随机振动 — CAE术语解说

正弦波试验是用单一频率摇晃，但实际行驶中路面凹凸不平和风压会导致各种频率的振动同时作用。随机振动试验为了再现这一点，用宽频带的随机波形同时加振。这样可以进行更接近实际环境的试验。

这时候就轮到PSD（功率谱密度）出场了。虽然波形每次都不同，但统计上的能量分布要保持一样。规格中指定了PSD曲线（各频率的G²/Hz值），振动试验机就按照这个曲线来生成随机加振。

这是个很好的问题。其实随机振动分析通常不是用时间历程，而是在频域求解。首先进行特征值分析得到固有振动数和振型，然后将PSD输入对各个振型的应答叠加。不需要直接求解长时间的波形，所以计算成本就限制在特征值分析+频率应答计算就可以了。

结果用应力的RMS值（统计标准偏差）的云图来显示。按照1σ应力来表示，乘以3就能看出99.7%的概率下应力不超过这个值。用Miles式进行简易检查的值和FEM结果大致相符的话，说明模型的合理性也得到了一定的验证。

能。从应答PSD用Dirlik法等方法推定应力振幅的概率分布，然后和S-N曲线结合起来计算累积损伤度。在火箭和飞机的搭载设备中，这个流程是标准的，"用分析来保证相当于振动试验的疲劳寿命"已经被纳入设计流程中了。