第七讲 振动测试.pdfVIP

主讲 贺玮 工程测试技术 第七章 振动测试 振动测试的分类及其测试目的 惯性式传感器的力学模型 测振传感器的原理及应用 振动测试系统的组成及其标定 激振试验设备及激励信号 概述 振动是一种人们在生产、生活中常见的物理现象。随 着社会物质生活的发展，振动问题日益突出。 概述 机械设备在工作状态下，由于旋转件不平衡、负载不 均匀、结构刚度的各向异性、运动副之间的间隙、润 滑不良、支撑松动等因素，就会产生各种各样的振动。 一般情况下，振动多呈现危害性，过度的机器振动意 味着： 生产质量的下降 能量消耗的增加 机器磨损的增加 机器寿命的降低 维护成本的增加 概述 生产质量下降 能量消耗增加 概述 机器磨损增加 机器寿命降低 维护成本增加 概述 振动也可以被用来作有益的事情，例如： 乐器 振动清洗 振动冲击 振动给料、捣固、沉桩、拔桩等 振动压路机 概述——为什么要测试振动？ 在机电设备的过程控制中，常常要利用振动 来对机器的运行状况进行监测、分析、诊断 检查振动的频率和幅值有没有超过材料的性 能极限。 避免在机器的确定部位产生共振激励。 抑制或者隔绝振源，实现机器的状态维护。 为了提高动态工作环境下机器设备的抗振性 能，常常需要对所设计的机器结构进行振动 实验分析，以便对产品进行振动预测。 因此必须对机械振动进行观测、分析、研 究，而测试始终是一个重要的、必不可少的 手段。 第七章 振动测试 振动测试的分类及其测试目的 惯性式传感器的力学模型 测振传感器的原理及应用 振动测试系统的组成及其标定 激振试验设备及激励信号 振动测试的分类及其测试目的 振动测试可分为两类： 测量机械或结构在工作状态下的各种振动量（如振动的位移、 速度、加速度、频率和相位等），以了解被测对象的振动状 态，评价振动等级和寻找振源，对设备进行监测、分析、诊断 和预测。 对机械设备或结构施加某种激励，测量其受迫振动，利用输入 输出得出频率响应函数，并以此辨识被测对象的固有振动特性 参数（如固有频率、阻尼、刚度、频率响应和模态等）。 第七章 振动测试 振动测试的分类及其测试目的 惯性式传感器的力学模型 测振传感器的原理及应用 振动测试系统的组成及其标定 激振试验设备及激励信号 惯性式传感器的力学模型 质量块受力所引起的受迫振动 如图所示的单自由度系统，在外力f(t)的作用下，质 量块m的运动方程为： d 2 z dz m +c +kz f t 2 () dt dt 式中c为粘性阻尼系数，k为弹簧刚度，激振力f(t) 为系统的输入，振动位移z 为系统的输出。 惯性式传感器的力学模型 其频率响应H( ω)和幅频特性A( ω) 、相频特性ϕ( ω) 如下： 2 d z dz 1 m +c + () 2 kz f t k ( ) dt dt