柴油机振动分析研究

随机振动分析报告

Alex-dreamer制作PSD：（可以相互传阅学习，但是鄙视那些拿着别人成果随意买卖！）PSD随机振动应用领域很广，比如雷达天线，飞机，桥梁，天平，地面，等等行业。虽然现在对这方面公开资料很少，但是我相信以后会越来越多，发展的越来越成熟。学术的浪潮总体是向前的，不会因为几个大牛保密自己的成果就会阻止我们对PSD研究，因此结合我的经验和爱好，我研究了一下两种PSD加载分析。我标价的原则是含金量大小和花费我的时间以及我的经验值，如果你觉得值，就买；不值就不要下了。因为我始终认为：士为知己者死，女为悦己者容。算是互相尊重。如果你得到这份资料，那就祝你好运！ Good luck!-Alex-dreamer(南理工) 一：目的：根据abaqus爱好者提出的PSD随机振动分析，提出功率谱如何定义及如何加载？如果功率谱是加速度的平方，如何加载？如果在输入点施加载荷功率谱如何定义？本文将给出详细的分析过程。二：随机振动基本概念 1. 随机振动的输入量和输出量都是概率统计值，因此存在不确定性。输入量为PSD （功率谱密度）曲线，分为加速度、速度、位移或者力的PSD曲线；最常见的是加速度PSD，常用语BASE MOTION基础约束加载。 2. 随机振动的响应符合正态分布，PSD实际上是随机变量的能量分布，也就是在不同频率上的方差值，反映不同频率处的振动能量，PSD曲线所围成的面积是随机变量总响应的方差值； 3. RMS为随机变量的标准方差，将PSD曲线包络面积开平方即为RMS。 4. 随机振动输出的位移、应力、应变等值都是对应不同频率的方差值（即PSD值），量纲为x^2，当然也可以输出这些变量的均方根值（即RMS值）；abaqus6.10以上版本可以直接在场变量里面输出设置。见下文。 5. 如果是单个激励源，定义为非相关性分析，如是多个激励源，则需要定义相关性参数。因此出现type=uncorrelated。三：模型简介： 1）该模型很简单，是hypermesh中一个双孔模型。 2）网格划分在hypermesh中完成，保证了雅克比>0.7以及网格其它质量的要求。网格与几何具有较高的吻合度。 3）方案1（对应connect模型）：在上方两个孔采用全约束方式，且加载的功率谱PSD密度是加速度功率谱，也就是说基于BASE基础约束，进行随机振动 PSD分析。结果分析底部孔处某节点的结果响应。 4）方案2（对应connect模型）：在底部圆孔施加载荷force类型的功率谱PSD，

发动机振动测试技术研究

硕士研究生课程论文发动机振动测试系统研究任课教师：XXX 学生姓名：XXX 年级：2013级学生编号：专业：车辆工程时间：2014年1月10日发动机振动测试系统研究摘要：发动机振动是影响汽车性能的重要因素，会严重影响汽车的平顺性以及其

他性能。因此对发动机振动的测试、信号处理以及分析是发动机测试中十分重要的环节。本文简述了发动机振动测试的意义，对发动机测试的方法、信号采集与分析的基本理论和测试系统的基本组成做了简要介绍。关键词：发动机振动；振动测试；测试系统 Study on Engine Vibration Test System Abstract: The vehicle vibration is the important factor which influences vehicle functions and this kind of vibration will seriously influence the performances and functions of the whole vehicle. So, vehicle vibration measurement, signal processing and analysis is a very important part.The significance of engine vibration test, basic theory of acquisition and analysis methods of the engine test signals and the constitute of the test system is introduced briefly in this thesis. Key words:engine vibration；vibration test；test system

第4章-振动与波动-

第4章振动与波动题目无答案一、选择题 1. 已知四个质点在x 轴上运动, 某时刻质点位移x 与其所受合外力F 的关系分别由下列四式表示(式中a 、b 为正常数)．其中不能使质点作简谐振动的力是 [ ] (A) abx F = (B) abx F -= (C) b ax F +-= (D) a bx F /-= 2. 在下列所述的各种物体运动中, 可视为简谐振动的是 [ ] (A) 将木块投入水中, 完全浸没并潜入一定深度, 然后释放 (B) 将弹簧振子置于光滑斜面上, 让其振动 (C) 从光滑的半圆弧槽的边缘释放一个小滑块 (D) 拍皮球时球的运动 3. 欲使弹簧振子系统的振动是简谐振动, 下列条件中不满足简谐振动条件的是 [ ] (A) 摩擦阻力及其它阻力略去不计 (B) 弹簧本身的质量略去不计 (C) 振子的质量略去不计 (D) 弹簧的形变在弹性限度内 4. 当用正弦函数或余弦函数形式表示同一个简谐振动时, 振动方程中不同的量是 [ ] (A) 振幅 (B) 角频率 (C) 初相位 (D) 振幅、圆频率和初相位 5. 如T4-1-5图所示，一弹簧振子周期为T ．现将弹簧截去一半，仍挂上原来的物体, 则新的弹簧振子周期为 [ ] (A) T (B) 2T (C) 3T (D) 0.7T 6. 三只相同的弹簧(质量忽略不计)都一端固定, 另一端连接质量为m 的物体, 但放置情况不同．如T4-1-6图所示，其中一个平放, 一个斜放, 另一个竖直放．如果让它们振动起来, 则三者的 [ ] (A) 周期和平衡位置都不相同 (B) 周期和平衡位置都相同 (C) 周期相同, 平衡位置不同 (D) 周期不同, 平衡位置相同 7. 如T4-1-7图所示，升降机中有一个做谐振动的单摆, 当升降机静止时, 其振动周期为2秒; 当升降机以加速度上升时, 升降机中的观察者观察到其单摆的振动周期与原来的振动周期相比，将 T 4-1-6图 T 4-1-5图

汽车发动机振动噪声测试实用标准系统

附件1 汽车发动机振动噪声测试系统 1用途及基本要求：该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量，要求能够测量试验对象的振动噪声特性（频率、阶次、声强等），能对试验数据进行综合分析。该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验，有较高的知名度和影响力。系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计，同时具有很强的扩展能力，能保证将来软件和硬件同时升级。 2设备技术要求及参数 2.1设备系统配置 2.1.1数据采集系统一套； 2.1.2数据测试分析软件一套； 2.1.3传声器 2个； 2.1.4加速度计 2个； 2.1.5声强探头 1套； 2.1.6声级校准器 1个； 2.1.7笔记本电脑一台 2.2数据采集、控制系统技术要求 2.2.1主机箱一个；供电采用9～36V直流和 200～240V交流； 2.2.2便携式采集前端，适用于实验室及现场环境； 2.2.3整机消耗功率<150W； 2.2.4工作环境温度：-10?C ～50?C； 2.2.5中文或英文WindowsXP下运行，操作主机采用笔记本电脑； 2.2.6输入通道数：4个以上，其中2个200V极化电压输入通道、不少一个转速输入通道； 2.2.7输入通道拥有Dyn-X技术，动态围160dB； 2.2.8每通道最高采样频率：≥65.5kHz，最大分析带宽：≥25.6kHz； 2.2.9系统留有扩充板插槽，根据需要可以进一步扩充；数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等； 2.2.10系统具有堆叠和分拆能力，多个小系统可组成多通道大系统进行测量。大系统可分拆成多个小系统独立运行； 2.2.11采集前端的数据传输具备二种方式之一：①通过10/100M自适应以太网传输至PC； ②通过无线通讯以太网技术传输至PC，通信距离在100米以上。使测量过程更为灵活方便，方便硬件通道和计算机系统扩展升级；

柴油机的噪声测试(左文芝)

柴油机的噪声测试左文芝摘要：本文通过实例介绍了柴油机噪声测量方法和过程，分析了存在的问题并提出了改进的建议。关键词：噪声测量点声压级声功率级误差引言柴油机在正常工作状况下，气缸内气体燃烧、进排气、柴油机部件运动、附带的油、水泵等的运动等都会产生噪声，特别是船用柴油机，由于工作环境特殊，可能会给操作者和其他长时间暴露在噪声中的人员造成生理、心理等方面的健康伤害，国家质量技术监督局发布了《船用柴油机辐射的空气噪声限值》（GB11879-89）和《船用柴油机辐射的空气噪声测定方法》（GB/T9911-1988）,要求船用柴油机制造商在设计和生产中对柴油机噪声进行控制，而精确测定柴油机噪声值对柴油机的设计、生产和改进提供有效的依据。以下以我公司开发的5210ZLC－5型柴油机噪声测试为例介绍测试过程。 1 测量过程 1.1测量环境：理想的测试环境只有一个反射面（地面），无其他反射物，最好是消声室；具有坚硬平坦地面的户外开阔地；满足要求的柴油机试验车间；我们测试在柴油机试车台，车间长宽高为150×50×20米，砖混结构。 1.2柴油机的安装：要求柴油机安装在弹性支承上，柴油机不应带齿轮箱和其他被驱动的机械，否则应把结构振动和外带接卸产生的噪声作为外加噪声处理，在噪声测试时，周围其他机械噪声应尽可能小，否则视情况进行背景噪声修正。 1.3测试设备：要求符合GB/3785中规定的Ⅰ型或Ⅰ型以上声级计，用于频谱分析的1/1或1/3倍频滤波器符合GB/3421的要求，声级计经过计量部门周期校准合格，使用前用声校准器标定，我们用的是国营红声器材厂生产的ND2型声级计，配1/1倍频滤波器。 1.4测点确定：假想包络柴油机的最小的一个长方体为基体（长宽高分别为l1l2），根据《船用柴油机辐射的空气噪声测定方法》，通过公式计算出包络柴油机并l 3 在其上布置测量点的假想长方体，其表面作为测量表面（长宽高分别为2a 2b c），

adams振动分析实例中文版

1.问题描述研究太阳能板展开前和卫星或火箭分离前卫星的运行。研究其发射振动环境及其对卫星各部件的影响。 2.待解决的问题在发射过程中，运载火箭给敏感部分航天器部件以高载荷。每个航天器部件和子系统必学设计成能够承受这些高载荷。这就会带来附加的质量，花费高、降低整体性能。更好的选择是设计运载火箭适配器（launch vehicle adapter）结构。这部分，将设计一个（launch vehicle adapter）的隔离mount，以在有效频率范围降低发射震动传到敏感部件的部分。关心的敏感部件在太阳能板上，对70-100HZ的输入很敏感，尤其是垂直于板方向的。三个bushings将launch vehicle adapter和火箭连接起来。Bushing的刚度和阻尼影响70-100HZ范围传递的震动载荷。所以设计问题如下：找到运载火箭适配器系统理想刚度和阻尼从而达到以下目的：传到航天器的垂直加速度不被放大； 70-100HZ传递的水平加速度最小。 3.将要学习的 Step1——build：在adams中已存在的模型上添加输入通道和振动执行器来时系统振动，添加输出通道测量响应。 Step2——test:定义输入范围并运行一个振动分析来获得自由和强迫振动响应。 Step3——review：对自由振动观察模态振型和瞬态响应，对强迫振动，观察整体响应动画，传递函数。 Step4——improve：在横向添加力并检查传递加速度，改变bushing的刚度阻尼并将结果作比较。添加频域测量供后续设计研究和优化使用。需创建的东西：振动执行器、输入通道、输出通道完全非线性模型打开模型在install dir/vibration/examples/tutorial satellite 文件夹下可将其复制到工作木录。加载Adams/vibration模块：Tools/ plugin Manager. 仿真卫星模型：仿真看其是否工作正常，仿真之前关掉重力，这个仿真太阳能板在太空中的位置。关掉重力：Settings——Gravity ；仿真：tool面板——simulation ，设置仿真时间是15s，步长为500；点击，将停在仿真后mode 返回最初的模型状态：点击，把重力打开，这时模型回到振动分析准确的发射状态。创建输入通道：payload adapter中心创建两个输入通道（全局x和y方向）并为其创建振动执行器。输入通道给系统提供通道，可以用来：plot频率响应，使用振动执行器（加载力、位移、速度、加速度）驱动系统。当以PSD形式输入时一个典型的设计可能需要输入加速度水平是g2/Hz，我们将采用一个等效力normalized to a value of 1的输入，因为我们只对不同频率的相对加速度感兴趣。

船舶柴油机的轴系扭转振动的分析与研究

船舶柴油机的轴系扭转振动的分析与研究【摘要】本文通过一些国内因轴系扭转振动而引起的断轴断桨的事故实例，来分析引起轴系扭转振动的主要原因，分析扭振主要特性，并提取一些减振和防振的基本控制措施。【关键词】船舶柴油机轴系扭振危害分析措施在现代船舶机械工程中，船舶柴油机轴系扭转振动已经成为一个很普遍的问题，它是引起船舶动力装置故障的一个很常见的原因，国内外因轴系扭转而引起的断轴断桨的事故也屡见不鲜，随着科学水平的提高和航运业的发展，人们越来越重视船舶柴油机组的轴系扭转振动，我国《长江水系钢质船舶建造规范》和《钢质海船入级与建造规范》（简称《钢规》）和也均规定了在设计和制造船舶过程中，必须要向船级社呈报柴油机组的轴系扭转振动测量和计算报告，以此来表明轴系扭转振动的有关测量特性指标均在“规范”的允许范围内。 1 船舶柴油机轴系扭转振动现象简介凡具有弹性与惯性的物体，在外力作用下都能产生振动现象。它在机械，建筑，电工，土木等工程中非常普遍的存在着。振动是一种周期性的运动，在许多场合下以谐振的形式出现的，船舶振动按其特点和形式可分为三种，船体振动，机械设备及仪器仪表振动，和轴系振动。船舶柴油机轴系振动按其形式可分为三种：扭转振动，纵向振动，横向振动。柴油机扭转振动主要是由气缸内燃气压力周期性变化引起的，它的主要表现是轴系上各质点围绕轴系的旋转方向来回不停的扭摆，各轴段产生不相同的扭角。纵向振动主要是由螺旋桨周期性的推力所引起的。横向振动主要是由转抽的不平衡，如螺旋桨的悬重以及伴流不均匀产生的推力不均匀等的力的合成。船舶由于振动引起的危害不但可以产生噪音，严重影响旅客和船员休息，还会造成仪器和仪表的损害，严重的时候甚至出现船体裂缝断轴断桨等海损事故，直接影响船舶的航行安全。而在船舶柴油机轴系的三种振动中，产生危害最大的便是扭转振动，因扭转振动而引起的海损事故也最多，因此对扭转振动的研究也最多。而且当柴油机轴系出现扭转振动时，一般情况下，船上不一定有振动的不适感，因此这种振动也是最容易被忽视的一种振动形式，一旦出现扭转振动被忽视，往往意味着会发生重大的事故。更应该注意的是，当发动机运转在主临界速度时，自由端的传动齿轮箱往往容易发生齿击或噪声大的现象，这时检查时会发现齿轮有点蚀或剥落等磨损现象，严重时会有断齿事故。有时在强共振的情况下，轴系中的某些位置只要数分钟运行就能自行发热，稍有疏忽，就可能造成断轴断桨的海损事故。 2 船舶柴油机因扭振而引起的断轴断桨的事故及分析（1）广西海运局北海分局所属沿海货轮400吨桂海461、462、463，三条

四连杆机构的振动特性分析与研究—刘俊勇

第一章绪论 (2) 1.1 研究意义 (2) 1.2振动特性的研究现状 (2) 第二章．四连杆机构介绍 (3) 2.1基本概念 (3) 2.2 平面四杆机构的基本特性 (4) 2.2.1曲柄存在条件（格拉肖夫条件） (4) 2.2.2急回特性及行程速比系数K (5) 2.2.3压力角和传动角 (7) 2.2.4 死点 (8) 第三章四连杆机械振动的特性 (10) 3.1 机械加工振动的表现和特点 (10) 3.1.1 强迫振动 (11) 3.1.2自激振动 (11) 3.2振动产生的原因分析 (12) 3.2.1强迫振动产生的原因 (12) 3.2.2自激振动产生的原因 (12) 3.3预防措施 (13) 3.3.1预防强迫振动的途径 (13) 3.3.2预防自激振动的途径 (13) 第四章四连杆机械振动的控制策略 (14) 4.1研究现状 (14) 4.1.1振动被动控制 (14) 4.1.2振动主动控制 (15) 4.1.3振动混合控制 (18) 4.2 结论 (18) 第五章小结 (18) 致谢 (20) 参考文献 (20)

第一章绪论 1.1 研究意义四连杆机构在通用机械、纺织、食品、印刷等工业领域有着广泛的应用，是机构运动弹性动力学的一个主要研究对象。连杆机构高速运行时，在外力与惯性力作用下，构件会发生不可忽略的振动。为提高轨迹精度，减小振动，使机构能够准确、高效的工作，必须对这种有害的振动响应加以控制。目前基于四连杆机构振动特性分析的机构运动弹性动力学研究正日趋完善，但如何改善机构的动态特性，有效地抑制弹性机构的有害振动，是机构学界面临的一个重要的研究课题。节约能源和原材料、提高效能是当前世界经济、军事和科技发展面临的关键课题。目前，从传统的机械制造业到航空航天技术领域、建筑设计、机器人制造等精密机械，低刚度与柔性化是这些领域内结构设计制造的一个重要发展趋势。这些轻型结构可以增加有效承重载荷的重量，提高运载工具的效率，消耗的能源减少，生产成本降低，运行精度提高。但是同时这类结构的设计、制造和使用带来了一系列新的问题，诸如:结构模态阻尼减小，柔性增大，大振幅的振动响应持续时间长，结构疲劳问题严重影响系统的精度和使用寿命，甚至诱发相关部件的损坏。特别对于高速机械和机器人领域，由于承载能力加大，造成设备整机刚度降低，不平衡质量引起的自激振动加剧，振动引起的弹性变形不仅影响了机构的轨迹精度和定位精度，延迟了机构稳定工作时间，破坏系统运行的稳定性和可靠性，同时降低了工作效率和整机的使用寿命。对有害动态响应的消减是机械动力学研究的重要问题。 1.2振动特性的研究现状连杆机构可以实现复杂的运动规律，且加工简便、强度高、可靠性大，所以广泛地用于农业、纺织、轻工、重型、冶金、精密等各机械行业中. 但在在高速运行条件下，机构的弹性动力响应不仅使机构的运动轨迹产生偏差，同时还会造成构件疲劳破坏。为获得高速运转条件下，高精度的运动轨迹和较小的振动响应，机构学界先后采用被动控制和主动控制两种方式抑制连杆机构的弹性振动。被动控制具有成本低，易实现，无需外部能源，能够较好的抑制高频模态响应等优点，但对外界环境变化的适应性差，对低频模态的抑制效果有限，然而研究发现:弹性连杆机构的低频模态对机构弹性振动响应的贡献较大。随着材料科学的发展，含机敏材料机构的振动主动控制技术因其设计灵活、对低频和宽带随机振动响应抑制

振动故障诊断及其转子平衡

振动故障诊断及其转子平衡一、振动基础理论知识简介 1、基本概念： ▲振动：一个弹性体或弹性系统（几个弹性体连在一起）离开其平衡位置做周期性往复运动就叫振动。其振动量有：极值（峰值），其中单峰值X m，峰-峰值X m-m，X m-m=2 X m；平均值（X i）和均方根值（有效值-X S）。 ▲简谐振动：能用一项正弦或余弦函数表示其运动规律的周期性振动，现场发生的一些复杂振动均是几种不同频率的简谐振动的合成，因此一些资料或书籍均以简谐振动为主加以分析和研究。 X=A.cos（ωt+Φ） ▲通频振幅、基频振幅/基频相位：目前测量振动的仪表按功能来分有两种，一种只能测量振幅值，称为振动表；另一种除能测量幅值外，还能测量振动相位和不同频率下的振动分量，称作振动仪。振幅有两个含义：1.振幅的表示方法；2.振幅中所含的频率成分。描述振动的几个物理量：振动速度：X=A.sin ωt 振动位移：Y=dx/dt=ωt sin（ωt+900）振动加速度：Z= d2x/dt2=ω2t sin（ωt+1800） X、Y、Z：ω相同，A（最大位移），ωA，ω2A； Y比X矢量超前900；Z比X矢量超前1800。

表示振动强度，位移是最有效的；表示振动平均能量的振动速度是有效的；表示振动冲击强度，振动加速度是最有效的。 ▲极值（幅值）、有效值、平均值的关系： X S =Xm Xi 2 1223600= 极值（幅值）：单峰值X （t ）=1；峰-峰值=2 平均值：（ X ）=A dt t x T T 636.0)(10=? 均方根值（有效值）：X S =A dt t x T T 707.0120 =?）（三者之间的关系：双振幅近似等于3倍的有效值或平均值。轴承振动烈度是以振动速度的均方根值，我们现在一直沿用的是轴承振动位移峰-峰值S P-P ，国外和国内某些制造厂有用轴承烈度表示振动，上述换算关系只是指单一频率的振动，如果是混频振动不能直接换算。 ▲通频振幅：用普通振动表（不带滤波器）测得的振幅值是各种频率振动分量的叠加值，如果振幅是由几种不同频率的周期振动叠加而成，其叠加后的振动仍是周期振动，A 在各个周期内保持不变，仪表指示稳定，如果表记示值不稳定，说明由非周期成分存在。 ▲基频振幅：通频振动只能反映物体总的状态，如果要反映振动故障的性质和计算转子重量，就要获取基频振幅。所谓基频振幅是指基波振动频率（机组振动的基波频率等于转子工作频率）下运动量值按正弦规律变化的幅值。测取的方法是采用可调滤波器，可调滤波器

柴油机及轴系振动平衡1

3.4柴油机及推荐轴系的振动和平衡 3.4.1活塞、连杆的运动及受力 3.4.1.1活塞连杆的运动 1．活塞的位移x α＝0°时，x＝0（即活塞在上止点）；当α＝180°时，x＝2R＝s（即活塞在下止点）；当α＝90°或270°时，x＝R＋λR/2＞R。即当α＝90°或180°时，活塞不在行程中央，而在α＜90°或α＞270°的某一位置时，活塞位移x＝R（行程中央位置）。2．活塞的速度x. 当α＝0°时（上止点）或α＝180°时（下止点），x.＝0，即在上下止点处活塞的运动速度均为零,而活塞运动的最大速度x.max则出现在α＜90°或α＞270°的某一位置。 3．活塞的加速度x.. 当α＝0°时，x..达最大值：x..max＝Rω2 （1＋λ），方向向下；当α＝180°时，x..＝-Rω2 （1-λ），方向向上。活塞在上止点时的加速度在数值上大于活塞在下止点时的加速度。在α＜90°或α＞270°的某个位置x..＝0（活塞速度最大）。 1. 在曲轴连杆机构中，连杆比λ通常是指（）。

A．活塞直径D与曲柄半径R之比 B．曲柄半径R与连杆长度L C．连杆长度L与曲柄半径R之比 D．连杆长度L与活塞直径D之比 2. 曲轴半径R与连杆长度L之比用λ表示，通常低速柴油机的λ值为（）。 A．1/3～1/4 B．1/3～1/5 C．1/4～1/5 D．1/5～1/6 3. 活塞位移x是曲轴转角α的函数，下列表述错误的是（）。 A．当α＝0°时，则x＝0 B．当α＝90°时，则x＝R C．当α＝180°时，则x＝2R D．当α＝270°时，则x＝R＋R/2λ 4. 与活塞位移x与无关的是（）。 A．曲轴半径R B．曲轴转角α C．连杆比λD．曲轴回转角速度ω 5. 柴油机在运行过程中，其活塞运动规律是（）。A．活塞在上止点时，速度最大，加速度最大 B．活塞在行程中央时，速度最大，加速度为零 C．活塞在下止点时，速度为零，加速度为零 D．活塞在行程中点附近某点，速度最大，加速度为零

琴弦振动分析

机械工程郑佳文学号：1508520102 小提琴琴弦振动分析琴弦振动分析，以小提琴为为研究对象。提琴由拉弦系统和琴体两个系统组成。小提琴的拉弦系统即是张紧的琴弦，当小提琴的琴弓和琴弦相互摩擦时，弦受激产生自激励振动。小提琴振动发音原理众所周知，所有的声音都是由于振动而产生的，小提琴也不例外，以下对小提琴的振动进行探讨，研究小提琴的发声机理。小提琴的发声原理如下：小提琴声音是通过把琴弦的振动经过琴码传递到共鸣腔体，使得共鸣腔体产生共振，带动箱内外空气振动而产生的，而弦的振动则来源于琴弓与琴弦的相互作用。小提琴发声产生的振动可以大致分为弦的振动、琴码的振动和共鸣箱的振动三种，以下分别进行介绍。振动的分类从广义上来讲，振动是指物体在平衡位置（或平均位置）附近来回往复的运动或系统的物理量在其平均值（或平衡值）附近的来回变动。按照对振动系统的激励的类型分类，振动可以分为（1）自由振动：系统受初始激励作用（以后不再受外界激励），也就是在特定的初始位移和（或）初始速度下产生的振动。（2）强迫振动：系统在给定的外界激励作用下产生的振动。（3）自激振动：在这种情况下，激励是受系统振动本身控制的，在适当的反馈作用下，系统将自动地激起定幅的振动。但是，一旦系统的振动被抑止，激励也就随着消失。（4）参数振动：这种振动的激励方式是通过改变系统的物理特性参数来实现的。

琴弦的振动方式小提琴琴弦的振动包括以下四种方式： 1）横振动（transverse vibration ）。将弦挑离其平衡位置再放掉，弦就开始作一个扁纱锭型的振动，它的振幅限制在两条明确的曲线之内。弦的横振动频率，可以用前文中所述的泰勒公式来表达，即 1 f 2F l ρ= 式中 f 为弦的振动频率，ρ、S 、F 、l 依次为弦的密度、截面积、张力和长度。且可以看出横振动频率与弦长成反比，与张力的平方根成正比，与弦的密度、截面积的平方根成反比。琴弦的横振动（2）纵振动（longitudinal vibration ）。当弓与弦成倾斜角度摩擦时，弦受到一个轴向分力，这时，会听到一个很尖的声音，比横振动的基音高几个八度，这就是纵振动。它的振幅很小，一般肉眼看不见。纵振动的基频由弦中纵波的波速1E v ρ=（E 为弦的弹性模量）决定，基频公式为1 f 2n i E l ρ=可以看出，弦的纵振动频率只取决于材料的性质，与弦的张力无关。利用这个性质，可以判断琴弦是金属弦还是肠弦。

柴油机滚动轴承振动特点 (DEMO)

柴油机滚动轴承振动特点 1.在柴油机主轴承滚动轴承故障诊断中，除考虑回转机械中存在的调制成分外，还要考虑因载荷变化或转速变化引起的调幅、调相问题。 2.轴承损伤特征频率是在轴承纯滚条件下推出的，在回转机械中这个假定易于成立。但在柴油机中，由于载荷的方向突然改变造成轴的向心运动，实际测出的频率要低一些。 3.在回转机械滚动轴承故障诊断中，有利的因素是：一是没有其它强周期冲击存在，二是多数情况下载荷的方向不发生变化。即使滚动轴承的冲击脉冲信号存在调制，这是内滚道或滚珠故障受到单一频率的调制，包络检波后的脉冲串信号仍然很规则。但在柴油机中却大不相同。如主轴承所受载荷，由于曲柄连杆机构作用，载荷的大小方向都在周期性变化，载荷的变化就必然引起冲击脉冲串和响应信号的变化，从而引起多频调幅现象。从而引起调相现象。因此、柴油机主轴承故障信号同时存在调幅调相问题。 4.在柴油机主轴承中载荷P的作用方向不仅随轴旋转，而且其大小也在周期性变化，对于二冲程柴油机曲轴每转一次变化一次，而四冲程柴油机每转二转变化一次，因此除了存在为转频fr或保持架旋转频率fm的调制频率外，还存在由于载荷大小周期变化形成的调制。 5.对于内环而言，虽然损伤位置与载荷作用点相对位置不发生变化，但载荷大小变化，从而导致冲击脉冲响应信号振幅受载荷变化而变化，（形成调制），而周期变化的载荷可展形成傅立叶级数，调制频率比较丰富。对于四冲程柴油机调制频率0.5fr、fr、1.5fr、2fr····，对于二冲程柴油机调制频率为fr、2fr、3fr、·····。 6.对于滚动体和外环而言，除上述调制以外，还存在载荷大小引起的调制。载荷的周朝性变化是引起脉冲特征信号调制的主要原因。 7.调幅一般来说，柴油机变载荷引起的调制，边频有无穷多个，但在内燃机动力学研究中一般只考虑影响比较大的前8阶谐波。 8.调相柴油机工作时，另一特点是工作转速在周期性变化，特别是缸数较少的发动机尤为明显，其变化周期与前述载荷变化周期相同，其变化率也是由多次谐波组成的。由于变化率函数无法计算，而调相引起的边频非常复杂。一般只能定性分析调相。

振动与波动

第10章振动与波动一. 基本要求 1. 掌握简谐振动的基本特征，能建立弹簧振子、单摆作谐振动的微分方程。 2. 掌握振幅、周期、频率、相位等概念的物理意义。 3. 能根据初始条件写出一维谐振动的运动学方程，并能理解其物理意义。 4. 掌握描述谐振动的旋转矢量法，并用以分析和讨论有关的问题。 5. 理解同方向、同频率谐振动的合成规律以及合振幅最大和最小的条件。 6. 理解机械波产生的条件。 7. 掌握描述简谐波的各物理量的物理意义及其相互关系。 8. 了解波的能量传播特征及能流、能流密度等概念。 9. 理解惠更斯原理和波的叠加原理。掌握波的相干条件。能用相位差或波程差概念来分析和确定相干波叠加后振幅加强或减弱的条件。 10. 理解驻波形成的条件，了解驻波和行波的区别，了解半波损失。二. 内容提要 1. 简谐振动的动力学特征作谐振动的物体所受到的力为线性回复力，即 kx F -= 取系统的平衡位置为坐标原点，则简谐振动的动力学方程（即微分方程）为 x t x 2 2 2d d ω-= 2. 简谐振动的运动学特征作谐振动的物体的位置坐标x 与时间t 成余弦（或正弦）函数关系，即 )cos(?+ω=t A x 由它可导出物体的振动速度 )sin(?+ωω-=t A v 物体的振动加速度 )cos(?+ωω-=t A a 2 3. 振幅A 作谐振动的物体的最大位置坐标的绝对值，振幅的大小由初始条件确定，即 2 v ω+ = 20 20 x A 4. 周期与频率作谐振动的物体完成一次全振动所需的时间T 称为周期，单位时间内完成的振动次数γ称为频率。周期与频率互为倒数，即 ν= 1T 或 T 1=ν 5. 角频率(也称圆频率）ω 作谐振动的物体在2π秒内完成振动的次数，它与周期、频率的关系为 ω π = 2T 或 πν=ω2

振动测试和分析技术综述

振动测试和分析技术综述黄盼（西华大学，成都四川 610039）摘要:振动测试和分析对结构和系统动态特性分析及其故障诊断是一种有效的手段。综述了当前振动测试和分析技术，包括振动测试与信号分析的国内外发展概况、振动信号数据采集技术、振动测试技术、以及振动测试与信号分析的工程应用，最后对振动测试与分析技术的未来发展方向进行了展望。关键词:振动测试; 信号分析; 动态特性; 综述 Summary of Vibration Testing and Analysis HuangPan ( Xihua University，Chengdu 610039，China) Abstract: Vibration testing and analysis is an effective tool in analyzing structure and system dynamic characteristic and detecting the failures of structures,systems and facilities. The present paper reviews the current vibration testing and analysis techniques，including the development of vibration measurement and analysis of domestic and foreign，vibration signal data acquisition,vibration testing technology ,vibration measurement and analysis in engineering application. Finally,the future development in the field of vibration testing and analysis is predicted. Key words: vibration testing; signal analysis; dynamic characteristic;overview

发动机振动特性分析与试验

发动机振动特性分析与试验作者：长安汽车工程研究院来源：AI汽车制造业完善的项目前期工作预示着更少的项目后期风险，这也是CAE工作的重要意义之一。在整机开发的前期（概念设计和布置设计阶段），由于没有成熟样机进行NVH试验，很难通过试验的方法预测产品的NVH水平。因此，通过仿真的方法对整机NVH性能进行分析甚至优化显得十分重要。众所周知，发动机NVH是个复杂的概念，包括发动机的振动、噪声以及个体对振动和噪声的主观评价等。客观地说，噪声与振动也相互联系，因为发动机一部分噪声由结构表面振动直接辐射，另一部分由发动机燃烧和进排气通过空气传播。除此之外，发动机附件（如风扇）也存在噪声贡献。本文仅考虑发动机结构振动问题，即在主轴承载荷、燃烧爆发压力和运动件惯性力的作用下，对发动机结构振动进行分析以及与试验的对比。发动机结构噪声的激励源主要包括燃烧爆发压力、气门冲击、活塞敲击、主轴承冲击、前端齿轮/链驱动和变速器激励等，这些结构振动又通过缸盖罩、缸盖、缸体和油底壳等传出噪声。发动机结构振动分析方法简介图1 发动机结构振动分析方法如图1所示，发动机结构噪声分析方法包括以下几个步骤： 1. 动力总成FE建模及模态校核建立完整的短发动机和变速器装配的有限元模型；对该有限元模型进行模态分析，通过分析结果判断各零件间连接是否完好；通过分析结果判断动力总成整体模态所在频率范围是否合理，零部件的局部模态频率是否合理，若存在整体或局部模态不合理的情况，需要对结构进行初步更改或优化。

2. 动力总成模态压缩缩减有限元模型，得到动力总成的刚度、质量、几何以及自由度信息，用于多体动力学分析。 3. 运动件简化模型建立发动机中的部分动件不用进行有限元建模，可作简化处理，形成梁-质量点模型，用于多体动力学分析。其中包括：活塞组、连杆组和曲轴及其前后端。 4. 动力总成多体动力学分析在定义了动力总成各零部件间连接并且已知各种载荷的情况下，对动力总成进行时域下的多体动力学分析，并对得到的发动机时域和频域下的动态特性进行评判，同时，其输出用于结构振动分析。 5. 动力总成结构振动分析基于多体动力学分析结果，对整个动力总成有限元模型进行强迫振动分析，得到发动机本体、变速器以及各种外围件的表面振动特性，进行评判和结构优化。实例分析 1. 分析对象以一款成熟的直列四缸1.5L发动机为平台，针对其结构振动问题，对其进行结构振动CAE 分析，并与其台架试验结果相比较。发动机的部分参数如下：缸径75mm，冲程85mm，缸间距84mm，最大缸压6MPa。 2. 坐标定义为了便于以后叙述，对动力总成进行了坐标定义（见图2）。

柴油机振动试验方案

柴油机振动试验方案一、试验目的 1、了解隔振装置对柴油机的整机振动特性的影响； 2、了解排气系统改进前后的振动特性。二、试验项目根据是否安装隔振装置和进行排气管改进，试验存在四种状态，分别为： 1、未安装隔振装置排气管未改进状态； 2、未安装隔振装置排气管已改进状态； 3、已安装隔振装置排气管未改进状态； 4、已安装隔振装置排气管已改进状态；分别在以上四种状态下进行整机振动测试和排气系统的振动测试。三、试验系统试验系统原理图如图1所示。图1 试验系统构成四、试验设备试验设备联系关系如图2所示，主要包括：

1、ICP 型压电式加速度传感器结合柴油机实际工作是的特点，选用AD-100T 型传感器，其性能参数如下。 ?灵敏度：100m V/g ?频率响应：0.3～15000 Hz ?安装谐振频率：35 kHz ?最大可测加速度：±50 g ?重量：20 gm ?安装螺纹： M5 柴油机多通道振动测试仪计算机图2 试验设备连接图 2、多通道振动测试仪选用VIB2008型多通道振动测试仪，其性能参数如下。 ?采样速度：200kHz ，高速A/D ?高精度分辨率：16-bit ?模拟输入：8通道ICP 型加速度传感器输入 ?增益量程：1、2、4、8 ?每通道提供4mA 恒流源 ?输出模式：8通道实时振动加速度值、或8通道加速度峰值检测值 ?每通道独立的高通、隔直电路，无源高通滤波器，截止频率0.16Hz

?每通道4阶有源Buttworth低通滤波器，截止频率1kHz ?每通道可通过软件设置增益、采样率 ?传感器在线指示，可任意设置触发通道 ?接口方式：并口、USB口 ?输入信号连接方式：BNC ?电源支持：9~36VDC/4.5W ?重量：1.3kg ?随机数据采集操作软件C-DAS：设置试验参数，进行数据存储、回放。五、测试方案 1、测点的布置对于整机振动的测试，按照GB7164-87《中小功率柴油机振动测量方法》规定：至少应取5个测点，上部两点接近机体中间，另外三点取在三个支承位置。据此，本次试验中整机振动测试将布置6个测点，分别位于顶部接近机体中间的两点和四个支承位置，如图3（a）中A1~A6所示。排气管的振动测试将布置2个测点，分别位于换热器入口处和换热器出口处，如图3（b）中B1、B2所示。（a）整机振动测点布置图

ams振动分析实例中文版

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振动测试与分析报告汇编

输电线微风振动测试技术报告任课教师：刘娟组员： 2016年6月10日

1 大跨越输送线路背景线路大跨越是输电线路的重要组成部分，在线路运行过程中具有特殊重要地位。架空电线路经常发生超过允许幅值的微风振动，往往导致某些线路部件的疲劳损坏，如导地线的疲劳断股，金具、间隔棒及杆塔构件的疲劳损坏或磨损等，其中导线疲劳断股是架空送电线路普遍发生的问题，严重时需要将全线路更换为新导线。所有的高压送电线路都受到微风振动的影响，尤其在线路大跨越上，因具有档距大、悬挂点高和水域开阔等特点，使风输给导地线的振动能量大大增加，导地线振动强度远较普通档距严重。 2 微风振动的原理与波形特点 2.1 微风振动原理导线的振动是由于风作用于导线而产生的“卡门旋涡”造成的。把一个圆柱体,水平地放在风洞的试验中,并把圆柱体的两端刚性地固定住。如图1所示,当风vs从垂直于圆柱体轴线的方向作用于圆柱体后,在圆柱体的背后将产生旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡。旋涡发生在圆柱体背风面处,上下交替地产生,不断地离开圆柱体向后延伸,渐渐消失。由于这种上下交替旋涡的产生,风对于圆柱体的作用除了有一个水平的压力外,在圆柱体上还有一种上下交替的力,在此交变力的作用下圆柱体产生持续振动。图1 卡门涡街卡门和司脱罗哈最早研究了旋涡的特性后发现,当出现振动时旋涡有比较稳定的频率f ,常称为司脱罗哈频率或冲击频率,这个交变力的频率与风速,圆柱体 s 的直径有如下关系:

另外，导线之所以能够持续振动其主要是由于同步效应作用的结果。风作用于圆柱体后,由于产生卡门旋涡,根据上式,导线会以一定的频率f s 开始振动,如果风对圆柱体产生的冲击频率与圆柱体的固有频率f 相同时,则会引起谐振使作用于圆柱体上的交变冲击力变大,激发圆柱体产生较大振幅的振动。当圆柱体以 f 0=f s 的频率振动后,气流将受到导线振动的控制,导线背后的旋涡将表现为很好的顺序性,其频率也为f 0。当风速在一定范围内变化时,(约相应f 的士20%范围), 圆柱体的振动频率和旋涡的频率都不变化仍保持为f s ,这种现象称为“同步效应”。电线受到微风(1一3级)吹拂时,由于产生卡门旋涡和同步效应(或锁定效应),加之电线振动振幅的自限作用,使得电线产生小振幅的持续振动,即微风振动。电线的振动波形有单一的驻波和行波,最常见的是有由以上二者混合成的拍频波。 (1)图所示波来回于档内时能出现这种波形,可观察到某点发生间歇性振动, 行波产生的原因可能是由于杆塔振动带动线夹上下振动,一般在振动发生的初期可能出现这种行波。图2行波 (2)图3所示当档内具有同样风吹时会产生这种大体上具有相同振幅和频率且波节、波腹位置不变的驻波。

振动与波动(习题与答案)

第10章振动与波动一.基本要求 1. 掌握简谐振动的基本特征，能建立弹簧振子、单摆作谐振动的微分方程。 2. 掌握振幅、周期、频率、相位等概念的物理意义。 3. 能根据初始条件写出一维谐振动的运动学方程，并能理解其物理意义。 4. 掌握描述谐振动的旋转矢量法，并用以分析和讨论有关的问题。 5. 理解同方向、同频率谐振动的合成规律以及合振幅最大和最小的条件。 6. 理解机械波产生的条件。 7. 掌握描述简谐波的各物理量的物理意义及其相互关系。 8. 了解波的能量传播特征及能流、能流密度等概念。 9. 理解惠更斯原理和波的叠加原理。掌握波的相干条件。能用相位差或波程差概念来分析和确定相干波叠加后振幅加强或减弱的条件。 10. 理解驻波形成的条件，了解驻波和行波的区别，了解半波损失。二. 内容提要 1. 简谐振动的动力学特征作谐振动的物体所受到的力为线性回复力，即取系统的平衡位置为坐标原点，则简谐振动的动力学方程（即微分方程）为 2. 简谐振动的运动学特征作谐振动的物体的位置坐标x与时间t成余弦（或正弦）函数关系，即由它可导出物体的振动速度) =t A v - ω + ω sin(? 物体的振动加速度) =t A a2 cos(? - + ω ω 3. 振幅A 作谐振动的物体的最大位置坐标的绝对值，振幅的大小由初始条件

确定，即 4. 周期与频率作谐振动的物体完成一次全振动所需的时间T 称为周期，单位时间内完成的振动次数γ称为频率。周期与频率互为倒数，即 ν = 1T 或 T 1=ν 5. 角频率(也称圆频率）ω 作谐振动的物体在2π秒内完成振动的次数，它与周期、频率的关系为 ω π=2T 或 πν=ω2 6. 相位和初相谐振动方程中（?+ωt ）项称为相位，它决定着作谐振动的物体的状态。t=0时的相位称为初相，它由谐振动的初始条件决定，即应该注意，由此式算得的?在0~2π范围内有两个可能取值，须根据t=0时刻的速度方向进行合理取舍。 7. 旋转矢量法作逆时针匀速率转动的矢量，其长度等于谐振动的振幅A ，其角速度等于谐振动的角频率ω，且t=0时，它与x 轴的夹角为谐振动的初相?，t=t 时刻它与x 轴的夹角为谐振动的相位?ω+t 。旋转矢量A 的末端在x 轴上的投影点的运动代表着质点的谐振动。 8. 简谐振动的能量作谐振动的系统具有动能和势能，其动能 )(sin ?+ωω==t A m m E k 22222 12 1v 势能 )(cos ?+ω==t kA kx E p 2222 12 1 机械能 22 1 kA E E E p k =+= 9. 两个具有同方向、同频率的简谐振动的合成其结果仍为一同频率的简谐振动，合振动的振幅初相 2 2112211?+??+?= ?cos cos sin sin tan A A A A （1）当两个简谐振动的相差),,,( 210212±±=π=?-?k k 时，合振动振幅最大，为 21A A +，合振动的初相为1?或2?。