机械振动测试与分析

振
自由振动法
动
的
测
量
c、机械振动参数的估计（固有频率、阻尼比、振型）
振
共振法（总幅值法）
动
的
测
量
c、机械振动参数的估计（固有频率、阻尼比、振型）
振
共振法（分量法）
动
的
测
量
7.2虚拟仪器技术
第
七 章
虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件， 结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自 动化的应用
机 1.虚拟仪器技术演变
– Sara Lee, Ben & Jerry抯, Shiner
医药
– Johnson & Johnson, Proctor & Gamble
虚 PC Plugin 拟 仪 器 技 术 PXI
GPIB VXI
2、开发平台
Laboratory Virtual Instrument
虚
Engineering Bench
拟
仪
器 Graphical Programming
技
Standard ANSI C
术
Language
Component Works
技 – Components “wired”
术
together
基于虚拟仪器的新型工业测控系统架构
虚 拟 仪 器 技 术
4、虚拟仪器技术的优点
VI
传统仪器
虚
软件使得开发与维护费用降至最低
开发与维护开销高
拟
技术更新周期短(1～2年)
技术更新周期长(5～10年)
仪
器
关键是软件
关键是硬件
技
价格低、可复用与可重配置性强
振 动 的 测 量
随机激振
振 动 的 测 量
b、激振器
振
电动式激振器
动
的
测
量
电动式激振器
振 动 的 测 量
电磁式激振器
振 动 的 测 量
电磁式激振器
振 动 的 测 量
电液式激振器
振 动 的 测 量
3.振动测量与测振传感器
a、常用测振传感器
振
惯性式测振传感器
动
的
测
量
电涡流式位移传感器
振 动 的 测 量
械
振
动
测
试
及
分
析
DAQ Hardware turns your PC into a measurement and automation system
虚
拟
仪
• Your
器
Signal
技
术
• Cable
• DAQ Device • Computer
• Terminal Block
Virtual Instrument System Architecture
m d 2 d y 0 2 (1 tt) cdd 0( y 1 t)t k0y (1 t) m d 2 d y 1 (t)t
基础受力时产生的受迫振动幅频曲线
振 动 的 测 量
2.振动的激励与激振器
振 a、激励方式
动
稳态正弦激振
的
测
量
瞬态激振
随机激振
快速正弦扫描激振 脉冲激振 阶跃（张驰）激振
快速正弦扫描激振
第七章 机械振动测试与分析
测 试 主要研究内容：
技 1.了解振动测量的工程应用 术 2.了解虚拟仪器的工作原理及应用 基
础
7. 1 振动的测量
第 七 章 1. 振动的基础知识 机 a、振动的基本参数 械 振 幅值：振动强度大小 动 频率：频谱分析寻找振源 测 试 相位：确定共振点、振型测量等 及 分 析
价格昂贵
术
用户定义仪器功能
厂商定义仪器功能
开放、灵活，计算机技术同步发展
封闭、固定
与网络及其它周边设备互联
功能单一的独立设备
5、虚拟仪器技术的主要应用领域
测试和测量
工业自动化
虚 通讯
拟 – AT&T, Alcatel, Ericsson 计算机
仪
– IBM, Apple, Dell
器 半导体 – Motorola, TI, Thomson-
b、振动类型
振 动 的 测 量
c、单自由度系统的受迫振动
振
质量块受力时产生的受迫振动
动
的
测
量
md2 dy2 (tt)cdd(y t)tk(yt)f(t)
质量块受力时产生的受迫振动频响曲线
振 动 的 测 量
基础受力时产生的受迫振动
振 动 的 测 量
y0(1 t)y0(t)y1(t)
m d 2 d y 0 2 (t) t cd dy 0 t(t) y 1 (t) k y 0 (t) y 1 (t) 0
电涡流式位移传感器
振 动 的 测 量
电涡流式位移传感器
振 动 的 测 量
磁电式速度传感器
振 动 的 测 量
磁电式速度传感器
振 动 的 测 量
压电式加速度传感器
振 动 的 测 量
压电式加速度传感器
振 动 的 测 量
压电式加速度传感器
振 动 的 测 量
测振传感器的合理选择
振 动 直接测量参数的选择 的 传感器的频率范围、量程、灵敏度等指标 测 量
技
CSF
术 汽车 – Ford, Chrysler, Nissan,
Toyota
电子
– Sony, Siemens
石油化工
– Shell, Mobil Research 纺织
– Instron, Dupont, Eli Lilly, Albany International
制造
– Ericcson, Duracell 食品加工
使用的环境要求、价格、寿命、可靠性、维 修、校准等
b、振动量的测量（振动位移、速度、加速度）
振
正弦测量系统
动
的
测
量
b、振动量的测量（振动位移、速度、加速度）
振
动态应变测量系统
动
的
测
量
b、振动量的测量（振动位移、速度、加速度）
振 频谱分析系统（模拟量、数字量） Fra Baidu bibliotek 的 测 量
c、机械振动参数的估计（固有频率、阻尼比、振型）
3、应用
虚 拟 仪 器 技 术
Virtual Instruments(VIs)
• Front Panel
– Controls = Inputs
虚 – Indicators = Outputs
拟
• Block Diagram – Accompanying
仪
“program” for front
器
panel