什么是隨機(jī)振動(dòng)？他和正弦振動(dòng)的區(qū)別

什么是隨機(jī)振動(dòng)？他和正弦振動(dòng)的區(qū)別　　未來(lái)任一給定時(shí)刻的瞬時(shí)值不能預(yù)先確定的。它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不能用確定函數(shù)，只能用概率和統(tǒng)計(jì)方法來(lái)描述。隨機(jī)振動(dòng)從振動(dòng)的單次現(xiàn)象觀察存在著不確定性，但根據(jù)相同條件下多次測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行總體分析，其統(tǒng)計(jì)特征是確定的。隨機(jī)振動(dòng)從的頻率范圍觀察，總是有寬帶的形式。如車(chē)輛因路面高低不平、飛行器因大氣湍流和因海浪波動(dòng)等產(chǎn)生的振動(dòng)，都是隨機(jī)振動(dòng)。隨機(jī)振動(dòng)研究的問(wèn)題通常有：確定響應(yīng)統(tǒng)計(jì)特性的“預(yù)測(cè)”問(wèn)題、估計(jì)系統(tǒng)性能的“識(shí)別”問(wèn)題和尋找激勵(lì)信息的“測(cè)量”問(wèn)題。 　　若系統(tǒng)的激勵(lì)是隨機(jī)過(guò)程，其也是隨機(jī)過(guò)程。隨機(jī)過(guò)程有各種類(lèi)型，分為平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程和非平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。前者又分為各態(tài)歷經(jīng)和非各態(tài)歷經(jīng)的隨機(jī)過(guò)程。為了真實(shí)和全面地描述隨機(jī)振動(dòng)的激勵(lì)和響應(yīng)，需要利用幅域、時(shí)差域和頻域的信息。 　?、?幅域:用幅值為橫坐標(biāo)描述振動(dòng)的規(guī)律，包括概率密度和概率分布函數(shù)等。如拖拉機(jī)在高低不平的田地上耕作，前橋上某一點(diǎn)的是隨機(jī)變量。對(duì)某一時(shí)間范圍內(nèi)的應(yīng)力幅值加以統(tǒng)計(jì)，可以得到以應(yīng)力幅值為橫坐標(biāo)、以應(yīng)力幅值出現(xiàn)的概率密度（）為縱坐標(biāo)的曲線（圖1）。由此可以求出不同的應(yīng)力幅值的概率 P、應(yīng)力的平均值和標(biāo)準(zhǔn)離差等，用以進(jìn)行的。

　　② 時(shí)差域:用時(shí)間差為橫坐標(biāo)描述振動(dòng)的特性，包括自相關(guān)函數(shù)、互相關(guān)函數(shù)等。圖2為汽車(chē)轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)和互相關(guān)函數(shù)曲線。如給汽車(chē)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角輸入信號(hào)（），可通過(guò)操縱系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上測(cè)得轉(zhuǎn)角的輸出信號(hào)（），再在信號(hào)處理機(jī)上得到互相關(guān)函數(shù)Ф（τ）。方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)后，前輪的轉(zhuǎn)向動(dòng)作滯后一段時(shí)間τ，這一時(shí)間的長(zhǎng)短是評(píng)價(jià)系統(tǒng)靈敏度的重要指標(biāo)。 　?、?頻域：用頻率為橫坐標(biāo)描述振動(dòng)的特性，包括自功率譜密度（）、互譜密度和相干函數(shù)等。如對(duì)機(jī)器外部的振動(dòng)和噪聲信號(hào)在頻率域內(nèi)進(jìn)行信號(hào)處理，可以得到自功率譜密度函數(shù)圖。用這種圖可以監(jiān)控機(jī)械運(yùn)行，以供分析機(jī)械故障的部位、性質(zhì)和程度之用。再如對(duì)球軸承的振動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)合軸承簡(jiǎn)化為多自由度振動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算和分析，從自功率譜密度的頻率結(jié)構(gòu)上分析尖峰的頻率和能量,可以診斷出球軸承發(fā)生故障的部位（圖3）。