在振動(dòng)測(cè)試領(lǐng)域，單軸試驗(yàn)長(zhǎng)期以來被廣泛應(yīng)用，不少人認(rèn)為通過依次對(duì)產(chǎn)品的各個(gè)軸向進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試，就能全面了解產(chǎn)品在實(shí)際振動(dòng)環(huán)境中的表現(xiàn)。然而，這種觀點(diǎn)存在明顯誤區(qū)，只做單軸試驗(yàn)并不能真實(shí)模擬實(shí)際工況。

　　實(shí)際工況下的振動(dòng)環(huán)境極為復(fù)雜，往往是多軸向振動(dòng)相互耦合的結(jié)果。以航空航天設(shè)備為例，在飛行過程中，飛機(jī)不僅要承受發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的軸向振動(dòng)，還要應(yīng)對(duì)氣流沖擊引發(fā)的機(jī)身各方向的晃動(dòng)，這些振動(dòng)在不同方向上同時(shí)作用且相互影響。同樣，在工業(yè)生產(chǎn)中，大型機(jī)械設(shè)備如風(fēng)機(jī)、電機(jī)等，其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)也是多維度的，軸承故障的高頻沖擊、葉片旋轉(zhuǎn)的基頻以及結(jié)構(gòu)松動(dòng)的低頻晃動(dòng)等多種頻率成分在不同方向疊加。
 

　　單軸試驗(yàn)假設(shè)每個(gè)軸的振動(dòng)是相互獨(dú)立的，測(cè)試工程師將產(chǎn)品依次在 X、Y、Z 軸上進(jìn)行單獨(dú)的激勵(lì)測(cè)試，再通過旋轉(zhuǎn)和重新安裝產(chǎn)品來測(cè)試后續(xù)的正交軸。這種方式看似全面，但忽略了多方向振動(dòng)之間的相互作用。當(dāng)一個(gè)產(chǎn)品在實(shí)際環(huán)境中同時(shí)受到多個(gè)方向的振動(dòng)時(shí)，不同方向振動(dòng)的組合可能會(huì)引發(fā)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，而單軸試驗(yàn)無(wú)法捕捉到這些復(fù)雜的響應(yīng)情況。例如，某些對(duì)方向敏感的元件，如慣性測(cè)量單元(IMU)，在單軸振動(dòng)試驗(yàn)下的響應(yīng)輸出與真實(shí)多軸振動(dòng)環(huán)境下的響應(yīng)可能存在顯著差異。單軸試驗(yàn)無(wú)法滿擬真實(shí)環(huán)境的需求，導(dǎo)致在單軸試驗(yàn)中通過測(cè)試的產(chǎn)品，在實(shí)際使用時(shí)卻可能出現(xiàn)故障。

　　相比之下，多軸振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)芨鎸?shí)地模擬實(shí)際工況。多軸振動(dòng)試驗(yàn)通過多個(gè)振動(dòng)臺(tái)在不同方向上同時(shí)對(duì)產(chǎn)品施加激勵(lì)，能有效激發(fā)產(chǎn)品在不同方向的結(jié)構(gòu)模態(tài)。研究表明，多軸振動(dòng)條件下，結(jié)構(gòu)在三個(gè)方向的共振頻率均比單軸振動(dòng)時(shí)偏低，且三軸同時(shí)加載比單軸單獨(dú)加載所產(chǎn)生的等效應(yīng)力響應(yīng)值要更大。這意味著多軸振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)軌蚋行У乇┞懂a(chǎn)品的潛在缺陷，達(dá)到更精準(zhǔn)的振動(dòng)環(huán)境考核目的。
 

　　在當(dāng)今科技發(fā)展的背景下，雖然單軸試驗(yàn)因成本較低、操作相對(duì)簡(jiǎn)單，且部分測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)仍有要求等原因，仍在一定范圍內(nèi)被使用，但隨著對(duì)產(chǎn)品可靠性要求的不斷提高，多軸振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)正逐漸受到重視。盡管多軸設(shè)備成本較高，尚未在各個(gè)行業(yè)廣泛普及，但已經(jīng)有越來越多的測(cè)試實(shí)驗(yàn)室選擇采用多軸測(cè)試來提升產(chǎn)品質(zhì)量。只做單軸試驗(yàn)無(wú)法全面模擬實(shí)際工況，為了確保產(chǎn)品在真實(shí)復(fù)雜環(huán)境中的可靠性，應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求，合理選擇多軸振動(dòng)試驗(yàn)等更有效的測(cè)試手段，以更準(zhǔn)確地評(píng)估產(chǎn)品的性能。