測試技術(shù)基礎第八章(已修改)
2025-05-27 05:14 本頁面
【正文】 武漢理工大學機電工程學院 Wuhan University of Technology 測試技術(shù)基礎 第八章 機械振動測試與分析 測試技術(shù)基礎 武漢理工大學 機電工程學院 二零零七年二月 第八章 機械振動測試與分析 武漢理工大學機電工程學院 Wuhan University of Technology 測試技術(shù)基礎 第八章 機械振動測試與分析 主要內(nèi)容 167。 概述 167。 振動的基本知識 167。 振動的激勵 167。 測振傳感器 (拾振器 ) 167。 振動信號分析儀器 167。 振動測試系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理實例 167。 機械結(jié)構(gòu)的固有頻率和阻尼率估計 167。 小結(jié) 武漢理工大學機電工程學院 Wuhan University of Technology 測試技術(shù)基礎 第八章 機械振動測試與分析 小轎車的乘坐舒適性試驗框圖 概述 武漢理工大學機電工程學院 Wuhan University of Technology 測試技術(shù)基礎 第八章 機械振動測試與分析 ?振動研究所涉及的問題 ?振動分析 已知激勵條件和系統(tǒng)的振動特性，求系統(tǒng)的響應 ?系統(tǒng)識別 已知系統(tǒng)的激勵和系統(tǒng)的響應，求系統(tǒng)的特性 ?環(huán)境預測 已知系統(tǒng)的振動特性和系統(tǒng)的響應，確定系統(tǒng)的激勵狀態(tài) 機械振動測試系統(tǒng)的一般組成框圖 武漢理工大學機電工程學院 Wuhan University of Technology 測試技術(shù)基礎 第八章 機械振動測試與分析 振動的基本知識 ?機械振動的測量方法按振動信號的轉(zhuǎn)換方式分為： ?相對測量法：測量參考點為系統(tǒng)中的某固定點或運動點 ?絕對測量法：測量參考點為系統(tǒng)外的某一點，該點相對于地球是靜止不動的。 ?電測法 ?機械測量法 ?光測法 ?按照測量時選擇參考點的不同，可分為： 武漢理工大學機電工程學院 Wuhan University of Technology 測試技術(shù)基礎 第八章 機械振動測試與分析 ?按照振動產(chǎn)生的原因 ?自由振動 ?受迫振動 ?自激振動 振動頻率和固有頻率之間的關(guān)系為 nd ??? ??? 21其中， ωn為系統(tǒng)的固有頻率， ζ為阻尼率 系統(tǒng)的振動頻率為激振頻率 振動頻率接近于系統(tǒng)的固有頻率。 振動的分類 武漢理工大學機電工程學院 Wuhan University of Technology 測試技術(shù)基礎 第八章 機械振動測試與分析 ?按系統(tǒng)的輸出分 ?簡諧振動 ?周期振動 ?瞬態(tài)振動 ?隨機振動 ?按系統(tǒng)自由度分 ?單自由度系統(tǒng)振動 ?多自由度系統(tǒng)振動 ?連續(xù)彈性體振動 ?按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的特性分 ?線性振動 ?非線性振動 時間的正弦或余弦函數(shù) 時間的周期性函數(shù) 時間的非周期性函數(shù) 非時間的確定性函數(shù) 用一個獨立座標確定的系統(tǒng)振動 用多個獨立座標確定的系統(tǒng)振動 用無限多個獨立座標確定的系統(tǒng)振動 用常系數(shù)線性微分方程來描述 用非線性微分方程來描述 武漢理工大學機電工程學院 Wuhan University of Technology 測試技術(shù)基礎 第八章 機械振動測試與分析 mkcz ( t )f ( t ) f ( t )k zdtdzc 22dtzdm力作用在質(zhì)量塊上的單自由度系統(tǒng) ?質(zhì)量 m在外力的作用下的運動方程為 )(22 tfkzdtdzcdt zdm ???式中， c為粘性阻尼系數(shù)， k為彈簧剛度。?(t)為系統(tǒng)的激振力，即系統(tǒng)的輸入，z(t)為系統(tǒng)的輸出。 ?拉氏變換 ms2Z(s)+csZ(s)+kZ(s)=f(s) ?傳遞函數(shù)為 2( ) 1()()ZsHsF s m s c s k?? ?? 單自由度系統(tǒng)的受迫振動 武漢理工大學機電工程學院 Wuhan University of Technology 測試技術(shù)基礎 第八章 機械振動測試與分析 2( ) 1()()ZsHsF s m s c s k?? ??令 s=jω，則 mkcz ( t )f ( t ) f ( t )k zdtdzc 22dtzdm力作用在質(zhì)量塊上的單自由度系統(tǒng) 222()()()11()1/212ZjHjFjm j c j k m j c kkm c mjk k m k???? ? ? ??????? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?)/(2)/(1111211222nnnnjkjk??????????????????????? mkn /??kmc2??系統(tǒng)的固有頻率 系統(tǒng)的阻尼率 武漢理工大學機電工程學院 Wuhan University of Technology 測試技術(shù)基礎 第八章 機械振動測試與分析 0 1 2 3012345678910? / ? nA(?)?????????? ??? ? 2222 )/(4)/(111)(nnkA ?????? ????2)/(1)/(2)(nnar c t g??????????0 1 2 3 1 8 0 9 00? / ? n?(?)?? ???????? ??幅頻曲線 相頻曲線 mkn /??kmc2??武漢理工大學機電工程學院 Wuhan University of Technology 測試技術(shù)基礎 第八章 機械振動測試與分析 ?在 幅頻曲線 上幅值最大處的頻率稱為 位移共振頻率 221 ??? ?? nr?隨著的阻尼的增加，共振峰向原點移動； ?當無阻尼時，位移共振頻率 ωr即為固有頻率ωn ?當系統(tǒng)的阻尼 ζ很小時，位移共振頻率 ωr接近系統(tǒng)的固有頻率 ωn，可用作為的估計值。 幅頻曲線 武漢理工大學機電工程學院 Wuhan University of Technology 測試技術(shù)基礎 第八章 機械振動測試與分析 ?不管系統(tǒng)的阻尼率為多少，在 ω/ωr=1時位移始終落后于激振力 90186。，此現(xiàn)象稱為 相位共振 。 0 1 2 3 1 8 0 9 00? / ?
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