预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

亲,该文档总共77页,到这已经超出免费预览范围,如果喜欢就直接下载吧~

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

第六章、振动的测量第一节、概述1、机械振动的危害性:低机器性能,缩短使用寿命,事故 2、机械振动被利用的一面:振动筛,夯实,粉碎 3、机械振动测量的目的:设备的监测、诊断和控制 在振动测量时,应合理选择测量参数。如振动位移是研究强度和变形的重要依据;振动加速度与作用力或载荷成正比,是研究动力强度和疲劳的重要依据;振动速度决定了噪声的高低,人对机械振动的敏感程度在很大频率范围内是由振动速度决定的,振动速度又与能量和功率有关,并决定了力的动量。 4、现代振动测试多采用电测法5、机械振动的类型第二节、单自由度系统的受迫振动这是一个典型的二阶系统,其系统频率响应函数H(w)和幅频特性A(w)、相频特性j(w)分别为: 幅频特性曲线和相频特性曲线振动幅频特性曲线上幅值极大的频率称为共振频率,对A(w)求一阶导数并令其为零,可以得到共振频率wr(在wn的偏左)为:二、由基础运动所引起的受迫振动y01(t)=y0(t)-y1(t)为质量块m对基础的相对位移,则系统频率响应函数H(w)和幅频特性A(w)、相频特性j(w)分别为: 幅频特性曲线可见,当激振频率远小于系统固有频率时,质量块相对于基础的振动幅值(位移)为零,这意味着质量块几乎跟随基础一起振动,两者相对运动极小。而当激振频率远高于固有频率时,A(w)接近于1,这表明质量块和基础之间的相对运动(输出)和基础的振动(输入)近于相等。 对于单自由度系统,可以用一元二次微分方程进行描述;而对于多自由度系统,则需要用高阶微分方程进行描述。 第三节、振动的激励1)激励部分 实现对被测系统的激励(输入),使系统发生振动。它主要由激励信号源、功率放大器和激振装置组成。 2)拾振部分 检测并放大被测系统的输入、输出信号,并将信号转换成一定的形式(通常为电信号)。它主要由测振传感器、可调放大器组成。 3)分析记录部分 将拾振部分传来的信号记录下来供以后分析处理或直接近行分析处理并记下处理结果。它主要由各种记录设备和频谱分析设备组成。见:ZK-4VIC型虚拟测试振动与控制实验装置一、稳态正弦激振二、随机激振(略)在工程上,为了能够重复试验,常采用伪随机信号作为测试信号,把它作为测试的输入激励信号。伪随机信号是一种有周期性的随机信号,将白噪声在时间T(单位为s)内截断,然后按周期T重复,即形成伪随机信号,见图。伪随机信号的自相关函数与白噪声的自相关函数相似,但是它有一个重复周期T,即伪随机信号的自相关函数Rx(t)在t=0,T,2T,...以及-T,-2T,...各点取值a2,而在其余各点之值均为零。采用伪随机信号激励的测试方法,既具有纯随机信号的真实性,又因为有一定的周期性,而在数据处理中避免了统计误差。 许多机械或结构在运行状态下所受到的干扰力或动载荷往往都具有随机的性质,因此,振动测试可以在被测对象正常的运行状态下进行,如果用传感器测出这种干扰力及其系统的响应,就可以利用分析仪器对正在运行中的被测对象作“在线”分析。.三、瞬态激振式中:T为信号的周期;a=(fmax-fmin)/T;b=fmin;fmax,fmin为扫描的上下限频率。扫描频率的上下限频率和周期根据试验要求可以改变,一般扫描时间为1~2s,因而可以快速测试出被测对象的频率特性。(二)脉冲激振 脉冲激振是用一个装有传感器的锤子(又称脉冲锤)敲击被测对象,对被测对象施加一个力脉冲,同时测量激励和被测对象。脉冲的形成及有效频率取决于脉冲的持续时间t, t则取决于锤端的材料,材料越硬t越小,则频率范围越大。脉冲锤激振简便高效,因此常被选用。但在着力点位置、力的大小、方向的控制等方面,需要熟练的技巧,否则会产生很大的随机误差。 (三)阶跃(张弛)激振 阶跃激振的激振力来自一根刚度大、重量轻的弦。试验时,在激振点处,由力传感器将弦的张力施加于被测对象上,使之产生初始变形,然后突然切断张力弦,这相当于对被测对象施加一个负的阶跃激振力。阶跃激振属于宽带激振,在建筑结构的振动测试中被普遍应用。第四节、激振器线圈正好位于磁极与铁芯的气隙中。当线圈通过经功率放大后的交变电流i时,根据磁场中载流体受力的原理,线圈将受到与电流i成正比的电动力的作用,此力通过顶杆传到被测对象,即为激振力。二、电磁式激振器三、电液式激振器.第五节、振动测量方法及测振传感器拾取振动信息的装置通常称拾振器(vibrationtransducer),传感器是其核心组成部分。表达振动信号特性的基本参数是位移(速度、加速度),频率和相位。拾振器的作用是检测被测对象的振动参数,在要求的频率范围内正确地接受下来,并将此机械量转换成电信号输出。二、电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器是一种非接触式测振传感器,其基本原理是利用金属体在交变磁场中的涡电流效应,导致线圈阻抗发生变化,传感器线圈的厚度越