一、基本概念

在自然界和工程實際中存在一種現(xiàn)象，其變化是高度不規(guī)則，無規(guī)律的，不可預(yù)估也不可重復(fù)，物理現(xiàn)象的這種變化規(guī)律稱為隨機的。例如，海浪，地震，陣風(fēng)（湍流），火箭的噴氣噪聲以及不平路面。在隨機現(xiàn)象作用下，系統(tǒng)產(chǎn)生的振動規(guī)律也同樣有隨機的特征，振動過程是不確定的，這樣振動稱為隨機振動。工程中有很多這樣的實際例子： 在海浪作用下，海洋平臺結(jié)構(gòu)、水面艦船、出入水的導(dǎo)彈的振動； 在湍流作用下，飛行器結(jié)構(gòu)的振動； 在陣風(fēng)作用下，高聳建筑物、橋梁的振動； 在地震作用下，所有地面建筑結(jié)構(gòu)的振動； 在發(fā)動機噴氣噪聲以及大氣氣動噪聲的作用下，火箭、導(dǎo)彈等飛行器結(jié)構(gòu)的振動； 在不平路面的作用下，各種車輛的振動。

振動測試是仿真產(chǎn)品在運(Transportation)、安裝(Installation)及使用(Use)環(huán)境中所遭遇到的各種振動環(huán)境影響，本試驗是模擬產(chǎn)品在運輸、安裝及使用環(huán)境下所遭遇到的各種振動環(huán)境影響，用來確定產(chǎn)品是否能承受各種環(huán)境振動的能力。振動試驗是評定元器件、零部件及整機在預(yù)期的運輸及使用環(huán)境中的抵抗能力。 振動試驗的目的是模擬一連串振動現(xiàn)象，測試產(chǎn)品在壽命周期中，是否能承受運輸或使用過程的振動環(huán)境的考驗，也能確定產(chǎn)品設(shè)計和功能的要求標(biāo)準(zhǔn)。振動試驗的精華在于確認(rèn)產(chǎn)品的可靠性及提前將不良品在出廠前篩檢出來，并評估其不良品的失效分析使其成為高水平，高可靠性的產(chǎn)品。

二、隨機振動試驗

為了研究隨機振動，我們采用統(tǒng)計學(xué)的方法來研究，如果隨機過程的統(tǒng)計特性不隨時間變化，稱之為平穩(wěn)隨機過程，當(dāng)整個平穩(wěn)隨機過程的統(tǒng)計特性與每個樣本的統(tǒng)計特性相同時，稱這種平穩(wěn)隨機過程為各態(tài)歷經(jīng)的過程。即時間平均等于集平均。隨機振動試驗也就是模擬一種各態(tài)歷經(jīng)的平穩(wěn)隨機振動過程。 隨機振動控制系統(tǒng)最基本的計算是快速傅里葉正變換(FFT)及逆變換(IFFT)，因為這是隨機振動信號從時域變?yōu)轭l域，又從頻域變換為時域的基礎(chǔ)。

工程中，一般使用激勵的均方值與頻率帶寬的比值來評估，即PSD，其值=(均方)/(f1-f2)；可以得出，PSD的單位為units2/Hz；對于振動，常用的單位： 加速度隨機激勵(m/s2)2/Hz或G2/Hz； 速度隨機激勵(m/s)2/Hz； 位移隨機激勵(mm)2/Hz。 PSD被描述為帶寬頻率的函數(shù)；每一個帶寬的取其中心位置的頻率值。使用一條包絡(luò)線來描述整個變化過程。在實際使用中一般用雙對數(shù)坐標(biāo)系進行描述，雖然整個過程是隨機的，但是PSD曲線只有限的遵守其隨機性。

（圖為將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域內(nèi)的PSD曲線的過程） 隨機振動量值一般用加速度總均方根值Grms表示，其值等于在頻率上對加速度譜密度積分后開根號。

（圖為加速度總均方根值Grms示例）

三、試驗標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)列舉一些常用的相關(guān)試驗方法如下。 GB/T 2423.56-2018《環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗Fh：寬帶隨機振動和導(dǎo)則》； GJB 360B-2009《電子及電氣元件試驗方法》方法214； GJB 548B-2005《微電子器件試驗方法和程序》方法2026.1； MIL-STD-202G：2002《電子電器部件測試標(biāo)準(zhǔn)》方法214A； GJB150.16A-2009《軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法 第16部分：振動試驗》； MIL-STD-810H-2019《環(huán)境工程考慮和實驗室試驗 第二部分 實驗室試驗方法》514.8 RTCA DO160G：2010《機載設(shè)備環(huán)境條件和測試程序》第8章 振動。

四、試驗實施

檢測報告包括內(nèi)容： ——產(chǎn)品名稱； ——委托單位； ——規(guī)格型號； ——檢測類別； ——單位地址； ——規(guī)格型號； ——檢測地點； ——送樣數(shù)量； ——送樣人員； ——到樣日期； ——單位地址： ——樣品編號/機號； ——檢測依據(jù)： ——檢測日期; ——檢測項目、檢測結(jié)果和判定； ——檢測結(jié)論； ——樣品試驗照片和曲線； ——試驗用的儀器設(shè)備清單（名稱、型號、編號、校準(zhǔn)有效期）。

試驗項目：振動試驗、隨機振動試驗、模擬長壽命振動試驗、功能振動試驗、振動功能試驗、振動耐久試驗、鐵路運輸試驗、汽車運輸試驗、水路運輸試驗、公路運輸振動試驗、艦船運輸振動、航空運輸試驗、運輸包裝件試驗等。

編輯：黃飛