振动测试与分析课件.ppt

振动测试与分析 学习时间2012,2,27~2012,6,18 本学期1-17周 考核方式 平时作业10% +课程设计30% +期末成绩60% 绪 论 1、这是一门什么样的课？从这门课能学到什么内容？具备何种知识或能力？ 2、为什么学习它? 3、怎样学好这门课？ 振动理论与振动测试 振动测试的重要性 1 动力学研究 2 结构动态设计 3 自动控制 4 检验产品质量 5 健康监测 6 评价环境 振动测试在工程中的应用 京沪高铁轨道板减振层阻尼性能试验研究 项目来源: 京沪高速铁路公司横向课题 本项目对京沪高速铁路轨道板减振层结构阻尼进行了实验研究,主要包括Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型三种不同配比的CA阻尼砂浆的阻尼特性实验。包括阻尼比测试及单位体积耗能系数测试。 某型号IBM服务器主板频率测试及优化 服务器主板工作环境经受长期振动和噪声的危害，主板各元器件、主板本身及连接件的可靠性也因此受到严重影响。 该项目主要对主板原件进行动力学参数的测定，根据测试结果进行频率优化设计。 西航港工业集中区5区环境振动测试 项目来源：信息产业电子第十一设计研究院有限公司 该项目为考察拟建项目中设置的单晶炉对于振动的敏感性，评价成昆线火车运行对设备运行的影响程度，需要对素地进行环境振动测量。 本课程主要内容 振动、噪声测试的主要对象 振动噪声测试的仪器原理和仪器特性 谱分析原理 数字信号分析原理 机械阻抗测量及模态分析原理 振动测试的基本原理 振动测试的核心 从振动系统获得信号，信号分析获得信 息，对信息评价，用于干预系统工作。 信号的概念及主要特点 时间序列函数表示的物理量，是传输信息的载体。 信息的概念及主要特点 反映一个物理系统状态或特性预先不知道的报导。通过信号传递。 测试：检出-变换-分析处理-判断 信号的分类 按性质： 确定性信号，周期、非周期 随机信号，不可预测，数理统计。 按变量取值： 时间连续信号，模拟，量化 时间离散信号，抽样，数字 因果信号 能量信号 信号分析与处理 将复杂信号分解成若干便于识别的简单信号 信号处理 对原始信号加工、变换，获取关键要素 信号分析方法 时域法，频域法，时-频法 系统的概念 若干相互联系、作用的单元组成的具有一定功能的整体 系统性质由输入输出信号间关系描述 系统分类 1 连续、离散、混合系统 2 时不变、时变 3 线性 、非线性：同时满足叠加性和齐次性 4 线性时不变 5 因果、非因果 6 线性时不变因果系统 （本书研究主要对象） 如何学好该课程 理论联系实际 观察与实验 独立与协作 第一章 基础知识 一、机械振动过程 工程振动测试的主要参数有：位移、速度、加速度、激振力、振动频率等。 按照描述振动规律的特点，可将振动分为确定性振动和随机振动两大类， 简谐振动 复杂周期振动 准周期振动。 二、冲击过程 加速度、速度、位移形式的冲击过程 冲击响应谱 (1)最大冲击响应谱 (2)冲击初始谱 (3)冲击余谱 冲击谱（冲击激励函数傅立叶变换） 三、声学噪声 声压：听阈声压 声强 垂直于声波传播方向的单位面积上，单位时间通过的能量： 声功率 声源在单位时间内辐射的总能量 声级和分贝：声强级、声压级、声功级 方向系数 第二章 振动、噪声测量仪器的主要特性 一、测量仪器的静态特性 灵敏度特性 输出对输入的变化灵敏程度 灵敏度系数 仪器的线性范围 仪器的零点：活性零点，抑制零点 滞后性、重复性、零漂 二、测量仪器的动态特性 1、阶跃响应-时域 一阶系统: 传递特性通过一阶微分方程来描述的系统。RC低通滤波器、一阶积分器。 二阶系统： 高阶系统在测量仪器中少有。 2、正弦响应-频域 暂态与稳态响应 一阶系统： 二阶系统： 三、振动传感器的静态特性 1、测量灵敏度 测量方向的灵敏度 横向灵敏度 磁灵敏度 声灵敏度 测量方向灵敏度 横向效应与横向灵敏度 相对灵敏度（单位dB） ２、温度特性（压电加速度传感器） 四、传感器的动态特性 １、幅频特性 频率范围 ２、安装后的频率