要来自发动机燃烧。当火箭超过声速后，振动主要来自冲击波和飞行器的气动效应后来，一些振动会由较小的推进器产生，这些推进器可以修正火箭的方向。像汽车一样，火箭及其有效载荷的设计必须能经受随机振动。工程师需要知道振动的统计数据，以便在实验室里重现这些情况。发射火箭是不现实的每次新的有效载荷设计需要测试时，都要进行一次测试火箭。相反，工程师在发射的火箭上安装传感器，然后在以后使用这些数据。
火箭发射过程中存在随机振动。某些概率随机振动行为往往是可以预测的。例如，如果高速公路上的一辆汽车在垂直方向上随机振动，那么它将来离地的位置就无法准确地知道。然而，汽车超过一定高度的概率，可以预测。这是可能的，因为随机行为遵循正态分布或"钟形曲线"。这样一个系统的行为可以用统计学工具进行分析。统计分析可以给出许多测量值的平均值等信息。在汽车例子中，离地平均高度约为1英尺（30.5厘米）。在足够大的测量样本中，统计数据也可以给出标准偏差。一个标准偏差是与包含68.2%所有数据点的平均值之间的距离。对于汽车振动试验，68.2%的高度测量值可能在平均高度的1英寸（2.54厘米）。当计算出测试数据的标准差后，工程师可以用它来设计产品。许多不同公路上的随机振动条件相似，因此统计数据相当可靠。工程师使用这些数据在实验室中复制振动条件，更容易在不同的产品设计上运行测试另一种随机振动的情况是火箭发射。当发动机点火时，火箭有效载荷会感觉到振动的初始峰值。几秒钟后，振动主要来自发动机燃烧。当火箭超过声速后，振动主要来自冲击波和飞行器的气动效应后来，一些振动会由较小的推进器产生，这些推进器可以修正火箭的方向。像汽车一样，火箭及其有效载荷的设计必须能经受随机振动。工程师需要知道振动的统计数据，以便在实验室里重现这些情况。发射火箭是不现实的每次新的有效载荷设计需要测试时，都要进行一次测试火箭。相反，工程师在发射的火箭上安装传感器，然后在以后使用这些数据。
- 发表于 2020-09-07 07:18
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- 分类：科学教育
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