装备振动功率谱密度统计归纳误差研究

承受随机振动环境的装备,一般采用功率谱密度作为振动环境条件。对于各频点幅值满足正态分布的实测功率谱密度,常采用正态单边容差上限方法进行统计归纳形成试验谱。为确定上限估计误差与样本量的关系,结合正态单边容差上限的定义,推导了正态单边容差上限估计的均方根误差和百分比误差的公式,并结合数值仿真校验了此函数关系的正确性,同时结合工程实际对公式合理简化,得到上限估计误差的最大值与样本量的函数关系式,并给出了控制上限估计误差所需的最大样本个数。对比了不同样本量下自助容差上限和正态单边容差上限误差,结果表明:至少需要20个样本才能使得P95/50上限估计误差不超过10%;至少需要54个样本才能使得P99/90上限估计误差不超过10%;自助容差上限方法在小样本统计归纳时有一定优势。

某型航空发动机振动环境统计

目的研究某型航空发动机振动应力测量数据PSD在整个频率带宽内不完全服从对数正态分布情况下的振动环境统计方法。方法在对数据进行对数正态分布检验的基础上,采用一种将正态容差限和非参数上限统计方法相结合的方法。结果该方法的振动环境统计结果介于传统单独采用正态容差限或非参数上限之间。结论对比结果表明,该方法用于确定航空发动机的振动环境条件合理可行。

一种融合正态容差限和非参数上限的振动环境统计方法

在对振动应力测量数据PSD进行对数正态分布检验的基础上,提出了一种融合正态容差限和非参数上限的振动环境统计方法,有效地避免了正态容差限对对数正态分布假设敏感的问题。某实测数据对比结果表明,本文方法合理可行。