振动测试作业报告

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振动设计分析实验报告

振动设计分析实验报告

振动设计分析实验报告1. 引言振动设计分析是一门重要的工程学科,广泛应用于机械工程、结构设计以及产品开发等领域。

振动设计分析实验通过对不同振动系统进行测试和分析,以评估系统的振动性能和特性。

本实验旨在通过测量不同振动系统的振幅、频率和相位等参数,以及对系统进行模态分析,并通过分析实验结果来探索振动设计的理论与应用。

2. 实验目的- 学习使用振动测量设备和仪器;- 了解振动设计的基本原理和分析方法;- 熟悉模态分析的操作流程;- 掌握振动设计分析实验的基本技巧。

3. 实验设备和仪器本实验所使用的设备和仪器包括:1. 振动传感器;2. 振动测量仪器;3. 示波器;4. 计算机。

4. 实验步骤1. 配置振动传感器并连接到振动测量仪器;2. 将振动传感器安装在待测试振动系统上,确保其与系统紧密接触;3. 打开振动测量仪器和示波器,并进行仪器校准;4. 调节振动系统的频率和振幅,测量并记录不同参数;5. 进行模态分析实验,记录系统的固有频率和振动模态;6. 将实验数据导入计算机,进行数据处理和分析;7. 分析实验结果,评估振动系统的性能和特点。

5. 实验结果与分析通过实验测量和分析,我们得到了以下结果:1. 不同振动系统的频率和振幅;2. 振动系统的固有频率和振动模态。

根据实验结果,我们可以评估振动系统的性能和特性,并进一步优化设计方案。

例如,通过调整振动系统的频率和振幅,我们可以使系统在工作范围内达到最佳的振动效果。

6. 实验总结本实验通过振动设计分析实验,我们学习了振动设计的基本原理和分析方法,并熟悉了模态分析的操作流程。

同时,我们掌握了使用振动测量设备和仪器的技巧,提高了实验操作的能力。

通过实验结果的分析和评估,我们可以得出结论:振动设计分析是有效评估振动系统性能和特性的方法,能为系统设计和优化提供重要参考。

7. 参考文献[1] 振动设计与分析原理教程, XX出版社, 20XX.[2] 振动工程学, XX出版社, 20XX.[3] 振动设计与控制, XX出版社, 20XX.附录- 实验数据表格;- 模态分析结果图表。

电器产品震动试验报告模板

电器产品震动试验报告模板

电器产品震动试验报告模板1. 实验目的本实验旨在测试电器产品在运输、使用过程中的震动环境下是否能正常工作,评估其抗震能力。

2. 实验设备与材料- 电器产品:[产品名称]- 试验台:固定在工作台上的震动试验台- 加速度传感器:用于测量试验台上的振动加速度- 数据采集系统:记录和分析实验数据3. 实验方法3.1 试验准备1. 将电器产品固定在试验台上,确保其稳定;2. 确保试验台及电器产品未受到任何外界干扰;3. 确保加速度传感器与数据采集系统正常工作。

3.2 试验过程1. 设定试验参数,包括试验台的激振频率、加速度等;2. 启动试验台,使其按照设定参数进行震动;3. 在试验过程中,记录电器产品的工作状况和振动加速度数据。

3.3 实验参数- 激振频率:X Hz- 震动加速度:Y m/s²4. 实验结果与分析4.1 实验数据时间(s)振动加速度(m/s²)-1 52 63 5.5... ...60 44.2 结果分析根据实验数据可以看出,电器产品在试验过程中的振动加速度维持在较稳定的水平。

稳定的振动加速度说明电器产品具备较好的抗震能力,能够在运输和使用过程中保持正常工作。

5. 结论经过本实验的震动试验,电器产品表现出较好的抗震能力,能够在运输和使用过程中保持正常工作。

这为产品的市场推广和使用提供了有力的技术支持。

6. 实验总结本实验采用震动试验台对电器产品进行了抗震能力的评估。

通过实验数据分析,得出了电器产品具备良好的抗震能力的结论。

然而,本实验仅对电器产品的震动抗性进行了评估,未对电器产品进行其他性能指标的测试。

因此,在后续的产品测试中,还需要考虑对其他性能指标进行全面的测试,以进一步提升电器产品的可靠性和稳定性。

备注:以上报告模板仅供参考,具体实验报告根据实际情况进行编写。

隧道爆破震动测试报告

隧道爆破震动测试报告

隧道爆破震动测试报告一、测试背景隧道施工过程中,常常需要进行爆破作业来破坏岩石。

这种爆破作业不可避免地会产生一定的震动,为了确保施工安全,必须对隧道爆破震动进行测试和评估。

因此,我们进行了一次隧道爆破震动测试。

二、测试目的1.测试爆破作业对周围建筑物和地质环境的影响程度;2.评估爆破作业对隧道施工工人的影响;3.分析爆破作业引起的震动对周边环境的影响。

三、测试方法1.选择了距离爆破点相对较远的地点进行测点选取;2.使用了高精度地震仪进行采样;3.设置了多个测试点,分别测量了爆破作业前后的地震波形和震动参数;4.在测试过程中,确保测试设备的准确放置和稳定;5.根据测试结果,通过专业软件分析得出震动参数。

四、测试结果分析1.在测试过程中,共进行了5组爆破作业,每组爆破作业之间间隔时间不少于10分钟;2.对每一组爆破作业前后的地震波形进行了比对,发现爆破作业会产生明显的地震波动;3.通过对震动参数进行分析,得出了每个测试点的峰值加速度、峰值速度和峰值位移,具体数据如下表所示:测试点爆破前峰值加速度(g) 爆破后峰值加速度(g) 爆破前峰值速度(cm/s) 爆破后峰值速度(cm/s) 爆破前峰值位移(cm) 爆破后峰值位移(cm)10.030.210.050.500.030.1420.010.130.030.300.020.1030.020.150.040.350.020.1240.020.180.040.400.020.1350.010.110.030.250.020.09五、测试结论1.隧道爆破作业会在周围产生一定的震动影响,但影响范围较小,对周围建筑物的影响可控;2.爆破作业会产生较大的峰值加速度,需要注意作业人员的安全;3.震动参数的变化与距离爆破点的远近有一定的关联性,距离爆破点越远,震动影响越小。

六、改进措施1.加强施工现场周围建筑物的监测,及时发现并解决可能存在的安全隐患;2.对作业人员进行相关培训,提高安全意识,确保施工过程中的人员安全;3.对爆破作业的时间和频率进行合理控制,降低对周边环境的影响。

振动测试作业报告

振动测试作业报告

振动测试技术期末总结学号:班级:建筑与土木工程(1504班)姓名:杨允宁2016年4月27日目录1 振动测试概述 (1)1.1 振动的分类: (1)1.1.1 按自由度分类: (1)1.1.2 按激励类型分类: (1)1.1.3 振动规律分类: (1)1.1.4 按振动方程分类: (1)1.2 振动基本参量表示方法: (2)1.2.1 振幅(u): (2)1.2.2 周期(T)/频率(f): (2)1.2.3 相位( ): (2)1.2.4 临界阻尼(C cr) (2)1.2.5 结构的阻尼系数(c): (2)1.2.6 对数衰减率(δ): (3)1.3 振动测试仪器分类及配套使用: (3)1.3.1 振动测试仪器分类 (3)1.3.2 振动测试仪器配套使用: (4)1.4 窗函数的分类及用途 (5)1.4.1 矩形窗(Rectangular窗): (5)1.4.2 三角窗(Bartlett或Fejer窗): (5)1.4.3 汉宁窗(Hanning窗): (5)1.4.4 海明窗(Hamming窗) (6)1.4.5 高斯窗(Gauss窗) (6)1.5 信号采集及分析过程中出现的问题及解决方法 (7)1.5.1 信号采集和分析过程中出现的问题 (7)1.5.2 解决方法 (7)2 惯性式速度型与加速度型传感器 (8)2.1 惯性式传感器的分类: (8)2.2 常用加速度计传感器的工作原理及力学模型: (8)2.2.1 电动式(磁电式)传感器: (8)2.2.2 压电式传感器: (9)2.3 非惯性传感器: (11)2.3.1 电涡流式传感器: (11)2.3.2 参量型传感器: (11)3 振动特性参数的常用量测方法 (11)3.1 简谐振动频率的量测: (12)3.1.1 李萨(Lissajous)如图形比较法: (12)3.1.2 录波比较法: (12)3.1.3 直接测频法: (12)3.2 机械系统固有频率的测量 (13)3.2.1 自由振动法: (13)3.2.2 强迫振动法: (13)3.3 简谐振幅值测量 (13)3.3.1 指针式电压表直读法: (13)3.3.2 数字式电压表直读法 (13)3.3.3 光学法 (14)3.4 同频简谐振动相位差的测量 (14)3.4.1 示波器测量法 (14)3.4.2 相位计直接测量法 (14)3.5 衰减系数测量 (14)4 振动测试及动载测试实验报告 (15)4.1 振动测试实验报告 (15)4.1.1 测量梁模型一阶振型的数据处理 (15)4.1.2 模态分析 (17)4.2 动应变实验报告 (18)4.2.1 测量梁模型的数据处理 (18)4.2.2 模态分析 (21)5 概念 (21)5.1 功率谱 (21)5.2 相关函数 (22)5.2.1 自相关函数 (23)5.2.2 互相关函数 (23)5.3 相干函数 (24)5.4 传递函数 (24)6 模态分析 (25)6.1 基本概念 (25)6.2 方法分类和理解 (26)6.2.1 频域法 (26)6.2.2 时域法 (26)6.2.3 时频法 (27)1振动测试概述1.1振动的分类:1.1.1按自由度分类:单自由度系统振动(结构只有一个质点体系);多自由度系统振动(结构具有一个以上的质点体系)。

扫频振动实验作业指导书范文

扫频振动实验作业指导书范文

扫频振动实验作业指导书范文1 目的本试验的目的是测定在规定频率范围内振动对MEMS 器件的影响。

本试验是破坏性试验。

2 设备本试验所需设备包括具有规定强度和所需扫频的振动装置,以及试验后进行测量所必需的光学和电气设备。

3 程序器件应牢固地安置在振动台上,引线或电缆也应适当固定。

使器件作等幅简谐振动,其振幅两倍幅值为1.52mm(±10%),或其峰值加速度按试验条件A、B 或 C 的规定(+20%,-0g)。

在交越频率以下,试验条件应由振幅大小控制,在交越频率以上,试验条件应由峰值加速度值控制。

振动频率在20~2000Hz 范围内近似地按对数变化。

应在不少于4min 的时间内经受从20Hz 到2000Hz 再回到20Hz 的整个频率范围的作用。

在X、Y 和Z 三个方向上各进行四次这样的循环(总共是12 次),从而整个周期运动所需的时间至少约为48min.当有规定时,对其壳体内所含部件或元件在振动时易移动和受到破坏的器件,应用X 射线检查方法或去掉封盖或打开外壳,放大30 倍检查器件,从而揭示是否遭到损坏或有错位。

当本试验作为一个试验组或试验分组的一部分进行时,在本试验结束后不必专门进行试验后测量或检查,而可在该组或分组试验结束时进行一次。

试验条件峰值加速度(m/s2).A 196(20g)..B 490(50g)..C 686(70g).3.1 检查试验后,不放大或放大不超过 3 倍,对标记进行外观检查;放大20~50 倍对封装、引线或密封进行目检。

此项检查和任何附加的特殊测试和检查应在最终周期完成后,或在包括本试验的一个试验组、一个试验序列或一个试验分组完成后进行。

3.2 失效判据本试验后,不符合任何一项规定的测量或检查,封装、引线或密封有缺陷或损坏的迹象,或标记模糊等,都应视为失效。

由于试验时的操作和夹具引起的标志损坏不应成为器件拒收的原因。

叶片振动测量实验报告

叶片振动测量实验报告

叶片振动测量实验报告1. 引言叶片振动是在流体中运动的叶片由于受到流体作用力而发生的振动现象。

叶片振动对于风力发电机、水力发电机等工程应用中的叶片运动控制具有重要意义。

本实验旨在通过测量叶片振动的位移、速度和加速度,探究叶片振动的基本特性和规律。

2. 实验方法2.1 实验装置本实验使用的实验装置包括:振动测量系统、电磁感应位移传感器、信号调理电路和数据采集设备。

2.2 实验步骤1. 将叶片固定在安装架上,确保叶片在安装架上自由振动;2. 在叶片上固定电磁感应位移传感器,并连接到信号调理电路;3. 打开振动测量系统和数据采集设备;4. 开始测量,并记录数据,包括叶片振动的位移、速度和加速度。

3. 实验结果与分析3.1 叶片振动的位移、速度和加速度测量结果使用数据采集设备记录并处理实验数据,得到了叶片振动的位移、速度和加速度曲线。

下图为测得的实验结果示意图。

![实验结果示意图](result.png)3.2 基于实验结果的分析根据实验结果,我们可以观察到叶片振动的周期性特征。

叶片振动的周期由外部作用力和叶片的固有特性共同决定。

通过分析位移、速度和加速度曲线,可以得出以下结论:1. 位移曲线呈现正弦波形,表明叶片振动是一个简谐振动过程;2. 速度曲线呈现谐波形,速度的变化与位移变化相位差90度,速度峰值落在位移波峰或波谷;3. 加速度曲线为谐波的导数形式,加速度的变化与位移变化相位差180度,加速度峰值落在位移波谷或波峰。

叶片振动的位移、速度和加速度特性对于优化叶片运动控制和减小振动引起的能量损失具有重要意义。

4. 实验总结通过本实验,我们成功测量了叶片振动的位移、速度和加速度曲线,并分析了其特性和规律。

实验结果表明,叶片振动呈现周期性变化,具有简谐振动的特点。

这对于工程应用中的叶片运动控制具有重要意义。

同时,本实验还展示了使用振动测量系统进行叶片振动测量的方法和步骤,为后续的研究和应用提供了基础数据和方法。

振动时效报告

振动时效报告
报告时间:2021年6月30日
报告内容:
为了能够更加保障振动设备的性能和维护,我们进行了振动时效测试。

测试使用了四台振动设备,分别对其进行了24小时的持续振动测试,并在测试结束后进行了数据分析和报告总结。

测试结果表明,四台设备的振动幅值与振动频率均呈现出时效性变化。

具体而言,设备A在测试前的振动幅值为1.2G,振动频率为50Hz。

而在测试结束后,设备A的振动幅值降低至0.8G,振动频率也有所变动,为48.5Hz。

设备B、C、D的变化趋势与设备A大致相似,只是变化幅度略有不同。

进一步分析数据,我们认为设备的振动时效与运行环境、使用频率、设备质量等因素密切相关。

因此,我们建议对设备进行定期的振动测试,并根据测试结果进行相关设备调整和维护,以确保设备的长期性能和可靠性。

结论:
通过本次振动时效测试,我们得出了设备的振动变化规律和时效性变化趋势。

同时也为我们提供了科学、理性的数据支持,以便更好地维护振动设备的长期性能。

报告人:xxx公司技术部
签名:__________。

振动分析诊断报告

振动分析诊断报告客户信息:客户名称:设备型号:设备编号:安装日期:生产厂家:主要参数:一、问题描述在本次振动分析诊断报告中,根据您提供的设备信息和我们的现场调查,我们对设备在运行过程中出现的问题进行了分析和诊断。

以下是问题描述:设备振动异常噪音增加设备运行不稳定二、振动测试与分析结果根据现场勘测和振动测试的数据,我们得出以下分析结果:1. 振动测试数据分析通过对设备进行振动测试,我们收集了以下数据:频率:振动量:(单位:Hz)(单位:mm/s)通过对振动测试数据的分析,我们发现在频率为XHz处有明显的峰值,表明该频率存在振动异常。

2. 振动特征分析针对设备的振动异常,我们进行了进一步的特征分析,得出以下结论:(1)X频率振动过大,超过了设备正常运行范围。

可能导致该频率振动增大的原因有:轴承损坏、不平衡、松动等。

(2)Y频率振动过大,超过了设备正常运行范围。

可能导致该频率振动增大的原因有:齿轮磨损、偏心等。

(3)Z频率振动过大,超过了设备正常运行范围。

可能导致该频率振动增大的原因有:电机问题、传动系统故障等。

3. 噪音分析针对设备噪音增加的问题,我们进行了噪音分析,得出以下结论:(1)噪音主要来自设备的X部件,可能是由于X部件的磨损、松动或不当安装等原因导致。

4. 运行稳定性分析针对设备运行不稳定的问题,我们进行了运行稳定性分析,得出以下结论:(1)设备运行不稳定的主要原因是由于设备的X部件存在松动。

需要尽快进行检修和维护,以确保设备的正常运行。

三、问题分析与建议在以上振动测试与分析的基础上,我们对问题进行了深入分析,并给出了以下建议:1. 针对频率为XHz的振动异常,建议进行以下处理措施:(1)对轴承进行检修和更换,确保轴承的正常运行。

(2)进行设备的平衡校正,以消除不平衡带来的振动问题。

(3)检查设备的连接件,确保其紧固度。

2. 针对频率为YHz的振动异常,建议进行以下处理措施:(1)对齿轮进行检查和更换,确保齿轮的正常工作。

模态分析试验报告-

《建筑结构的模态分析试验》实验报告专业土木工程班级学号姓名教师建工实验中心2010年3月振动测试与模态分析实验报告一、实验人员3组:二、试验目的1.培养学生采用实验与理论相结合的方法来处理工程中的振动问题。

2.通过实验使学生掌握振动测试系统的基本组成、了解振动测试的常用测量方法以及模态分析技术。

模态分析技术已发展成为解决工程振动问题的重要手段。

3.了解模态分析软件的使用方法。

三、试验内容1、学习模态分析原理;2、学习模态测试及分析方法。

通过对框架模型的模态试验分析,测定出基础模型的模态参数:固有频率、阻尼比、振型图,并通过实验观察了解框架结构的动力参数,从而掌握模态分析的基本原理及分析方法。

四、试验的基本要求(1)掌握振动测试系统的构成及操作。

(2)了解振动测试的常用测量方法。

激振、锤击(3)了解数据采集系统的操作步骤。

(4)了解对已采集到的数据进行模态分析的方法与步骤。

五、试验仪器(表1)单轴加速度传感器、力锤、动态信号分析仪LMS和计算机等力锤用于激励实验对象。

力传感器用于拾取激励信号并转换成为电荷信号。

加速度计用于拾取响应信号并转换成为电荷信号。

AZ804-A四通道电荷电压放大信号调理仪,用于将电荷信号放大v1.0 可编辑可修改成为适合测量的电压信号。

AZ208数据采集箱信号采集分析系统包括抗混滤波器、A/D变换器、结构动态分析软件、计算机、打印机。

用安装有力传感器的力锤敲击实验对象上的若干个点。

力传感器拾取激励力的信号,安装在实验对象的某测点上的加速度计拾取响应信号.经电荷放大器放大后输入信号采集系统。

实验仪器框图如图1所示。

力信号接入信号采集器的第1通道,响应信号依次接入信号采集器的其他通道。

表1 试验仪器的硬件及软件力锤传感器厂家型号量程频率范围灵敏度美国PCB公司086D20加速度传感器灵敏度厂家型号量程频率范围vm/g 美国PCB公司333B4050g50g50g50g六、试验步骤模态试验基本过程二十年来,由于计算机技术、FFT分析仪、高速数据采集系统以及振动传感器激励器等技术的发展,试验模态分析得到了很快的发展,受到了机械、电力、建筑、水利、航空、航天等许多产业部门的高度重视。

震动分析报告

震动分析报告1. 引言震动分析是一种用来研究和评估结构或设备在震动环境下的性能和可靠性的方法。

通过对震动信号的采集和分析,可以得到结构或设备在不同工况下的振动特性,进而评估其是否满足设计要求。

本文将通过对某设备的震动分析,来探讨震动对设备性能的影响。

2. 背景我们对某机械设备进行了震动分析,该设备用于制造产品的关键工序。

为了确保该设备在工作过程中的稳定性和可靠性,我们需要通过对其进行震动测试和分析,评估其在震动环境下的性能。

3. 实验设计我们采用了以下实验设计来进行震动分析: - 设备参数记录:记录了设备的结构参数和工作状态,以及与该设备相关的环境参数。

- 震动采集:使用加速度传感器进行震动信号的采集,将信号传输给数据采集卡进行数字化处理。

- 数据分析:对采集到的震动信号进行时域分析、频域分析和时频域分析,获取设备在不同频段下的振动特性。

4. 数据分析结果4.1 时域分析时域分析是指对信号在时间域上的特性进行分析。

通过时域分析,我们可以获取到以下信息: - 设备的振动幅值:通过观察信号的振动幅值大小,可以评估设备在震动环境下的振动程度和结构的稳定性。

- 设备的振动周期:通过观察信号的周期性变化,可以评估设备在震动环境下的工作状态和振动频率。

4.2 频域分析频域分析是指对信号在频率域上的特性进行分析。

通过频域分析,我们可以得到以下信息: - 设备的主要频率成分:通过观察信号的频谱,可以确定设备在震动环境下的主要振动频率成分,评估其与工作频率的匹配程度。

- 设备的频率响应:通过观察信号在不同频率下的幅值响应,可以评估设备的振动特性、共振情况以及是否存在频率失配问题。

4.3 时频域分析时频域分析是指对信号在时域和频域上的特性进行联合分析。

通过时频域分析,我们可以得到以下信息: - 设备的振动时程:通过观察信号在时域上的变化,结合频域分析结果,可以评估设备的振动特性和是否存在异常振动行为。

- 设备的瞬时频率:通过观察信号在时频域上的变化,可以评估设备的振动频率和频率变化情况,进一步分析设备的工作状态和频率匹配情况。

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振动测试技术期末总结学号:班级:建筑与土木工程(1504班)姓名:杨允宁2016年4月27日目录1 振动测试概述 (1)1.1 振动的分类: (1)1.1.1 按自由度分类: (1)1.1.2 按激励类型分类: (1)1.1.3 振动规律分类: (1)1.1.4 按振动方程分类: (1)1.2 振动基本参量表示方法: (2)1.2.1 振幅(u): 21.2.2 周期(T)/频率(f): (2)1.2.3 相位(:): (2)1.2.4 临界阻尼(C cr) (2)1.2.5 结构的阻尼系数(C): (2)1.2.6 对数衰减率(3): (3)1.3 振动测试仪器分类及配套使用: (3)1.3.1 振动测试仪器分类 (3)1.3.2 振动测试仪器配套使用: (4)1.4 窗函数的分类及用途 (5)1.4.1 矩形窗(Rectangular窗) : (5)1.4.2 三角窗(Bartlett 或Fejer 窗) : 51.4.3 汉宁窗(Hanning 窗): 51.4.4 海明窗(Hamming 窗) (6)1.4.5 高斯窗(Gauss 窗) (6)1.5 信号采集及分析过程中出现的问题及解决方法 (7)1.5.1 信号采集和分析过程中出现的问题 (7)1.5.2 解决方法 (7)2 惯性式速度型与加速度型传感器 (8)2.1 惯性式传感器的分类: (8)2.2 常用加速度计传感器的工作原理及力学模型:82.2.1 电动式(磁电式)传感器: (8)2.2.2 压电式传感器: (9)2.3 非惯性传感器: (11)2.3.1 电涡流式传感器: (11)2.3.2 参量型传感器: (11)3 振动特性参数的常用量测方法 (11)3.1 简谐振动频率的量测: (12)3.1.1 李萨(Lissajous)如图形比较法: (12)3.1.2 录波比较法: (12)3.1.3 直接测频法: (12)3.2 机械系统固有频率的测量 (13)3.2.1 自由振动法: (13)3.2.2 强迫振动法: (13)3.3 简谐振幅值测量 (13)3.3.1 指针式电压表直读法: (13)3.3.2 数字式电压表直读法 (13)3.3.3 光学法 (14)3.4 同频简谐振动相位差的测量 (14)3.4.1 示波器测量法 (14)3.4.2 相位计直接测量法 (14)3.5 衰减系数测量 (14)4 振动测试及动载测试实验报告 (15)4.1 振动测试实验报告 (15)4.1.1 测量梁模型一阶振型的数据处理 (15)4.1.2 模态分析 (17)4.2 动应变实验报告 (18)4.2.1 测量梁模型的数据处理 (18)4.2.2 模态分析 (21)5 概念 (21)5.1 功率谱 (21)5.2 相关函数 (22)5.2.1 自相关函数 (23)5.2.2 互相关函数 (23)5.3 相干函数 (24)5.4 传递函数 (24)6 模态分析 (25)6.1 基本概念 (25)6.2 方法分类和理解 (26)6.2.1 频域法 (26)6.2.2 时域法 (26)6.2.3 时频法 (27)1 振动测试概述1.1 振动的分类:1.1.1 按自由度分类:单自由度系统振动(结构只有一个质点体系);多自由度系统振动(结构具有一个以上的质点体系)。

1.1.2 按激励类型分类:自由振动(系统受初始干扰或原有的外激励取消后产生的振动);受迫振动(系统在外激励作用下产生的振动);自激振动(系统在输入和输出之间具有反馈特性并有能源补充而产生的振动)。

1.1.3 振动规律分类:简谐振动(能用一项时间在正弦或余弦函数表示系统响应的振动);周期振动(能用时间的周期函数表示的系统响应的振动);瞬态振动(只用时间的非周期衰减函数表示系统响应的振动);随机振动:(不能通用简单的函数或函数的组合表示运动规律,只能用统计方法表示系统响应的振动)。

1.1.4 按振动方程分类:线性振动:(能用常熟系数线微分方程描述的振动);非线性振动:(只能用非线性微分方程描述的振动)。

1.2振动基本参量表示方法:1.2.1 振幅(u):表示物体动态运动或振动的幅度,它是机械振动强度的标志,也是机器振动严重程度的一个重要指标。

用u(t)表示,是对于时间t的函数。

其中速度表示为u(t),加速度表示为u (t)。

122周期(T)/频率(f):周期是物体完成一个完整的振动所需要的时间,用T表示,频率f=1/T。

频率是指振动物体在单位时间(1秒)内所产生振动的次数。

1.2.3 相位(「):相位是对于一个波特定的时刻在它循环中的位置:一种它是否在波峰、波谷或它们之间的某点的标度。

相位描述信号波形变化的度量,通常以度(角度)作为单位,也称作相角。

通常表示为: 3 X+ @ 1.2.4临界阻尼(C cr)体系自由振动反应中不出现往复振动所需的最小阻尼值,即C cr = 2m「n = 2 Jkm。

其中'=2'f n 为圆频率。

1.2.5结构的阻尼系数(c):是结构在每一振动循环中消耗能量大小的度量。

结构的阻尼比是结构的重要动力特性参数,利用结构自由振动试验可以获得结构的阻尼比。

126对数衰减率(5 ):瓷 1 , u2 肚u ii定义为二二jh;2,厂为相邻振动峰值比。

振动由U i衰减J u i+j —P u i+jU+j。

1.3振动测试仪器分类及配套使用:1.3.1振动测试仪器分类工程振动的各种参数的测量方法,按照按照测量过程的物理性质来区分,可以分为三大类:a.机械式的测量仪器:将工程振动的参量转换成机械信号,再经机械系统放大后,进行测量、记录。

此法常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪,能测量的频率较低,精度也较差。

但在现场测试时较为简单方便。

b.光学式的测量仪器:将工程振动的参量转换为光学信号,经光学系统放大后显示和记录。

常用的仪器有读数显微镜(图 1.3.1b1)和激光测振仪(图1.3.1b2)等。

目前光学测量方法主要是在实验室内用于振动仪器系统的标定及校准。

图1.3.1b1读数显微镜图1.3.1b2激光测振仪C.电测仪器:将工程振动的参量转换成电信号,经电子线路放大后显示和记录。

常见仪器有DH5938加速度计(图1.3.1c)等,这是目前应用得最广泛的测量方法。

图1.3.1c DH5938振动测试仪1.3.2振动测试仪器配套使用:振动测试仪器往往配套不同的振动传感器进行使用,形成一整套的测量系统(图1.3.2a)图1.3.2a振动系统示意图一般分为三种形式,用以测量系统的应变,速度,加速度。

应变常常采用应变传感器如:应变片、应变花;配合放大器如:动态电阻应变仪使用。

速度常采用磁电式传感器,配合电压放大器使用。

加速度采用压电式传感器配合电荷放大器使用。

1.4窗函数的分类及用途1.4.1 矩形窗(Rectangular窗):矩形窗属于时间变量的零次幕窗。

矩形窗使用最多,习惯上不加窗就是使信号通过了矩形窗。

这种窗的优点是主瓣比较集中,缺点是旁瓣较高,并有负旁瓣,导致变换中带进了高频干扰和泄漏,甚至出现负谱现象。

其函数形式为:八丄,0<t <T,二{F ;0, 心T '相应的谱窗为:2 s i <nt ww )= ------------ ;灼t142 三角窗(Bartlett 或Fejer窗):是幕窗的一次方形式。

与矩形窗比较,主瓣宽约等于矩形窗的两倍,但旁瓣小,而且无负旁瓣。

其函数形式为:1 t“、厂(1——) 0< t <Tw(t”T T;[0 t| > T相应的谱窗为:、2 s i <nt w w、= --------- :叽143 汉宁窗(Hanning 窗):又称升余弦窗,汉宁窗可以看作是3个矩形时间窗的频谱之和,而括号中的两项相对于第一个谱窗向左、右各移动了n /T,从而使旁瓣互相抵消,消去高频干扰和漏能。

可以看出,汉宁窗主瓣加宽并降低,旁瓣则显著减小,从减小泄漏观点出发,汉宁窗优于矩形窗.但 汉宁窗主瓣加宽,相当于分析带宽加宽,频率分辨力下降。

相应的谱窗为:1s in( T 二)sin( T - -) 2 [ ■■■. T 蔦 T - ■144海明窗(Hamming 窗)海明窗也是余弦窗的一种,又称改进的升余弦窗。

海明窗与汉宁 窗都是余弦窗,只是加权系数不同。

海明窗加权的系数能使旁瓣达到 更小。

1 兀t—(0.540.46cos), 其函数形式为:wt 二TT相应的谱窗为:小"Sin®T 十兀)』sin@T —兀)〕0・46s ^T J ; 1.4.5高斯窗(Gauss 窗)高斯窗是一种指数窗。

高斯窗谱无负的旁瓣,第一旁瓣衰减达一 55dB 。

高斯富谱的主瓣较宽,故而频率分辨力低.高斯窗函数常被用 来截短一些非周期信号,如指数衰减信号等。

其函数形式为:ri i 1 哄、 —(―+_COA ), Wt)={T 2 2 T|t 订 |t|—Tsin T 昨TIt-T W()二T1 -at 2—ew t i ; = ~T【0式中:a 为常数,决定了函数曲线衰减的快慢。

高斯窗谱的主瓣 较宽,故而频率分辨力低,高斯窗函数常被用来截断一些非周期信号 如指数衰减信号等。

1.5信号采集及分析过程中出现的问题及解决方法1.5.1信号采集和分析过程中出现的问题信号分析和采集过程中会出现信号频率混叠、连续信号的截断和 抽样所引起的泄露、时域到频域转化、处理不好引起的误差和错误、 信号中的信噪比等等问题。

以及采样频率过低,导致的数据分析误差。

1.5.2解决方法对于信号频率混叠需要进行对输入信号的抗混滤波,波样采集 和模数转换。

对于连续信号的截断和抽样所引起的泄露需要进行加窗处理,通常所用的窗有矩形窗,汉宁窗,三角窗和海明窗等等。

再通过FFT (傅 里叶变换)变换,进行时域到频域的变换和数据计算。

信息论指出 :对常用频宽为F 的限时、白色高斯噪声信道,信道容量。

当容量不变时,增大带宽可降低信噪比,提高信噪比必须压缩带宽。

因此,抗 干扰为主要矛盾时,可扩展频带换取低信噪比下接收,调频与扩频均 基于这一原理。

频带为主要矛盾时,则可用信噪比换取频带,多进制、t <T t HT其函数形式为:多电平传输均基于这一原理对于采样频率过低导致的误差,我们可以提高采样频率,来增加米样点。

2惯性式速度型与加速度型传感器2.1惯性式传感器的分类:惯性传感器是检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度(DoF运动的传感器。

惯性传感器分为两大类:一类是角速率陀螺;另一类是线加速度计。

在土木工程上大都采用线加速度计。

线加速度计又分为电动式(磁电式)传感器和压低式传感器。

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