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ICS 27.100F 23NB备案号：628532018中华人民共和国能源行业标准NB/T25083—2018核电厂汽轮发电机组隔振基础测试技术导则Technical guidelines for vibration isolated foundation test ofturbo-generator set in nuclear power plant2018-03-22发布2018-09-01实施国家能源局发布 NB /T 2508382018附录B（资料性附录）固有频率测量和模态测试分析的基本原理B.1双通道FFT分析判定系统的固有频率当信号《()和x(1)分别为某系统的输入（激励）和输出（响应）信号时，动态信号分析仪宜按下列关系求得系统的频响函数H()和相干函数()：H):G,()G,U)(B..G,()r()=G,()xG,U)(B.2)式中：G,U)-输入（激励）信号厂()的自功率谱：G,()——输出（响应）信号x(t)的自功率谱：G,（）一—输入（激励）信号()和输出（响应）信号x()的互功率谱。相干函数的值总在0～1之间。当它接近1时，说明()和x(1)间有良好的因果关系；当它明显小于1时，说明信号受到干扰噪声的“污染，或者系统具有非线性特性。通常频响函数幅值曲线的峰值或其虚频曲线的极值【在广（接近1时］就是系统的围有频率。判定系统的固有频率应结合频响幅值曲线、相频曲线、实部和虚部曲线及相干函数曲线综合确定。B.2模态测试分析频域法是在测量人工激励的频响函数或白然环境激励的报动响应的基础上，对采集到的时域响数数据进行分析、模态拟合及参数估计获取模态参数即振动系统的固有频率、主振型和阻尼比等的方法。频域法是目前公认的比较成然和有效的方法，广泛用于工程测试模态分析。模态测试的流程图如图B.1所示，B.3测试模态方法原理一般自由度黏性线性多自由度系统的振动方程为M [x) + C(x) + K [x) = [.Ff()(B.3)式中：{3] —加速度列向量：速度列向量；[x)位移列向量，（，，，x,】的转置向量；f()——激振力列阵，n阶。刚度矩阵K是X阶方阵，根据线性弹性系统的互易原理，刚度矩阵一定是对称的。还可以证明刚度矩阵是正定或半正定的，当系统存在刚体位移时（例如自由一自由梁），刚度矩降是率正定的，质量矩阵M是nxn阶方阵，总是对称正定的，且常常可认为是对角型的（即非对角线元素全为零)。阻尼矩阵C是nxn方阵，假定是M和K的线性组合C =αM + βBK(B.4) NB/T 250832018及试验设计根据下列特点生成新模态作业：·微局控制：自然激励、人工激励。·激励方式：预志激陷、正统扫搞、稳态随机。·采集器道道：2、4、8、16或32，单输入单输出（SISO），单输入多输出（SIMO），·测量方向数：1、2、3·测量自由度数。几何建模-自动生成典型几何图形：三角形、矩形、现造形、周形、圆使柱面、图柱面、四健面、球面。-人工可视化编据几何图形：部件垒标系、节点垒标图表、连线序列表，·组台部作：A、B.C、D.E、F、G、H、I、J、K、L数据的采集及信号分析一根据达检设计和几有建模，白动生成分组测量表，确定每组测量对应的自由度。·选择测量参数：校正国子、工程单位、通通标记、FFT块大小、平均次数、时间窗处理函数、分析频率、触发参数、电压范图。，根据分自由度成分烟测量表自动测量双通道成多通道报动信号数据采集。·进行波形分析、自动事诺分析、传递承数及转移函致分析，检查相干函数。一如发现某组测量的相干函数较差，对此组数据重新进行测量。数识别及振形动画全部测量程频响应或自功车请集总平均计算模态频事得始估计整体报合得别模态参数模态据形综合：测量方向处理、约束方程处理、模态据型归一、模态报型正交性检检对比试验及微合的额响通数是否响合是观察报型动面是如有必要提出不适当的初始估计频率生成模态测试报告及各种文档图片、文件图 B.1模态测试的流程图首先考虑无阻尼自由振动M [x] + K [x] = [0](B.5)90 NB/T 25083 2018假定简谐运动{x] =(0] eir(B.6)是式（B.5）的解，将其代入式（B.5)(M + K)(0) = [0)(B.7)式中=。式（B.7）是关于列向量()的齐次代数方程，它存在非零解的充分必要条件是系数矩阵的行列式等于零，即系统的特征方程M + K|= 0(B.8)特征方程的根即特征值，它是无阻尼固有额率的平方。将第/个特征值代入式（B.7）可求得相应的特征向量(9](^,M + K) [] = [0)(B.9)或K(]=^,M[α)(i=1, 2, *, n)(B.10)特征向量在振动分析中就是系统的固有振型或主振型。第阶主振型为[0][0 ,, o.]