第六章 振动的测试 第一节 概述 振动作用的结果: 振动的测试 1. 设备或结构振动参数的测量 机床设备工作时 传感器 放大器 记录/分析
2. 设备或结构动态特性的测量 被测物 传感器 放大器 记录/分析 激振器 功率放大器 信号发生器 第二节 单自由度系统的受迫振动 一.质量块受力所引起的受迫振动
特性:
白噪声或伪随机信号 三. 单自由度振动系统受迫振动小结 工程中的振动问题,可用弹簧—阻尼—质量块构成的单自由度振动系统模型来描述; 第三节 振动的激励 激励的方式: 稳态正弦激励 随机激励 瞬态激励 宽频带激振 一. 稳态正弦激振: 最普通的激振方法; 激振力: 优缺点:功率大,信噪比高,能保证精度,设备通用 但测试周期长 二. 随机激振 白噪声或伪随机信号 优点:快速甚至”实时” 缺点: 设备复杂,价高
三. 瞬态激振 快速正弦扫描激振 脉冲激振 阶跃激振 (一) 快速正弦激振 测试时:先用扫描激振求得被测 系统的概略特征,进而对靠近 的重要频段严格用稳态正弦扫描 激振校核
(二)脉冲激振 脉冲捶 脉冲捶材料与频带宽度的关系 (三) 阶跃(张驰)激振
第四节 激振器 工作原理: 一. 电动式激振器 模型: 信号发生器 功率放大器 激振器 力(施加给被测件) 第四节 激振器 信号发生器 功率放大器 激振器 力(施加给被测件) 对激振器的要求: 波形好, 体积小 一. 电动式激振器 永磁式: 小型 励磁式: 大型 工作原理: 模型:
2 电动激振器的安装
二. 电磁式激振器 工作原理: 特点:非接触激振 频率上限 500-800HZ
三. 电液式激振器 工作原理： 优点：激振力大，行程大， 缺点：高频特性差， 单位力的体积小 适用频率：0~100Hz 最高可达1000Hz 波形较电动激振器差 结构复杂， 制造精度要求高， 一套液压设备
第五节 振动测量方法及测振传感器 绝对拾振器: 拾振器的壳体与被测件固接 输入:壳体的振动 输出:质量块对壳体的相对位移 电测法 按信号 第五节 振动测量方法及测振传感器 按信号 转换后的形式 电测法 机械法 光学法 是否与被测件接触 接触式 非接触式 按所测的振动性质 绝对式 相对式 绝对拾振器: 拾振器的壳体与被测件固接 输入:壳体的振动 输出:质量块对壳体的相对位移
设: 输入: 被测件的加速度 输出: 质量块对壳体的相对位移 则:
涡流位移传感器 工作原理: 特点:
二. 磁电式速度计 磁电绝对速度计 结构: 工作原理: 相当于由基础引起的受迫振动
力学模型:
2. 磁相对速度计 工作原理: 另:被压缩的弹簧片恢复力所 能产生的最大加速度 不得小于被测振动的 否则顶杆与振动试件脱离
三. 压电式加速度计 (一) 结构,安装 有较高的共振频率 工作过程:输入: 输出: 最终输出: 压电片的电荷
注意: 1. 由于电荷的泄露,幅频特性曲线在低频时…. 2. 特性曲线的使用上限频率: 小阻尼( ), 3. 安装: 共振频率与 加速度的固定状态有关
(二) 压电式加速度计的灵敏度 发电型传感器,可看成 电压源: 灵敏度 电荷源: 灵敏度 常以标准重力加速度 为单位 灵敏度的选择: (三) 压电式加速度计的前置放大器: 电压放大器: 电荷放大器:
六. 阻抗头 安装: 作用:测机械点 阻抗的传感器
第七节 机械系统振动参数的估计 方法: 自由振动法 共振法 一. 自由共振法
二. 共振法 方法: 从幅频特性曲线进行估计 利用相频特性曲线进行估计 据位移响应的虚、实部频率特性估计 （一） 从幅频特性曲线估计
（三） 利用相频曲线进行估计