ランダムな振動とは何ですか？

ランダムな振動は、パターンに従わない振動です。 多種多様な機械的および電気システムにある程度存在しています。 ランダム振動を正確に予測することはできませんが、統計は振動環境に有用な情報を生成できます。 高速道路とロケットの打ち上げの車は、激しいランダムな振動に直面する可能性のある2つの状況です。 エンジニアは統計データを使用して、研究室でのこの振動をシミュレートします。

ランダム振動挙動の特定の確率を予測できることがよくあります。 たとえば、高速道路上の車が垂直方向にランダムに振動している場合、地上の将来の位置は正確にはわかりません。 ただし、車が特定の高さを上回る確率は予測できます。 これは、ランダムな動作が正規分布または「ベル曲線」に従うため可能です。 このようなシステムの動作は、統計のツールで分析できます。

統計分析は情報を提供できますl多くの測定値の平均値をikeします。 車の例では、地面から離れた平均高さは1フィート（30.5 cm）のようなものになる場合があります。 測定値の十分なサンプルでは、​​統計も標準偏差を与えることができます。 標準偏差の1つは、すべてのデータポイントの68.2％を含む平均値からの距離です。 車の振動テストでは、高さの測定の68.2％が平均高さの1インチ（2.54 cm）以内になる可能性があります。

テストデータの標準偏差が計算されると、エンジニアはこれを使用して製品を設計できます。 多くの異なる高速道路のランダムな振動条件は類似しているため、統計データはかなり信頼できます。 エンジニアはこのデータを使用して、さまざまな製品設計でテストを実行する方が簡単な研究室で振動条件を複製します。

ランダムな振動を経験する別の状況は、ロケットの打ち上げです。 ロケットペイロードfEELエンジンが点火したときの振動の初期スパイク。 数秒後、振動は主にモーターの燃焼によるものです。 ロケットが音の速度を上回った後、振動は主に衝撃波と車両に対する空力の影響からのものです。 その後、ロケットの向きを訂正する小さなスラスタからある程度の振動が生じる可能性があります。

車のように、ロケットとそのペイロードは、ランダムな振動に耐えるように設計する必要があります。 エンジニアは、実験室でこれらの条件を再現できるように、振動の統計データを知る必要があります。 新しいペイロード設計をテストする必要があるたびに、テストロケットを起動することは非現実的です。 むしろ、エンジニアは起動されたロケットにセンサーを置き、後でこのデータを使用します。