試驗模態(tài)測試技術ppt課件-文庫吧資料
2025-05-09 08:59本頁面
【正文】 傳感器時 ， 要注意傳感器的可測頻帶是否復蓋我們所關心的被測對象的頻帶 。 加速度傳感器的 靈敏度大小 。 加速度傳感器本身的 質量對測量結構的影響 。 zm??z? x?x? 加速度傳感器的選擇 加速度傳感器的選擇主要要考慮以下三個問題 加速度傳感器的 頻帶寬度 。由于殼體與慣性質量是一起運動的 ， 故 與 是相同的 。 其結構如圖所示 。 加速度傳感器 在壓電加速度傳感器中 ， 信號的轉換是間接的 。 設計力傳感器的 一個重要特性在于晶體與外殼的相對剛度值（軸向），因為我們希望所測的力直接、全部傳到晶體上，故力傳感器兩端面的厚度是不一樣的，較薄的一面應該連接到被測構件上。 并引出導線 。 q 晶體 殼體 F F 將被測的力直接作用在壓電晶體的端面上 ， 因此就產(chǎn)生一個與力 F成正比的的電荷 q。 故通過適當?shù)脑O計 ， 可以將晶體元件放到一個裝臵中去 ， 在這裝臵中產(chǎn)生一個與被測物理量（ 也就是力和加速度 ） 成正比電荷量 。 壓電式傳感器的基本工作原理是用壓電材料 （ 天然的或人工的晶體 ， 等等 ） 做成的壓電元件 。 因此我們將討論限制在這些壓電型傳感器上 。這種轉換大多由二次儀表來完成，如電阻應變片是將應變這物理量轉換為電阻量，再由應變儀將電阻轉換為電壓信號；壓電傳感器是將被測的力、加速度等物理量轉換為電荷信號，再由電荷放大器將電荷信號轉換為電壓信號。 傳感器和放大器 現(xiàn)代 傳感器的功能 可以定義為：將我們要測量的 物理量轉換成電量（電壓、電阻、電荷、電流等） 。 這主要是靠錘帽的來控制 ， 錘帽一般有 鋼制的 、 鋁制的 、 塑料 制作的以及橡皮制作的四種 。 從圖中可以看出 ， 當錘帽撞擊被測試件時 ， 結構將承受一個相當于半正弦波的力脈沖 ， 而它的頻譜圖在低頻基本上是平坦的 ， 之后就下降 ， 再后就不 定值 變化了 。 力傳感器 錘頭 錘帽 手錘的結構如圖所示 ， 它由 錘頭 、錘帽 、 錘把以及力傳感器 組成 。 理論上講如果給一個脈沖激勵該脈沖激勵所含的頻率成分有無窮多個 。 t Tc F(t) 0 1ms f H(f) 0 1000Hz fc f H(f) t 0 0 1 )(t? 手錘沖擊器激勵 另一種最常用的激勵方法是手錘沖擊法 。 而 電磁激振器的頻率范圍 是 30~50KHz。 電液激振器的另一優(yōu)點是 可以產(chǎn)生較大的振幅這是電磁激振器所達不到的 。 當被試驗的結構在工作承受振動時 ， 又承受較大的靜載荷 。 （ 在工程中又稱為伺服器 ） 在這種裝臵中 ， 利用液壓原理進行功率放大以產(chǎn)生很大的激振力 。 這在通過共振點 ， 需要改變激勵電平時特別實用 。 電磁式振動臺是最流行的一種激勵裝臵 ， 在這種激勵裝臵中 ， 輸入信號轉換成交變磁場 ， 在磁場中放臵一個線圈 ， 該線圈與裝臵的驅動部分連接 ， 驅動部分與結構相連 。 力的大小與慣性力有關，只有調節(jié)慣性力才能改變激勵力的幅值，故在振動過程中是無法調整的。在使用中 靈活性較小，調節(jié)不方便 。 下面我們就幾種常見的激勵裝臵的特點和優(yōu)缺點 簡單介紹一下。 這些激勵信號都要通過一個激勵裝臵來實現(xiàn)。 根據(jù)測試的不同需要采用不同激勵信號 。 結構的激勵 做試驗模態(tài)分析必須使構件動起來 ， 故做試驗模態(tài)分析必須要有激勵裝臵 。 再例如 ， 我們考慮渦輪葉片的動態(tài)特性時 ， 就我們感興趣的是 葉片相對軸的振動模態(tài) ， 故完全可以用固定支承 。 例如 ， 很大的試件 ， 像發(fā)電機或土木結構就不能在自由支承條件下試驗 。 但在做試驗時很困難因為我們很難提供一個基礎或地基固定試驗構件 ， 使其完全與地面固定 。 另一種支承為稱為 地面支承 （ 固定支承 ） ， 即設想將結構上的某些點與地面固定連接 。 這時剛體模態(tài)的固有頻率不再為零 ， 但相對那些彎曲模態(tài)
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