【文章內(nèi)容簡介】 圖2 內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)圖譜內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其動(dòng)力源主要靠不間斷地供燃油，燃油在氣缸內(nèi)被點(diǎn)火燃燒產(chǎn)生爆炸沖擊力推動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)不間斷運(yùn)動(dòng)。如此多缸不停地運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)推力軸旋轉(zhuǎn)。由于內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中需要滑油泵、燃油泵、冷卻水泵和進(jìn)排氣系統(tǒng)等輔助機(jī)電設(shè)備同時(shí)運(yùn)行，使這些設(shè)備都構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)源。因而在頻譜圖中不難看出它的譜成份是相當(dāng)豐富的，除了帶脈沖性質(zhì)外還具有寬帶特性。推動(dòng)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)特性（見圖3和圖4） 圖3 推進(jìn)電動(dòng)機(jī)振動(dòng)頻譜 圖4 推力軸承處振動(dòng)頻譜推動(dòng)電動(dòng)機(jī)是依靠電力作為動(dòng)力源的，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)推力軸運(yùn)轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)、電刷的摩擦、定子和轉(zhuǎn)子之間電磁場不均勻以及轉(zhuǎn)動(dòng)部件的氣動(dòng)力效應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。因而在譜圖中呈離散譜特征，主要份量為軸頻、冷卻風(fēng)機(jī)軸頻和葉頻、電動(dòng)機(jī)槽頻等。通風(fēng)機(jī)振動(dòng)特性（見圖5） 圖5 通風(fēng)機(jī)振動(dòng)頻譜通風(fēng)機(jī)是依靠電力起動(dòng)，除通風(fēng)管路外無其它機(jī)械設(shè)備協(xié)同運(yùn)行，所以頻譜圖呈離散特征和寬帶特征。出現(xiàn)寬帶的原因主要是旋轉(zhuǎn)體的氣體動(dòng)力效應(yīng)，離散份量也由旋轉(zhuǎn)體的不平衡和風(fēng)機(jī)葉片與氣流的作用產(chǎn)生振動(dòng)。通風(fēng)機(jī)管壁的振動(dòng)特性（見圖6） 圖6 通風(fēng)機(jī)管壁的振動(dòng)頻譜通風(fēng)機(jī)管壁的振動(dòng)是由通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)風(fēng)流激勵(lì)通風(fēng)管壁而產(chǎn)生的振動(dòng)，明顯的離散譜特征，主要的份量在空氣流體動(dòng)力上，與通風(fēng)機(jī)振動(dòng)頻譜是不同的。離心泵振動(dòng)特性（見圖7） 圖7 離心泵振動(dòng)頻譜離心泵是由電力起動(dòng)，振動(dòng)頻譜呈寬帶特征和離散特征。出現(xiàn)寬帶的原因是由于部分軸承和傳動(dòng)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)和流體紊流形成的渦流引起，離散分量則由泵機(jī)械和水動(dòng)力不平衡以及葉片（齒）與流體不均勻流場相互作用引起的。在船舶上，液壓泵、往復(fù)泵其振動(dòng)特征與離心泵基本相似?？諌簷C(jī)振動(dòng)特性（見圖8） 圖8 空壓機(jī)振動(dòng)頻譜空壓機(jī)是由電力起動(dòng)，通過連桿使活塞組往復(fù)運(yùn)動(dòng)對空氣進(jìn)行壓縮后送到儲(chǔ)壓器內(nèi)。振動(dòng)頻譜相當(dāng)豐富，呈寬帶特性和脈沖特性，形成原因是快速旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械摩擦、沖擊和電磁脈動(dòng)以及氣體動(dòng)力引起的振動(dòng)。其頻譜特性與內(nèi)燃機(jī)有相同之處。2．1．3結(jié)構(gòu)振動(dòng)的傳播 艦船上的主動(dòng)力設(shè)備以及構(gòu)成振動(dòng)源的其它機(jī)電設(shè)備，產(chǎn)生的振動(dòng)均是通過機(jī)座和管道系統(tǒng)向船體結(jié)構(gòu)傳遞。振動(dòng)能量在船體結(jié)構(gòu)的傳遞過程中，由于船體結(jié)構(gòu)的諸多特點(diǎn)，例如船體板、肋骨、艙壁、加強(qiáng)筋等的有機(jī)連接和變化，使得振動(dòng)能量逐漸減小耗散。我們掌握這樣的規(guī)律，對控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)的傳播是有益的，對電子設(shè)備的防振設(shè)計(jì)也有指導(dǎo)作用。2．2抗沖擊的分析 沖擊就是一種瞬間突發(fā)的外力形成沖擊脈動(dòng)，具有力、位移、速度或加速度的非周期性突然變化。由于突發(fā)力的作用使振動(dòng)在很短的時(shí)間內(nèi)由一恒值升起和衰變的重大擾動(dòng)，持續(xù)時(shí)間很短，但破壞作用很大。一般電子設(shè)備都應(yīng)做沖擊試驗(yàn)，有關(guān)抗沖擊方面的信息必須從模擬的沖擊試驗(yàn)中獲取。對船舶而言，沖擊來源于海浪和水中兵器的爆炸。強(qiáng)烈的沖擊會(huì)造成船體破損和電子儀器設(shè)備的損壞。在陸地上常見的沖擊來自廠礦企業(yè)的沖床、剪切機(jī)、鍛床、打樁機(jī)等重型機(jī)械設(shè)備。沖擊力的影響是一種不確定因素，與距離、受沖擊設(shè)備的質(zhì)量等條件有關(guān)，若對其做出合適的評估是比較困難的。實(shí)際應(yīng)用中，往往是應(yīng)用結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)理論以及模擬試驗(yàn)。從本質(zhì)上講，這種方法可以提供某些電子設(shè)備與機(jī)械設(shè)備有效的置信級限沖擊譜以及設(shè)備在船舶上確定這些模擬的最大響應(yīng)，然后將各模態(tài)的最大響應(yīng)迭加起來，產(chǎn)生一個(gè)偏于保守的沖擊響應(yīng)估算值。沖擊的頻譜分析通過沖擊試驗(yàn)的頻譜分析，可以知道儀器設(shè)備的固有頻率，為防止共振提供依據(jù)。例外的是若對打擊樂器進(jìn)行沖擊頻譜分析，則是對該樂器音質(zhì)、音色的評價(jià)提供依據(jù)，在此，我們也可以利用它們的沖擊譜圖來介紹如何分析沖擊譜特性。沖擊譜分析（見圖9～圖14）。圖9 上扭A6(側(cè)音)三維圖譜圖10 上扭A6音高圖圖11 下甬＃F3（側(cè)音）三維圖譜圖12 下甬＃F3 音高圖圖13 中甬A4(隧音)三維圖譜圖14 中甬A4音高圖2．3防振要求從環(huán)境保護(hù)角度上講，噪聲與振動(dòng)同屬于環(huán)境污染。振動(dòng)源就是噪聲源，聲振是兩個(gè)屬性不同而又不可分割的物理現(xiàn)象。從工程應(yīng)用角度上講，控制振動(dòng)源的振動(dòng)，對噪聲控制也是有作用的。所以采用有效控制措施，保護(hù)電子儀器設(shè)備的安全、可靠同樣是工程技術(shù)人員的責(zé)任，防振要求正是表明了這種目的。如何防振，我們將通過第三章的實(shí)例介紹進(jìn)行說明。3．電子設(shè)備的防振設(shè)計(jì)電子設(shè)備的防振設(shè)計(jì)，可以從兩個(gè)方面去考慮，其一是指電子設(shè)備自身應(yīng)達(dá)到承受某種量級的振動(dòng)或沖擊而不影響正常使用；其二是采取有效措施防止電子設(shè)備所在環(huán)境的振動(dòng)影響其正常使用。前者是對電子設(shè)備自身技術(shù)性能要求；后者則是對電子設(shè)備的保護(hù)。對振動(dòng)的有效控制大體分為四個(gè)方面,一是制定相應(yīng)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、條例、規(guī)范，以限制環(huán)境振動(dòng)的量級；二是電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備控制自身的振動(dòng)或烈度；三是對這些設(shè)備所處的環(huán)境振動(dòng)加以有效控制；四是電子設(shè)備具備一定的抗振、抗沖擊能力。以上四個(gè)方面是互補(bǔ)的，可見，振動(dòng)控制是一項(xiàng)系統(tǒng)控制工程。3．1抗振設(shè)計(jì)的基本方法抗振設(shè)計(jì)就意味著對振動(dòng)的有效控