產品在振動測試之前，用戶根據試驗條件設置對應的譜圖和計劃表，以保證產品接受相應量級的振動激勵。在設置隨機譜圖的過程中，如果設置不當，可能會提示“量級與斜率不匹配”，那么如何解決這個問題呢？

PART 1  量級與斜率的含義

        想要弄清楚這個問題，我們需要了解量級與斜率的含義。在隨機測試模塊中，譜圖設置的量級就是加速度譜密度的大小，其單位一般為g²/Hz或者（m/s²）²/Hz。

        而斜率的含義則相對復雜一些。我們以下面的試驗條件為例，圖1為試驗條件的譜形，圖2為譜圖設置的表格數據。

圖1

圖2

        在圖2的表格中，我們可以看到，除了頻率和加速度譜密度的設置，還設置了斜率。那么斜率什么意思呢?

        我們可以從它的單位來分析，這里斜率的單位是dB/Oct，dB表示的是兩個頻率點對應量級的倍數關系，Oct就是兩個頻率點之間的倍頻程。

        當試驗量級是g²/Hz、（m/s²）²/Hz時，dB=10log(A₂/A₁)；而Oct=log₂(F₂/F₁)。勾選計算交越點，我們可以代入量級和頻率驗證一下斜率。

        dB=10log(A₂/A₁)=10log(0.04/0.01) =6，Oct=log₂(F₂/F₁)=log₂(80/20)=2；

        dB/Oct=6/2=3，所以20Hz和80Hz之間的斜率是3dB/Oct。

        那么兩個頻率之間的斜率是3，為什么20Hz是右斜率，80Hz是左斜率呢？其實這個問題很好理解，我們可以看圖1的譜形。可以看到在20Hz和80Hz之間這一段，20Hz的左側是沒有數據的，數據都在其右側，所以是右斜率；而20Hz和80Hz之間這一段的數據都在80Hz的左側，所以80Hz是左斜率。同樣的道理，350Hz和2000Hz那里分別是右斜率和左斜率。

        還有一個斜率正負的問題，從圖形上看，量級往上走就是正斜率，量級往下走就是負斜率。從公式dB=10log(A₂/A₁) 也可以分析出來，量級上升，dB值是正數，量級下降，dB值是負數；而Oct始終是正數，所以量級上升，斜率為正，量級下降，斜率為負。

PART 2  隨機設置示例

示例1：

        GJB360B中，隨機振動試驗條件1（A-K）的譜形如圖所示。

        隨機振動試驗條件1（A-K）的量值如圖所示。

        現設置試驗條件D，如圖所示：

        簡單說明一下：從譜形上看，可以看出50Hz和100Hz之間的斜率是6，100Hz和1000Hz之間是平直譜（量值恒定，可從表214-1中讀取），1000Hz和2000Hz之間的斜率是-6。

        如果1000Hz的右斜率設置成左斜率了，則會提示“100Hz，1000Hz之間量級與斜率不匹配”。因為100Hz，1000Hz之間是平直段，對于1000Hz而言，其左斜率為0，設置-6斜率顯然就不對了。

示例2：

        根據GB-T 28046.3-2011 4.1.2.5的試驗要求，試驗件在每個軸向的試驗持續時間為8小時。加速度均方根值為107.3m/s²。自功率譜密度和頻率如下圖表所示。

        現設置試驗條件，如圖所示：

        因為該試驗條件不涉及斜率，所以左斜率和右斜率都不需要設置，只需根據表格設置頻率和自功率譜密度值即可。

示例3：

        某隨機試驗的譜形如圖所示。

        在設置這個譜形的時候，很多用戶會按下圖設置：

        這個時候軟件就會彈出下面提示：

        問題出在哪兒呢?提示量級與斜率不匹配，也就是說15Hz和300Hz的量級和4dB/Oct的斜率是不匹配的。我們看給的譜形，15Hz和300Hz之間并不是直接以4dB/Oct的斜率上升的，而是先平直一段再以4dB/Oct的斜率上升。也就是說上面的設置少了平直那一段的設置。

        如何設置呢？其實很簡單，在15Hz那行設置右斜率0即可。斜率0就表示平直。

        點擊“計算交越點”，可以看到，15Hz到131.236Hz之間是平直的，然后131.236Hz再以4dB/Oct的斜率上升到300Hz。這個趨勢和譜形是一致的。

        查看設置出來的譜形，和試驗條件給的譜形是一致的。