机械工程测试第八章振动测试.ppt

1)、共振法小阻尼情况：共振频率：系统的固有频率2)、敲击法（自由振动法）试件传感器测振仪光线振子示波器示波器Y轴输入X轴输入信号发生器第38页,共44页，星期六，2024年，5月5阻尼的测量1）、自由振动法小阻尼情况：取：第39页,共44页，星期六，2024年，5月自由振动法测量系统的阻尼试件激振器信号发生器功率放大器传感器测振仪示波器频率计恒压恒流光线振子示波器关闭功率放大器的增益，系统作自由衰减振动。记录衰减振动波形调节激振频率，使系统在某一阶主振型下振动，记录该阶主振型的衰减振动曲线。第40页,共44页，星期六，2024年，5月2）、半功率点法小阻尼情况下：品质因子：半功率点解出：系统的带宽测出系统的幅频特性曲线，采用半功率点法求出系统的相对阻尼比。第41页,共44页，星期六，2024年，5月3）分量法求固有频率和阻尼比受迫振动的频率响应函数为：实部虚部第42页,共44页，星期六，2024年，5月分量法求固有频率和阻尼比①在处，即处，实部为零；虚部为，接近极小值。因此，可以依此来确定系统的固有频率；第43页,共44页，星期六，2024年，5月③虚频曲线在对应和点的值十分接近。因此，在虚频曲线上峰值的一半处作水平线，截得曲线横坐标间距约为，可近似估计系统的阻尼比。②实频曲线在处有最大值，而在处有最小值。因而不难从曲线的两个峰值间隔距离来确定系统的阻尼比，即分量法求固有频率和阻尼比第44页,共44页，星期六，2024年，5月*a)中央安装压缩型，压电元件—质量块—弹簧系统装在圆形中心支柱上，支柱与基座连接。有高的共振频率。如果基座B有变形,则将直接影响拾振器输出。此外，测试对象和环境温度变化将影响压电元件，并使预紧力发生变化，易引起温度漂移b)为环形剪切型，结构简单，能做成极小型、高共振频率的加速度计，环形质量块粘到装在中心支柱上的环形压电元件上。由于粘结剂会随温度增高而变软，因此最高工作温度受到限制。c)三角剪切形，压电元件由夹持环将其夹牢在三角形中心柱上。加速度计感受轴向振动时，压电元件承受切应力。这种结构对底座变形和温度变化有极好的隔离作用，有较高的共振频率和良好的线性。绝对式(惯性式)测振传感器Z01(y)H(w)Z1(x)幅频曲线第6页,共44页，星期六，2024年，5月惯性式测振传感器原理惯性传感器是二阶测试系统。其频率响应函数为：幅频特性(即为输出信号与输入信号的幅值比)为：相频特性表达式为第7页,共44页，星期六，2024年，5月惯性位移传感器的正确响应条件：当测试系统输入为,其响应的稳态输出可写为：可见正确响应条件：理论上上限频率无限第8页,共44页，星期六，2024年，5月第9页,共44页，星期六，2024年，5月惯性式速度传感器的正确响应条件当惯性传感器的输入为,输出为时,称为速度传感器。对于速度传感器,可将式(A)的分子和分母同乘被测振动频率,得惯性速度传感器与惯性位移传感器有着相同的幅频特性和相频特性。正确响应条件：理论上上限频率无限第10页,共44页，星期六，2024年，5月惯性加速度传感器的正确响应条件加速度传感器的输入是,输出是。由式(A)得：若为一常数,则传感器质量元件相对壳体的位移与被测振动加速度成正比。为便于分析幅频特性,将式改写：正确响应条件理论上下限频率为零第11页,共44页，星期六，2024年，5月测振时拾振器将固定在被测物上，其质量将成为被测振动系统的附加质量。拾振器的质量造成被测系统加速度和固有频率的变化可用下式来估计：只有当mtm时，mt的影响才可忽略。惯性式测振传感器的质量第12页,共44页，星期六，2024年，5月8.2.1.磁电式速度传感器磁电式绝对速度传感器为惯性式速度传感器工作原理：当有一线圈在穿过其磁通发生变化时，会产生感应电动势，电动势的输出与线圈的运动速度成正比。结构如图:2、4不动1、5动2、5不动