機(jī)械振動(dòng)測量(參考版)
2025-02-18 08:52本頁面
【正文】 對系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)正弦激振，通過改變激勵(lì)頻率可以得到一系列響應(yīng)曲線，如圖 幅頻特性曲線 相頻特性曲線 47 共振法 在小阻尼時(shí)，可以直接用共振峰對應(yīng)的頻率 ωr來近似地估計(jì)固有頻率 ωn. (1) 利用幅頻曲線進(jìn)行參數(shù)估計(jì) 當(dāng)對單自由度系統(tǒng)進(jìn)行正弦掃描激勵(lì)，幅值最大處的頻率為位移共振頻率 ωr 2nr 21 ??? ??48 共振法 (1) 利用幅頻曲線進(jìn)行參數(shù)估計(jì) 單自由度受迫振動(dòng)系統(tǒng)的幅頻特性可以表示為 222 )/2(])/(1[1)(nnA????????? )()(n2r A21121A ????? ????時(shí)，將發(fā)生位移共振當(dāng) 2nr 21 ???? ???49 共振法 (1) 利用幅頻曲線進(jìn)行參數(shù)估計(jì) ???221)()(21 ?? AA兩側(cè)是對稱的幅頻特性曲線在為當(dāng)阻尼較小時(shí)，可以認(rèn)nr ??? ??50 共振法 (1) 利用幅頻曲線進(jìn)行參數(shù)估計(jì) 處作一條水平線，交曲線 a、 b兩點(diǎn)，它們對應(yīng)的頻率 ω1 、 ω2 ， 其阻尼比的估計(jì)值為 21必須指出：這種估計(jì)方法僅適用于小阻尼系統(tǒng)。 5 機(jī)械振動(dòng)參數(shù)的估計(jì) 自由振動(dòng)法 阻尼比或的測定，可以根據(jù)記錄曲線的相鄰峰值的衰減比來確定： 2224 ?????? 1iiMMln???Mi和 Mi+1分別為自由振動(dòng)記錄曲線的相鄰超調(diào)量 。 5 機(jī)械振動(dòng)參數(shù)的估計(jì) 自由振動(dòng)法 0)()(2)( 222??? tydt tdydt tyd nn ??? ttedtdyteyty ddtdt nn ??????? sin)0(cos)0()(?? ??21 ??? ?? nd—— 衰減振動(dòng)角頻率； 阻尼比或的測定，可以根據(jù)記錄曲線的相鄰峰值的衰減比來確定。 方法： 自由振動(dòng)法、共振法 43 單自由度振動(dòng)系統(tǒng)，若給系統(tǒng)以初始沖擊，則系統(tǒng)將在阻尼作用下作衰減自由振動(dòng)， 167。對于多自由度線性系統(tǒng)，在它任何一點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)可以認(rèn)為是反映系統(tǒng)特性的多個(gè)單自由度響應(yīng)的疊加。 4 振動(dòng)系統(tǒng)特性測試 以雙簡支梁為例， 測量系統(tǒng)的固有頻率 42 167。 ? 依次改變激振信號(hào)頻率，可繪出加速度幅頻特性曲線，根據(jù)加速度曲線，找出系統(tǒng)的固有頻率。 電液式激振器 信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)經(jīng)過放大后，操縱電液伺服閥控制油路，使活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，輸出很大的位移和激振力，并以頂桿去激勵(lì)被激對象。制造精度要求高， 成本高。高頻特性差。 由于存在二次分量，電磁吸力的波形有一定失真，二次分量與一次分量的福值比為 B1／ 4B0，若取B0B1 ，則可忽略二次分量的影響。 由式可知， F B 曲線是非線性，如圖，且無論B1是正是負(fù)， F總是正的， 因此 B 變化半周而力 F 變化一周，后者的頻率為前者的兩倍，且波形嚴(yán)重失真，幅值也很小。 位移傳感器測量激振器與銜鐵之間的相對位移。 將鐵芯和銜鐵分別固定在兩個(gè)被測對象上，可實(shí)現(xiàn)兩者間無接觸相對激振 銜鐵也可以由導(dǎo)磁材料的被測對象充當(dāng)。 當(dāng)驅(qū)動(dòng)線圈通入交變電流時(shí)，將產(chǎn)生交變的電動(dòng)力，此力通過頂桿傳到被測對象，即為激振力。 電動(dòng)式激振器 永磁式：用于小型激振器 激磁式：用于較大型的振動(dòng)臺(tái) 工作頻率范圍： 5Hz~2023Hz。 低頻激振時(shí)可將激振器剛性地安裝在地面或剛性很好的架子上。 要求激振器： 在其頻率范圍內(nèi)良好波形、幅值，足夠和穩(wěn)定的交變力。 35 二、激振器 由信號(hào)源輸出的各類激振電信號(hào)經(jīng)功率放大后，需通過轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為激振力信號(hào)，才能對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行激振。 所用設(shè)備要復(fù)雜，價(jià)格較昂貴。 34 一、振動(dòng)的激勵(lì) 隨機(jī)激振 一般用白噪聲或偽隨機(jī)信號(hào)作為信號(hào)源，是一種寬帶激振。 ?其有效頻率范圍取決于脈沖的持續(xù)時(shí)間 τ ， τ 則取決于錘端的材料，材料越硬 τ 越小，而頻率范圍越大。 33 一、振動(dòng)的激勵(lì) 對被測對象施加一個(gè)瞬態(tài)變化的力。 優(yōu)點(diǎn)： 激振功率大、信噪比高，能保證低頻響應(yīng)對象的測試精度。 3 振動(dòng)的激勵(lì)與激振器 一、振動(dòng)的激勵(lì) 測量動(dòng)態(tài)特性時(shí)，首先要激勵(lì)被測對象，讓其按測試的要求作受迫振動(dòng)或自由振動(dòng)。 30 三、測振傳感器的選擇 (3) 對相位有嚴(yán)格要求的振動(dòng)測試（如作虛實(shí)頻譜、幅相圖、振型等測量）， 除了應(yīng)注意測振傳感
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