Rung ngẫu nhiên là gì?

Rung ngẫu nhiên là bất kỳ rung động nào không tuân theo một mẫu.Nó có mặt ở một mức độ nào đó trong một loạt các hệ thống cơ khí và điện.Mặc dù độ rung ngẫu nhiên không thể được dự đoán chính xác, thống kê có thể tạo ra thông tin hữu ích cho môi trường rung.Ô tô trên đường cao tốc và Rockets ra mắt là hai tình huống có thể phải đối mặt với độ rung ngẫu nhiên mạnh mẽ.Các kỹ sư sử dụng dữ liệu thống kê để mô phỏng độ rung này trong phòng thí nghiệm.Một số xác suất của hành vi rung ngẫu nhiên thường có thể được dự đoán.Ví dụ, nếu một chiếc xe trên đường cao tốc bị rung ngẫu nhiên theo hướng thẳng đứng, các vị trí tương lai của nó trên mặt đất không thể biết chính xác.Có thể dự đoán xác suất chiếc xe sẽ ở trên một chiều cao nhất định.Điều này là có thể bởi vì hành vi ngẫu nhiên tuân theo một phân phối bình thường hoặc đường cong chuông.Hành vi của một hệ thống như vậy có thể được phân tích với các công cụ thống kê.Phân tích thống kê có thể cung cấp thông tin như giá trị trung bình của nhiều phép đo.Trong ví dụ xe, chiều cao trung bình trên mặt đất có thể là một cái gì đó giống như 1 feet (30,5 cm).Trong một mẫu đo đủ lớn, số liệu thống kê cũng có thể cung cấp độ lệch chuẩn.Một độ lệch chuẩn là khoảng cách so với giá trị trung bình chứa 68,2% của tất cả các điểm dữ liệu.Đối với thử nghiệm rung động, 68,2% số đo chiều cao có thể nằm trong phạm vi 1 inch (2,54 cm) của chiều cao trung bình.Khi độ lệch chuẩn của dữ liệu thử nghiệm đã được tính toán, các kỹ sư có thể sử dụng điều này để thiết kế các sản phẩm.Các điều kiện rung ngẫu nhiên trên nhiều đường cao tốc khác nhau là tương tự nhau, vì vậy dữ liệu thống kê khá đáng tin cậy.Các kỹ sư sử dụng dữ liệu này để tái tạo các điều kiện rung trong phòng thí nghiệm, nơi dễ dàng chạy thử nghiệm trên các thiết kế sản phẩm khác nhau.Một tình huống khác trải nghiệm rung động ngẫu nhiên là một vụ phóng tên lửa.Tải trọng tên lửa cảm thấy tăng đột biến ban đầu khi rung động khi động cơ bốc cháy.Một vài giây sau, các rung động chủ yếu là từ động cơ đang cháy.Sau khi tên lửa vượt qua tốc độ của âm thanh, độ rung chủ yếu là do sóng xung kích và hiệu ứng khí động học trên xe.Sau đó, một số độ rung có thể là kết quả của các bộ đẩy nhỏ hơn để điều chỉnh hướng tên lửa.Giống như với xe, tên lửa và tải trọng của chúng phải được thiết kế để tồn tại rung động ngẫu nhiên.Các kỹ sư cần biết dữ liệu thống kê về rung động để họ có thể tái tạo các điều kiện này trong phòng thí nghiệm.Sẽ là không thực tế khi phóng một tên lửa thử nghiệm mỗi khi cần phải kiểm tra thiết kế tải trọng mới.Thay vào đó, các kỹ sư đặt các cảm biến lên các tên lửa được phóng, và sau đó sử dụng dữ liệu này sau.