在产品的使用过程中，除了常见的宽带随机振动外，可能还夹杂着窄带随机的振动。此时，如果我们用常用的随机试验对产品进行实际环境的模拟，就无法准确地检验产品在实际振动下的结构损伤和疲劳破坏的程度，从而无法保证产品的可靠性。为了检查设备及部分结构的可靠性和耐振强度，我们需要进行随机加随机振动试验。
今天我们就以VENZO 880振动控制器的随机加随机模块为基础，一起来了解随机加随机试验，希望通过本文的介绍，能给大家在工作和学习中提供一些有意义的参考！
PART1 随机加随机试验的应用
在航空、航天、机械和运输等工程技术领域，大量的环境振动是随机加随机振动。比如螺旋桨飞机的振动就是典型的随机加随机信号，发动机、齿轮箱、旋转轴等引起的低量级周期分量引起窄带随机振动，而各种不同的随机振源产生宽带随机振动。
随机加随机也常用于涡轮发动机的振动试验，随机流场湍流和由各种旋转机械部件产生的低量级准正弦峰的和形成宽带随机振动，而主发动机桨叶的旋转产生窄带随机振动。
VENZO 880振动控制器的随机加随机模块中，单个或多个窄带随机信号可以叠加在宽带随机目标谱上。宽带随机目标谱表征基础激励或背景噪声水平，而窄带随机信号表征中心频率固定或变化的窄带随机激励。
下图是随机加随机模块的运行曲线，可见窄带随机信号被叠加显示在宽带随机目标谱上。
PART2 随机加随机试验的控制原理
VENZO 880振动控制器随机加随机的控制过程：振动控制器的输入接收传感器的振动信号，根据用户设置的扫频率和窄带谱，实时修改参考谱，补偿得到驱动谱，产生符合要求的叠加谱信号，输出给振动台，实现随机加随机振动控制。
PART3 随机加随机试验的特点
VENZO 880振动控制器的随机加随机模块中，可叠加多达16个窄带随机定频或扫频信号。对于窄带随机信号，可快速设置奇数、偶数或全部方式的谐波，同时可设置谱值和或最大值的合成方式。试验前我们可以在计划表中预先设置每个窄带随机分量的开启/关闭，也可在试验过程中对窄带随机分量执行开启/关闭、使能扫频、扫频反向等操作。
PART4 随机加随机试验案例
1.涡轮发动机振动试验
GJB150.16A中，关于涡轮发动机振动环境的描述如下图所示。
现对某试验样品的转轴转速为3000r/min，对其进行随机加随机振动试验。由f0=转速/60可得到，f0=50Hz，f1=100Hz，f2=150Hz，f3=200Hz，带宽分别为5Hz，10Hz，15Hz，20Hz。
VENZO880控制器软件中，窄带随机部分设置如下：
只需设置第一行，然后下方的“谐波方式”选择“全部”即可。
下图为VENZO 880控制器随机加随机模块中运行此试验的界面：
2.履带车振动试验
GJB150.16A中，关于履带车振动环境的描述如下图所示。
下表为对应的M548履带车运货底板的振动环境数据，现要进行垂直轴向的V01阶段的随机加随机试验，可以看出该谱图为宽带随机叠加5个窄带随机扫频。试验时间12min内，窄带随机要扫描2次循环，则单次扫频需3min。
VENZO 880控制器软件中，窄带随机部分设置如下：
只需设置第一行，然后下方的“谐波方式”选择“全部”即可。
下图为VENZO 880控制器随机加随机模块运行该试验的界面：
PART5 随机加随机试验的常见问题
1.谱图中有多个窄带随机，只给出某一个窄带随机的量级，其它窄带随机和已知量级的窄带随机有一定的数学联系，该如何设置窄带随机？
例如下图为GJB150关于螺旋桨飞机的振动环境的描述，图中只给出了f0的量级，其它三个窄带随机的量级和f0的量级处于斜率为-6dB/Oct的直线上。
VENZO 880控制器软件中，我们可以在窄带随机中选择“量级-谱图设置方式”，将4个中心频率点的频率和斜率设置出来，通过计算交越点得到每个中心频率的加速度谱密度。
然后将量级设置方式修改为g2/Hz，设置每个中心频率的量级和带宽即可。
2.随机加随机试验运行一段时间后，软件报警“驱动峰值超出功放最大输入电压”，如何处理？
例如某随机加随机试验，在运行至100%量级时，驱动电压有效值为2.12V左右，由于随机峰值可至5--6倍有效值的关系，那么驱动峰值很可能超出10V，从而报警“驱动峰值超出功放最大输入电压”，如下图所示。
此时，在VENZO 880控制器软件中，我们可设置迭代法3倍sigma剪切，在保证控制精度和动态范围的同时，将3sigma以上的峰值信号剪掉，从而保证功放的输出功率。
经过sigma剪切后，随机加随机试验可以顺利完成，如下图所示。
