振动分析基础知识讲课教案
振动分析基础讲义1ppt课件
5、ISO5347(GB/T13823.1-93) 振动与冲击传感器的校准方法 基 本概念…………………………………………………………………… 6、ISO1952/1(GBGB/T6444-1995) 机械振动----平衡术语……… 7、ISO1940/1(GB9239-88)刚性转子平衡品质许用不平衡的确定… 8、ISO5343(GB6558-86) 柔性转子平衡的评定准则 ……………… 9、ISO2372(GB6075-85) 工作转速在10200赫兹的机器的机械振 动----规定评定标准的基础…………………………………………… 10、ISO3945(GB11347-89)工作转速在10200赫兹的机器的机械振 动----现场振动烈度的测量和评定…………………………………… 11、ISO10817-1旋转轴振动测量系统--第一部分： 测量径向方向 相对振动信号和绝对振动信号………………………………………… 12、ISO10817-2 旋转轴振动测量系统 第二部分：信号处理…… 二、有关机器状态监测和故障诊断方面的国际标准…………………
3、ISO13374诊断用的机器状态监测数据处理和分析程序 (包括 通讯格式，数据显示交换的方法……………………………………
4、ISO13375为诊断目的交换与机器状态监测有关的信息的数据 通讯格式和方法……… ………………………………………………
5、ISO13376为诊断目的提供和显示机器状态监测中所用的数据 的格式………………… ………………………………………………
1、ISO13372机器状态监测和故障诊断领域的术语 ……………… 2、ISO13373机器的状态监测和故障诊断--机器的振动监测 …… 机器振动状态监测程序……………………………………………… 机器振动状态监测的数据处理和分析程序………………………… 与机器振动状态监测有关的信息交换的数据通讯格式和方法…… 提供和显示机器振动监测所用的数据的格式………………………
振动大学物理教案
课程名称：大学物理授课对象：大学物理专业学生授课时间：2课时教学目标：1. 理解简谐振动的概念及其特点。
2. 掌握简谐振动的运动方程、能量关系和共振现象。
3. 理解阻尼振动和受迫振动的基本原理。
4. 能够运用所学知识解决实际问题。
教学内容：1. 简谐振动的定义和特点2. 简谐振动的运动方程3. 简谐振动的能量关系4. 共振现象5. 阻尼振动和受迫振动教学过程：第一课时一、导入1. 回顾机械振动的基本概念，引导学生思考振动在自然界和生活中的应用。
2. 提出问题：什么是简谐振动？简谐振动有哪些特点？二、简谐振动的定义和特点1. 介绍简谐振动的定义，强调回复力与位移成正比。
2. 分析简谐振动的特点：周期性、等时性、对称性。
三、简谐振动的运动方程1. 引入位移、速度、加速度等基本物理量。
2. 推导简谐振动的运动方程：x = A sin(ωt + φ)。
3. 解释方程中的各个物理量的含义。
四、简谐振动的能量关系1. 分析简谐振动的动能和势能。
2. 推导简谐振动的能量关系：E = 1/2 kx^2 + 1/2 mv^2。
五、小结1. 总结本节课的主要内容：简谐振动的定义、特点、运动方程和能量关系。
2. 布置课后作业，要求学生独立完成。
第二课时一、导入1. 回顾上节课的内容，引导学生思考简谐振动的应用。
2. 提出问题：什么是共振现象？如何解释共振现象？二、共振现象1. 介绍共振现象的定义，强调共振条件。
2. 分析共振现象的产生原因：系统固有频率与外力频率相等。
3. 举例说明共振现象在生活中的应用。
三、阻尼振动和受迫振动1. 介绍阻尼振动和受迫振动的概念。
2. 分析阻尼振动和受迫振动的特点。
3. 推导阻尼振动和受迫振动的运动方程。
四、案例分析1. 分析一个实际案例，引导学生运用所学知识解决问题。
2. 学生分组讨论，提出解决方案。
五、小结1. 总结本节课的主要内容：共振现象、阻尼振动和受迫振动。
2. 强调振动在各个领域的应用。
初中物理振动试验教案
初中物理振动试验教案一、教学目标1. 让学生了解振动的定义和特点，知道振动是由什么引起的。
2. 让学生掌握振动的基本概念，如频率、周期、振幅等。
3. 培养学生进行实验操作的能力，提高学生的观察和分析问题的能力。
二、教学内容1. 振动的概念和特点2. 振动的产生和消失3. 频率、周期和振幅的概念及计算4. 振动试验的原理和操作方法三、教学重点与难点1. 振动的概念和特点2. 频率、周期和振幅的计算3. 振动试验的操作方法四、教学过程1. 导入：通过生活中的实例，如摇摆的秋千、振动的音叉等，引导学生思考振动的概念和特点。
2. 讲解振动的基本概念：振动是由物体围绕平衡位置做往复运动引起的，频率表示振动快慢的物理量，周期表示振动一次完整的往复运动所需的时间，振幅表示物体振动的最大位移。
3. 讲解振动的产生和消失：振动是由外力或内部力作用于物体上产生的，当外力或内部力消失时，振动也会逐渐消失。
4. 实验操作：进行振动试验，观察振动现象，记录频率、周期和振幅等数据。
5. 数据分析：根据实验数据，计算频率、周期和振幅，分析振动的特点和规律。
6. 总结与拓展：总结振动试验的结果，引导学生思考振动在现实生活中的应用，如音乐、工程等领域。
五、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生通过实验观察和数据分析来解决问题。
2. 运用多媒体教学手段，如图片、视频等，生动形象地展示振动现象。
3. 组织学生进行小组讨论，培养学生的团队合作意识和交流能力。
六、教学评价1. 学生能准确描述振动的概念和特点。
2. 学生能正确计算频率、周期和振幅。
3. 学生能熟练进行振动试验的操作。
4. 学生能分析振动现象的规律和应用。
七、教学资源1. 振动试验设备：振动台、振子、测量仪器等。
2. 教学课件：振动的概念、特点、计算等。
3. 参考资料：振动现象的应用实例。
八、教学步骤1. 引入振动的概念和特点，引导学生思考振动的产生和消失。
2. 讲解振动的基本概念，如频率、周期和振幅。
高中物理教案机械振动
高中物理教案机械振动
课程目标：
1. 了解机械振动的基本概念和相关知识；
2. 掌握机械振动的分类和特点；
3. 能够分析和解释机械振动的原因和规律；
4. 能够运用机械振动相关知识解决实际问题。
教学内容：
1. 机械振动的定义和基本概念；
2. 机械振动的分类和特点；
3. 机械振动的原因和规律；
4. 机械振动的应用和实例。
教学过程：
一、导入（5分钟）
引入机械振动的概念，让学生了解振动在生活中的广泛应用和重要性。
二、讲解基本概念（15分钟）
1. 介绍机械振动的定义和相关术语；
2. 讲解机械振动的分类和特点。
三、探究原因和规律（20分钟）
1. 分析引起机械振动的原因；
2. 介绍机械振动的规律和特点。
四、案例分析（15分钟）
通过实际案例，让学生应用所学知识分析和解决机械振动问题。
五、实验演示（20分钟）
展示一些机械振动的实验，帮助学生更直观地理解机械振动的过程和特点。
六、总结（5分钟）
总结本节课的内容，强调机械振动在工程和生活中的重要性，并展望下节课的学习内容。
作业：完成相关阅读材料，回答相关问题。
扩展活动：组织学生参加机械振动相关竞赛或实践活动，加深对机械振动知识的理解和实践能力提升。
评估方式：作业完成情况、参与课堂讨论、实验成绩等方式进行评估。
教学资源：教材、多媒体课件、实验器材等。
注意事项：在教学过程中要根据学生的实际情况和反馈及时调整教学方法，激发学生学习兴趣，提高学生的学习效果。
新教科版四年级上册科学第一单元《振动》教案
新教科版四年级上册科学第一单元《振动》
教案
一、教学目标
1. 了解振动的基本概念和运动特征；
2. 能够观察、探究、讨论物体的振动现象，初步认识常见振动
现象；
3. 发展学生科学探究能力和综合运用知识、分析问题的能力。
二、教学重点
1. 掌握振动的基本概念和运动特征；
2. 了解常见振动现象和规律。
三、教学难点
1. 如何通过实验和观察研究出物体的振动规律。
四、教学内容
1. 什么是振动？
2. 物体的振动规律；
3. 常见振动现象实例讨论；
4. 振动在生活中的应用。
五、教学过程
1. 通过图画、视频等形式介绍振动的基本概念和运动特征，让
学生初步认识振动现象；
2. 结合实验让学生观察、探究、讨论物体振动规律；
3. 通过案例，让学生了解常见的振动现象，并总结规律。
例如，音叉的振动规律、钟摆的运动规律等；
4. 结合生活实际，让学生认识到振动在生活中的应用，例如各
类交通工具的运动、楼房的结构等。
六、教学总结
通过本次教学，学生初步了解了振动的基本概念和运动特征，
探究、认识到常见的振动现象及其规律，加深了学生对科学探究的
理解和学习兴趣，也初步培养了学生的科学综合运用能力和问题解决能力。
大学机械振动教案
课程名称：机械振动授课班级：机械工程系XX级XX班授课教师：[教师姓名]授课时间：[具体日期] 第[节次]节教学目标：1. 理解机械振动的概念、类型和基本特性。
2. 掌握单自由度系统的自由振动、受迫振动和自激振动的基本理论。
3. 熟悉多自由度系统的振动特性。
4. 能够运用所学知识分析和解决简单的机械振动问题。
教学内容：一、机械振动的概念及分类1. 振动的定义和分类2. 机械振动的特点3. 振动系统在工程中的应用二、单自由度系统的振动1. 自由振动a. 无阻尼自由振动b. 阻尼自由振动2. 受迫振动a. 周期性受迫振动b. 非周期性受迫振动3. 自激振动a. 自激振动的产生条件b. 自激振动的分类三、多自由度系统的振动1. 多自由度系统的振动类型2. 多自由度系统的自由振动3. 多自由度系统的受迫振动教学过程：一、导入1. 介绍机械振动的概念及其在工程中的应用。
2. 强调学习机械振动知识的重要性。
二、讲解1. 机械振动的概念及分类2. 单自由度系统的振动a. 自由振动b. 受迫振动c. 自激振动3. 多自由度系统的振动三、案例分析1. 介绍几个典型的机械振动案例，如弹簧振子、单摆等。
2. 分析案例中系统的振动特性，讲解振动方程的求解方法。
四、课堂练习1. 学生根据所学知识，分析并解决以下问题：a. 一无阻尼弹簧振子的振动周期是多少？b. 一阻尼弹簧振子在阻尼比ε=0.1时的振动衰减规律如何？2. 学生分组讨论，总结多自由度系统的振动特性。
五、总结1. 回顾本节课所学的知识点。
2. 强调机械振动在工程中的应用。
3. 提出课后作业，要求学生巩固所学知识。
教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的提问、讨论和练习情况。
2. 课后作业完成情况：检查学生的课后作业，了解学生对知识的掌握程度。
3. 期末考试：通过考试评估学生对机械振动知识的综合运用能力。
备注：1. 教师应根据学生的实际情况调整教学内容和进度。
《振动分析基础》课件
车辆的振动分析
总结词
车辆的振动分析是研究车辆动态特性和提高乘坐舒适性的重要手段，主要关注车辆的平顺性和稳定性 。
详细描述
通过对车辆进行振动测试和分析，可以评估车辆在不同路况下的平顺性和稳定性，优化车辆悬挂系统 和轮胎设计，提高车辆的乘坐舒适性和行驶安全性。同时，还可以研究车辆的动态特性，为车辆的主 动和半主动控制提供依据。
05
振动分析案例研究
机械设备的振动分析
总结词
机械设备的振动分析是振动分析中应用最广泛的一类，通过对机械设备振动特 性的研究，可以预测和解决设备运行中的问题，提高设备稳定性和可靠性。
详细描述
机械设备的振动分析主要研究设备的振动特性、振动源、传递路径和振动对设 备性能的影响。通过测量和分析设备的振动数据，可以识别出设备的故障模式 、预测设备寿命，优化设备设计和改进设备维护策略。
振动分析的重要性
振动分析在工程领域中具有重要意义 ，如机械设备的故障诊断、结构安全 评估、噪声控制等。
VS
通过振动分析，可以深入了解物体的 动态特性，为优化设计、提高产品质 量和可靠性提供依据。
振动分析的应用领域
机械制造
振动分析用于检测机械设备的 工作状态，预防故障发生，提
高生产效率。
航空航天
振动分析用于评估飞行器的结 构安全性，优化设计，降低噪 音和振动对乘客的影响。
THANKS
感谢观看
混合控制技术
混合控制技术是指结合主动和被动控制技术的优点，以提高减振效果的 控制技术。
混合控制技术可以同时使用主动和被动元件，通过主动元件提供反向振 动来抵消原始振动，同时利用被动元件提供额外的阻尼和隔振效果。
混合控制技术可以综合主动和被动控制技术的优点，提高减振效果，但 需要设计合理的控制系统和元件参数，成本也相对较高。
机械振动教案
机械振动教案教案标题：机械振动教案教案目标：1. 了解机械振动的基本概念和原理。
2. 掌握机械振动的分类和特性。
3. 理解机械振动在实际应用中的重要性和应用范围。
4. 能够运用所学知识分析和解决机械振动相关问题。
教案步骤：引入：1. 使用一个简单的例子或实验来引起学生对机械振动的兴趣，例如一个摆钟或弹簧振子的演示。
2. 引导学生思考，什么是振动？振动有哪些特点和表现形式？概念讲解：3. 介绍机械振动的基本概念和原理，包括质点振动和刚体振动的区别。
4. 解释机械振动的分类，如自由振动、强迫振动和阻尼振动，并讲解每种振动的特性和应用。
实例分析：5. 提供一些实际应用中的机械振动案例，如桥梁振动、发动机振动等，并让学生分析振动的原因和可能的解决方法。
6. 引导学生进行小组讨论，让他们分享自己对机械振动的理解和应用。
问题解决：7. 提供一些机械振动相关的问题，让学生运用所学知识进行分析和解决。
8. 鼓励学生提出自己的问题，并引导他们通过实验或计算来验证和解决问题。
总结：9. 总结机械振动的重要性和应用范围，强调学生在实际生活中的运用价值。
10. 鼓励学生思考机械振动的未来发展和可能的应用领域。
教案评估：11. 设计一份简单的机械振动测验，包括选择题和应用题，以评估学生对所学知识的理解和应用能力。
教学资源：- PowerPoint演示文稿或白板- 机械振动实验器材（如弹簧振子、摆钟等）- 实际应用案例资料- 机械振动相关的教科书或参考书籍教学延伸：对于学习能力较强的学生，可以引导他们进行更深入的机械振动研究，如振动控制、振动传感器等领域的学习和实践。
同时，可以鼓励学生进行小型科学实验，观察和记录不同参数对振动特性的影响。
教案注意事项：1. 确保教案内容简洁明了，符合学生的认知水平。
2. 引导学生积极参与讨论和实践，培养他们的团队合作和问题解决能力。
3. 根据实际教学情况，适当调整教案步骤和时间分配，确保教学进度和学生的学习效果。
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旋转机械振动分析基础
汽轮机、发电机、燃气轮机、压缩机、风机、泵等都属于旋转机械，是电力、石化和冶金等行业的关键设备。
这些设备出现故障后，大多会带来严重的经济损失。
振动在设备故障中占了很大比重，是影响设备安全、稳定运行的重要因素。
振动又是设备的“体温计”，直接反映了设备健康状况，是设备安全评估的重要指标。
一台机组正常运行时，其振动值和振动变化值都应该比较小。
一旦机组振动值变大，或振动变得不稳定，都说明设备出现了一定程度的故障。
振动对机组安全、稳定运行的危害主要表现在：
(1)振动过大将会导致轴承乌金疲劳损坏。
(2)过大振动将会造成通流部分磨损，严重时将会导致大轴弯曲。
统计数据表明，汽轮发电机组60％以上的大轴弯曲事故就是由于摩擦引起的。
(3)振动过大还将使部件承受大幅交变应力，容易造成转子、联结螺栓、管道、地基等的损坏。
正因为振动对设备安全运行相当重要，人们对振动问题都很重视。
目前大型机组上普遍安装了振动监测系统，并将振动信号投了保护。
振动超标时，保护动作，机组自动停机，从而保证设备的绝对安全。
一、振动分析基本概念
振动是一个动态量。
图所示是一种简单的振动形式－简谐振动，即振动量按余弦（或正弦）函数规律周期性地变化，幅值反映了振动大小；频率反映了振动量动态变化的快慢程度；相位反映了信号在t=0时刻的初始状态。
可见，为了完全描述一个振动信号，必须同时知道幅值、频率和相位这三个参数，人们称之为振动分析的三要素。
振动是一个动态变化量。
为了突出反映交变量的影响，振动监测时常取波形中正、负峰值的差值作为振动幅值，又称为峰峰值。
简谐振动是一种简单的振动形式，实际机组上发生的振动比简谐振动要复杂得多。
不管振动多么复杂，由信号分析理论可知，都可以将其分解为若干具有不同频率、幅值和相位的简谐分量的合成。
旋转机械振动分析离不开转速，为了方便和直观起见，
常以1x 表示与转动频率相等的频率，又称为工（基）频；以0.5x、2x、3x 等表示与转动频率的0.5 倍、2 倍和3 倍等相等的频率，又称为半频、二倍频、三倍频。
采用信号分析理论中的快速傅立叶变换（FFT）可以快速、方便地求出复杂振动信号中所含频率分量的幅值和相位。
该过程称为频谱分析，并已成为振动故障分析领域᳔基本和常用的工具。
频谱分析所起的作用可以概括为以下两点：
(1）不同故障所对应的频率不同。
例如：转子不平衡故障的频率为工频，汽流激振和油膜振荡等故障的频率为低频，电磁激振等故障的频率为高频等。
频率特征是故障判断的必要条件。
某种故障必然具备相应的频率特征。
因此，根据频谱分析结果可以对故障性质作一个初步、定性判断。
本书第3～5 章将详细介绍每一种故障的频率特征。
（2）多种故障的频率特征具有很强的相似性，频率特征并不是故障判断的充分条件。
例如，热变形、不平衡、共振、刚度不足、摩擦等故障的特征频率都是工频，仅根据频率特征无法将故障原因进一步定量细化。
为了能确诊故障原因，振动分析必须结合过程参数和相关试验数据进行，突出相似故障之间的微小差别。
二、振动位移、速度和加速度
除了振动位移外，振动分析时还经常用到振动速度和加
速度。
将位移信号对时间求一次和两次导数，可以分别得到振动速度和加速度；反之，对振动加速度信号进行一次和二次积分可以分别得到速度和位移信号。
（1）振动位移、速度和加速度信号的频率相同。
不管采用何种表示方式，故障性质不会变化，都可以用于振动监测。
三种方式在旋转机械振动分析中都有广泛应用。
（2）在相同位移幅值下，频率越高，振动所产生的交变应力越大，对设备的危害也越大。
因此，故障频率越高，位移幅值应该控制得越严格。
对于旋转机械而言，转速越高，振动标准越严。
（3）振动速度（或加速度）幅值是振动位移和频率（或频率平方）的乘积，幅值中同时反映了振动频率和位移幅值的影响，较单纯的振动位移幅值更全面。
（4）振动加速度相位超前振动速度相位90o，振动速度相位又超前振动位移相位90o。
采用不同表示方式时，必须考虑相互之间的相位差。
（5）值得指出的是，同一种故障在振动位移、速度和加速度频谱中表现出来的故障特征不完全相同。
于高频振动故障，为了在故障的早期能够比较明显地反映出振动变化，采用振动速度或加速度监测比较有效。
对于低频振动故障，监测振动位移更能够突出反映振动变化。
（6）振动位移、速度和加速度之间可以相互转换。
虽然将位移信号对时间求导可以得到速度信号和加速度信号，但是由于求导过程中误差有可能会放大，实际上很少进行这样的转换。
信号积分过程中误差是收敛的，因此，目前采用得比较多的是由加速度或速度信号积分求出位移信号。
一些采用加速度传感器的振动仪表，可以通过积分同时测量出振动加速度、速度和位移值。
三、旋转机械振动标准
振动直接影响到大型旋转机械的安全、稳定运行。
目前，大型旋转机械振动评定尺度主要有轴承座振动位移、轴承
座振动烈度和轴径向位移三种。
（一）、轴承座振动
轴承座振动，又称为轴承振动或瓦振，它是以轴承座垂直、水平和轴向三个方向中的最大振动为评定依据。
振动位移和振动烈度是轴承座振动监测所主要采用的两个尺度。
1、轴承座振动位移
表3 给出了我国《电力工业技术管理法规》中给出的汽轮发电机组轴承振动标准。
该标准以轴承振动位移信号峰峰值为尺度，在我国电力行业得到了广泛应用，是汽轮发电机组轴承座振动评判的主要依据。
表3 汽轮发电机组轴承振动标准（单位：μm）
2、轴承振动烈度
振动速度幅值同时反映了振动位移幅值和频率的影响，因此又称为振动烈度。
对于高频振动或冲击型振动，监测振动烈度比振动位移更为有效。
支承刚度对轴承振动的影响很大。
相同激励力下，支承刚度越小，轴承振动越大。
因此，轴承振动烈度评定时，针对刚性支承和柔性支承给出了不同标准。
刚性支撑通常
指的是支撑系统固有频率高于激振力频率，柔性支撑通常指的是支撑系统固有频率低于激振力频率。
ISO10816：1996 规定：如在测量方向上机器与支撑系统组合的᳔低自振频率至少大于主激振频率（大多数情况下为旋转频率）25％，则支撑系统在该方向上可看作刚性支撑，其它支撑系统都可看作柔性支撑。
例如：大型电动机、泵和小型汽轮发电机组一般是刚性支承，大型汽轮发电机组部分轴承座则采用柔性支承。
某些情况下，支撑部件可能在某一测量方向上为刚性，而在其它方向上为柔性。
（二）、转轴振动标准
轴承座振动并不能完全反映转轴在轴瓦内的振动（轴振）。
轴承振动和轴振的比值与轴承支承刚度有关。
激振力一定时，支承刚度越大，轴承座振动越小，轴振越大。
即使在不大的轴承振动下，转轴仍有可能存在较大的相对振动。
转轴振动过大，可能使轴承乌金疲劳损坏并导致动、静部件碰磨。
振动评定标准中应充分考虑该因素。
为弥补轴承振动不能全面反映转轴振动的不足，大型旋转机械一般考虑以转轴振动作为机组振动状态评定标准的尺度。
大型汽轮发电机轴振标准（峰峰值，GB/T 11348.2-1997）
μm
四、大唐集团转动设备振动标准
1轴承振动标准:
μm
1.1以振幅为标准（峰值pp)
表中：当轴承振幅大于B而小于C时，不发报警，但应设法消除。
1.2以振动烈度为标准（有效值rms)
表中
A—新投产机器应达到标准
B—机器可以长期运行
C—机器尚可短期运行，但必须采取补救措施
D—停机，不允许运行
2转轴振动标准
注：（1）具体机组的振动限值应根据机组设计、长期运行特点确定后，由厂总工程师批准后执行；
（2）按两个互成90°的传感器的大值考核；
（3）相对轴振增减超过40μm 或绝对轴振增减超过50μm 时应报警；
（4）新投产机组的轴振水平应在(A)以内；
3机组通过临界转速的振动标准
3.1轴承振动：合格值50μm 打闸值l00μm
3.2转轴振动：
（1）相对轴振：合格值80μm 打闸值260μm
（2）绝对轴振：合格值100μm 打闸值320μm 4机组起动过程中，在中速暖机之前，轴承振动超过30μm或轴振动超过100μm立即打闸停机；通过临界转速时，轴承振动超过100μm,相对轴振超过200μm应立即打闸停机。
严禁强行通过临界转速或降速暖机，打闸后严密监测大轴晃度和高点位置变化，在矢量变化不超过制造厂的规定值或原始值的±0.02mm的情况下才能进行再次冲车。
5机组定速和并网运行后，要求轴承振动不超过30μm 或相对轴振动不超过80μm，超过时应设法消除；当轴承振动变化超过15μm、相对轴振动变化超过±50μm或突然变化超过原始基数的50%以上时，必须设法查明原因消除；当轴承和转轴振动突然上升到打闸值时应立即打闸停机。