В машиностроении случайная вибрация — это движение , которое не является детерминированным, что означает, что будущее поведение невозможно точно предсказать. Случайность — это характеристика возбуждения или входа, а не форма моды или собственные частоты. Некоторые распространенные примеры включают движение автомобиля по неровной дороге, высоту волны на воде или нагрузку, возникающую на крыле самолета во время полета. Структурную реакцию на случайную вибрацию обычно рассматривают с использованием статистических или вероятностных подходов. Математически случайная вибрация характеризуется как эргодический и стационарный процесс .
Измерение спектральной плотности ускорения (ASD) — обычный способ определить случайную вибрацию. Среднеквадратичное ускорение (G rms ) представляет собой квадратный корень из площади под кривой ASD в частотной области. Среднеквадратичное значение G обычно используется для выражения общей энергии конкретного события случайной вибрации и представляет собой статистическую величину, используемую в машиностроении для целей проектирования и анализа конструкций.
Хотя термин «спектральная плотность мощности» (PSD) обычно используется для обозначения случайной вибрации, ASD более подходит, когда ускорение измеряется и используется при структурном анализе и испытаниях.
Крэндалла [1] [2] [3] [4] повсеместно считают отцом случайных вибраций (см. также книги Болотина, [5] Элишакова и др. [6] [7] [8] ).
Спецификации испытаний могут быть установлены на основе измерений в реальных условиях с использованием диапазона ASD или критерия эквивалентности усталостных повреждений ( спектр экстремальных реакций и спектр усталостных повреждений). Случайные вибрационные испытания — один из наиболее распространенных видов услуг по вибрационным испытаниям, выполняемых лабораториями вибрационных испытаний. Некоторые из наиболее распространенных стандартов испытаний на случайную вибрацию — это MIL-STD-810 , RTCA DO-160 и IEC 60068-2-64.