第七章振動(dòng)測(cè)試

1、測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 7.1 概述概述 7.2 振動(dòng)的基本知識(shí)振動(dòng)的基本知識(shí)7.3 振動(dòng)的測(cè)量振動(dòng)的測(cè)量 測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 7.1 概述概述小轎車的乘坐舒適性試驗(yàn)框圖小轎車的乘坐舒適性試驗(yàn)框圖 測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 機(jī)械振動(dòng)定義機(jī)械振動(dòng)定義機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)是物體在一定是物體在一定位置位置附近所作的附近所作的周期性周期性往復(fù)的往復(fù)的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)，就是指圍繞其靜平衡位置作來回往復(fù)，就是指圍繞其靜平衡位置作來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)，例如

2、運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)，例如單擺單擺。 構(gòu)成機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的基本要素有構(gòu)成機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的基本要素有慣性、恢復(fù)性慣性、恢復(fù)性和和阻阻尼。尼。慣性就是能使系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)持續(xù)下去的性質(zhì)，恢慣性就是能使系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)持續(xù)下去的性質(zhì)，恢復(fù)性就是能使系統(tǒng)位置恢復(fù)到平衡狀態(tài)的性質(zhì)，阻尼復(fù)性就是能使系統(tǒng)位置恢復(fù)到平衡狀態(tài)的性質(zhì)，阻尼就是能使系統(tǒng)能量消耗掉的性質(zhì)。三個(gè)基本要素通常就是能使系統(tǒng)能量消耗掉的性質(zhì)。三個(gè)基本要素通常分別由物理參數(shù)質(zhì)量分別由物理參數(shù)質(zhì)量M、剛度、剛度K和阻尼和阻尼C表征。表征。測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 產(chǎn)生的物理原因產(chǎn)生的物理原因機(jī)械在運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)件的不平衡、負(fù)載的

3、不機(jī)械在運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)件的不平衡、負(fù)載的不均勻、間隙、潤(rùn)滑不良、支撐松動(dòng)等因素，產(chǎn)生各均勻、間隙、潤(rùn)滑不良、支撐松動(dòng)等因素，產(chǎn)生各種振動(dòng)。種振動(dòng)。振動(dòng)研究所涉及的問題振動(dòng)研究所涉及的問題 測(cè)量設(shè)備運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)參量，了解被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)測(cè)量設(shè)備運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)參量，了解被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)狀態(tài)，尋找振源；狀態(tài)，尋找振源；對(duì)設(shè)備激振，測(cè)試其受迫振動(dòng)，以求得被測(cè)對(duì)象的對(duì)設(shè)備激振，測(cè)試其受迫振動(dòng)，以求得被測(cè)對(duì)象的動(dòng)態(tài)性能，如固有頻率、阻尼、機(jī)械阻抗等。動(dòng)態(tài)性能，如固有頻率、阻尼、機(jī)械阻抗等。測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 機(jī)械振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的一般組成框圖機(jī)械振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的一般組成框圖 機(jī)

4、械振動(dòng)測(cè)量方法機(jī)械振動(dòng)測(cè)量方法 按振動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換方式分按振動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換方式分:電測(cè)法電測(cè)法機(jī)械測(cè)量法機(jī)械測(cè)量法光測(cè)法光測(cè)法測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 振動(dòng)的分類振動(dòng)的分類(1) 從產(chǎn)生振動(dòng)的方式來分：從產(chǎn)生振動(dòng)的方式來分： 自由振動(dòng)自由振動(dòng)：僅受初始條件：僅受初始條件(初始位移、初始速度初始位移、初始速度) 激勵(lì)激勵(lì)而引起的振動(dòng)；而引起的振動(dòng)； 受迫振動(dòng)：受迫振動(dòng)：系統(tǒng)在持續(xù)外力激勵(lì)下的振動(dòng)。系統(tǒng)在持續(xù)外力激勵(lì)下的振動(dòng)。 自激振動(dòng)：自激振動(dòng)：在沒有外激勵(lì)作用的情況下，由系統(tǒng)自身在沒有外激勵(lì)作用的情況下，由系統(tǒng)自身激發(fā)所產(chǎn)生的一種振動(dòng)激發(fā)所產(chǎn)生的一種振動(dòng)(2)從振動(dòng)

5、的規(guī)律來分從振動(dòng)的規(guī)律來分 簡(jiǎn)諧振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng) 復(fù)合周期振動(dòng)復(fù)合周期振動(dòng) 瞬態(tài)振動(dòng)瞬態(tài)振動(dòng) 隨機(jī)振動(dòng)隨機(jī)振動(dòng)(3)按系統(tǒng)自由度分按系統(tǒng)自由度分單自由度振動(dòng)單自由度振動(dòng) 多自由度振動(dòng)多自由度振動(dòng) 連續(xù)彈性體振動(dòng)連續(xù)彈性體振動(dòng) 測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 7.2 振動(dòng)的基本知識(shí)振動(dòng)的基本知識(shí)力作用在質(zhì)量塊上的單自由度系統(tǒng)力作用在質(zhì)量塊上的單自由度系統(tǒng)質(zhì)量質(zhì)量m在外力的作用下的運(yùn)動(dòng)方程為在外力的作用下的運(yùn)動(dòng)方程為 )(22tfkzdtdzcdtzdmc粘性阻尼系數(shù)；粘性阻尼系數(shù)； k彈簧剛度；彈簧剛度；(t)系統(tǒng)的激振力，即系統(tǒng)的輸入；系統(tǒng)的激振力，即系統(tǒng)的輸入；z(t)

6、系統(tǒng)的輸出。系統(tǒng)的輸出。 拉氏變換拉氏變換 ms2z(s)+csz(s)+kz(s)=f(s) 傳遞函數(shù)為傳遞函數(shù)為 kcsmssfszsH21)()()(1)單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng) 測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 kcsmssfszsH21)()()(令令s=jw w，則，則 力作用在質(zhì)量塊上的單自由度系統(tǒng)力作用在質(zhì)量塊上的單自由度系統(tǒng)122/11)()()(22kmkmcjkmkkjcmjfjzjHwwwwwww)/(2)/(1112nnjkwwwwmkn/wkmc2系統(tǒng)的固有頻率 系統(tǒng)的阻尼率 測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)

7、試振動(dòng)測(cè)試 2222)/(4)/(111)(nnkAwwwww2)/(1)/(2)(nnarctgwwwww幅頻曲線幅頻曲線 相頻曲線相頻曲線 mkn/wkmc2測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 在在幅頻曲線幅頻曲線上幅值最大處的頻率稱上幅值最大處的頻率稱為為位移共振頻率位移共振頻率 221wwnr隨著的阻尼的增加，共振峰向隨著的阻尼的增加，共振峰向原點(diǎn)移動(dòng)；原點(diǎn)移動(dòng)； 幅頻曲線幅頻曲線 當(dāng)無(wú)阻尼時(shí)，位移共振頻率當(dāng)無(wú)阻尼時(shí)，位移共振頻率w wr即即為固有頻率為固有頻率w wn 當(dāng)系統(tǒng)的阻尼當(dāng)系統(tǒng)的阻尼 很小時(shí)，位移共振很小時(shí)，位移共振頻率頻率w wr接近系統(tǒng)的固有頻率接

8、近系統(tǒng)的固有頻率w wn，可，可用作為的估計(jì)值。用作為的估計(jì)值。 測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 不管系統(tǒng)的阻尼率為多少，在不管系統(tǒng)的阻尼率為多少，在w w /w wr =1時(shí)位移始終落后于激時(shí)位移始終落后于激振力振力90，此現(xiàn)象稱為，此現(xiàn)象稱為相位共振相位共振。 相頻曲線相頻曲線 利用相頻特性來確定固有頻率比較準(zhǔn)確利用相頻特性來確定固有頻率比較準(zhǔn)確 幅頻曲線幅頻曲線 測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 (2)由基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)所引起的受迫振動(dòng)由基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)所引起的受迫振動(dòng) 單自由度系統(tǒng)的基礎(chǔ)振動(dòng)單自由度系統(tǒng)的基礎(chǔ)振動(dòng) 力作用在質(zhì)量塊上的單自由度系統(tǒng)力作用在

9、質(zhì)量塊上的單自由度系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 單自由度系統(tǒng)的基礎(chǔ)振動(dòng)單自由度系統(tǒng)的基礎(chǔ)振動(dòng) 設(shè)基礎(chǔ)的絕對(duì)位移為設(shè)基礎(chǔ)的絕對(duì)位移為Z1，質(zhì)量，質(zhì)量m的絕對(duì)位移為的絕對(duì)位移為Z0，則系統(tǒng)的振動(dòng)可用方程式表示為：，則系統(tǒng)的振動(dòng)可用方程式表示為： 21201012012dtZdmkZdtdZcdtZdm拉氏變換并，令拉氏變換并，令s=jw w ，得系統(tǒng)的幅頻，得系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性特性和相頻特性 22222)/(4)/(1)/(1)(nnnkAwwwwwww2)/(1)/(2)(nnarctgwwwww測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 22

10、222)/(4)/(1)/(1)(nnnkAwwwwwww2)/(1)/(2)(nnarctgwwwww幅頻曲線幅頻曲線 相頻曲線相頻曲線 測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 (3)多自由度系統(tǒng)振動(dòng)多自由度系統(tǒng)振動(dòng) 多自由度系統(tǒng)的振動(dòng)方程式一般是相互耦合的多自由度系統(tǒng)的振動(dòng)方程式一般是相互耦合的常微分方程組；常微分方程組；通過坐標(biāo)變換，可以把系統(tǒng)的振動(dòng)方程變成一通過坐標(biāo)變換，可以把系統(tǒng)的振動(dòng)方程變成一組相互獨(dú)立的二階常微分方程組，其中的每一個(gè)組相互獨(dú)立的二階常微分方程組，其中的每一個(gè)方程式可以獨(dú)立求解；方程式可以獨(dú)立求解；系統(tǒng)參數(shù)由若干個(gè)固有頻率、阻尼率、當(dāng)量剛系統(tǒng)參數(shù)由

11、若干個(gè)固有頻率、阻尼率、當(dāng)量剛度、當(dāng)量質(zhì)量、主振型等參數(shù)；度、當(dāng)量質(zhì)量、主振型等參數(shù)；多自由度系統(tǒng)在特定條件下，都按某一階固有多自由度系統(tǒng)在特定條件下，都按某一階固有頻率進(jìn)行簡(jiǎn)諧振動(dòng)，這種振動(dòng)稱為主振型。頻率進(jìn)行簡(jiǎn)諧振動(dòng)，這種振動(dòng)稱為主振型。測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 (4) 機(jī)械阻抗的概念機(jī)械阻抗的概念 機(jī)械阻抗: 線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)在各種激勵(lì)的情況下，線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)在各種激勵(lì)的情況下，在頻域內(nèi)激勵(lì)與響應(yīng)之比在頻域內(nèi)激勵(lì)與響應(yīng)之比 K(s)=F(s)/Y(s) K(w w)=F(w w)/Y(w w) 傳遞函數(shù) H(s)=Y(s)/F(s) 頻率響應(yīng)函數(shù) H(w w

12、)=Y(w w)/F(w w) 機(jī)械阻抗為系統(tǒng)傳遞函數(shù)或頻率響應(yīng)函數(shù)的機(jī)械阻抗為系統(tǒng)傳遞函數(shù)或頻率響應(yīng)函數(shù)的倒數(shù)倒數(shù) 機(jī)械阻抗機(jī)械阻抗的倒數(shù)為頻率響應(yīng)，又稱為機(jī)械導(dǎo)納的倒數(shù)為頻率響應(yīng)，又稱為機(jī)械導(dǎo)納機(jī)械系統(tǒng)框圖機(jī)械系統(tǒng)框圖 測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 7.3 振動(dòng)的測(cè)量振動(dòng)的測(cè)量u 如果知道了系統(tǒng)的輸入(激勵(lì))和輸出(響應(yīng))，就可以求出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，也即動(dòng)態(tài)特性。振動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試就是求取系統(tǒng)輸入和輸出的一種試驗(yàn)方法。u為了完成上述測(cè)試任務(wù)，一般說來測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)該包括下述三個(gè)主要部分：被測(cè)對(duì)象傳感器測(cè)量電路振動(dòng)分析儀顯示記錄激振器功率放大器信號(hào)發(fā)生器機(jī)械振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)組成

13、框圖測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 激勵(lì)部分實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的激勵(lì)(輸入)，使系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)。它主要由激勵(lì)信號(hào)源、功率放大器和激振裝置組成。拾振部分檢測(cè)并放大被測(cè)系統(tǒng)的輸入、輸出信號(hào)，并將信號(hào)轉(zhuǎn)換成一定的形式(通常為電信號(hào))。它主要由傳感器、可調(diào)放大器組成。分析記錄部分將拾振部分傳來的信號(hào)記錄下來供以后分析處理或直接近行分析處理并記下處理結(jié)果。它主要由各種記錄設(shè)備和頻譜分析設(shè)備組成。測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 (1) 振動(dòng)的激勵(lì)振動(dòng)的激勵(lì)穩(wěn)態(tài)正弦激勵(lì)方法穩(wěn)態(tài)正弦激勵(lì)方法激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)信號(hào)是一個(gè)具有穩(wěn)定幅值和頻率的正弦信號(hào)，測(cè)出激是一個(gè)具有穩(wěn)定幅

14、值和頻率的正弦信號(hào)，測(cè)出激勵(lì)大小和響應(yīng)大小，便可求出系統(tǒng)在該頻率點(diǎn)處的頻率響應(yīng)勵(lì)大小和響應(yīng)大小，便可求出系統(tǒng)在該頻率點(diǎn)處的頻率響應(yīng)的大小。的大小。瞬態(tài)激勵(lì)方法瞬態(tài)激勵(lì)方法激勵(lì)信號(hào)是一種瞬態(tài)信號(hào)，它屬于一種寬頻帶激勵(lì)，即激勵(lì)信號(hào)是一種瞬態(tài)信號(hào)，它屬于一種寬頻帶激勵(lì)，即一一次同時(shí)給系統(tǒng)提供頻帶內(nèi)各個(gè)頻率成份的能量和使系統(tǒng)產(chǎn)生次同時(shí)給系統(tǒng)提供頻帶內(nèi)各個(gè)頻率成份的能量和使系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)相應(yīng)頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)。是一種。是一種快速測(cè)試快速測(cè)試方法。方法。快速正弦掃描快速正弦掃描 脈沖錘擊脈沖錘擊 階躍松弛激勵(lì)階躍松弛激勵(lì)隨機(jī)激勵(lì)方法隨機(jī)激勵(lì)方法純隨機(jī)激勵(lì)純隨機(jī)激勵(lì) 偽隨機(jī)激勵(lì)偽隨機(jī)激勵(lì)測(cè)試技術(shù)

15、基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 瞬態(tài)激勵(lì)方法瞬態(tài)激勵(lì)方法快速正弦掃描快速正弦掃描正弦激勵(lì)信號(hào)在所需的頻正弦激勵(lì)信號(hào)在所需的頻率范圍內(nèi)作快速掃描（數(shù)秒率范圍內(nèi)作快速掃描（數(shù)秒內(nèi)完成），內(nèi)完成），激振信號(hào)頻率在激振信號(hào)頻率在掃描周期掃描周期T內(nèi)成線性增加，內(nèi)成線性增加，而幅值保持恒定而幅值保持恒定。掃描信號(hào)的頻譜曲線幾乎掃描信號(hào)的頻譜曲線幾乎是一根平坦的曲線，從而能是一根平坦的曲線，從而能達(dá)到寬頻帶激勵(lì)的目的。達(dá)到寬頻帶激勵(lì)的目的。minmaxmin( )sin2 ()f tFtftffT 快速正弦掃頻信號(hào)及其頻譜TfftftAtpminmaxmin)(2sin)(測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)

16、試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 脈沖錘擊激勵(lì)脈沖錘擊激勵(lì)用脈沖錘對(duì)被測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行敲擊，施加一個(gè)脈沖力脈沖力，使之發(fā)生振動(dòng)。由于錘擊力脈沖在一定頻率范圍內(nèi)具有平坦的頻譜曲線，所以它是一種寬頻帶的快速激勵(lì)方法。特點(diǎn)：階躍函數(shù)的導(dǎo)數(shù)是脈沖函數(shù)，階躍函數(shù)引起的響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)是脈沖響應(yīng)函數(shù)，所以這種方法也是一種寬頻帶激勵(lì)方法。階躍松馳激勵(lì)階躍松馳激勵(lì)實(shí)現(xiàn)：在實(shí)際應(yīng)用中，常常是用一根剛度很大質(zhì)量很輕的張力弦通過力傳感器對(duì)系統(tǒng)預(yù)加載，然后突然切斷張力弦。測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 隨機(jī)激勵(lì)方法隨機(jī)激勵(lì)方法純隨機(jī)激勵(lì)純隨機(jī)激勵(lì)理想的純隨機(jī)信號(hào)是具有高斯分布的白噪聲，理想的純

17、隨機(jī)信號(hào)是具有高斯分布的白噪聲，它在整個(gè)時(shí)間歷程上是隨機(jī)的，不具有周期性，在頻率域上它是一條幾乎平坦的直線。偽隨機(jī)激勵(lì)偽隨機(jī)激勵(lì)偽隨機(jī)信號(hào)是一種有周期性的隨機(jī)信號(hào)，它在一個(gè)周期內(nèi)偽隨機(jī)信號(hào)是一種有周期性的隨機(jī)信號(hào)，它在一個(gè)周期內(nèi)的信號(hào)是純隨機(jī)的，但各個(gè)周期內(nèi)的信號(hào)是完全相同的。這的信號(hào)是純隨機(jī)的，但各個(gè)周期內(nèi)的信號(hào)是完全相同的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于種方法的優(yōu)點(diǎn)在于試驗(yàn)的可重復(fù)性試驗(yàn)的可重復(fù)性。將白噪聲在將白噪聲在T內(nèi)截?cái)啵缓蟀粗芷趦?nèi)截?cái)?，然后按周期T反復(fù)重復(fù)，即形成偽隨反復(fù)重復(fù)，即形成偽隨機(jī)信號(hào)。機(jī)信號(hào)。測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 激振器激振器電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激

18、振器當(dāng)當(dāng)Fi以簡(jiǎn)諧規(guī)律變化時(shí)，以簡(jiǎn)諧規(guī)律變化時(shí)，則作用在激振對(duì)象上的力則作用在激振對(duì)象上的力F也為同頻率的簡(jiǎn)諧力。也為同頻率的簡(jiǎn)諧力。使用時(shí)在頂桿與激振對(duì)象使用時(shí)在頂桿與激振對(duì)象之間加一個(gè)力傳感器，以精之間加一個(gè)力傳感器，以精確地測(cè)出激振力確地測(cè)出激振力F(t)00( )siniiFlnBI tFlnBItw電動(dòng)式激振器電動(dòng)式激振器1-彈簧；彈簧；2-殼體；殼體；3-磁鋼；磁鋼；4-頂桿；頂桿；5-磁極；磁極；6-鐵心；鐵心；7-驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)線圈測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 電磁式激振器電磁式激振器激振器是由通入線圈激振器是由通入線圈中的交變電流產(chǎn)生交變中的交變電流

19、產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，而被測(cè)對(duì)象作為磁場(chǎng)，而被測(cè)對(duì)象作為銜鐵，在交變磁場(chǎng)作用銜鐵，在交變磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生振動(dòng)下產(chǎn)生振動(dòng)。電磁激振器是非接觸電磁激振器是非接觸式的，沒有附加質(zhì)量和式的，沒有附加質(zhì)量和剛度的影響，頻率上限剛度的影響，頻率上限約為約為500-800Hz。電磁激振器電磁激振器1-底座；底座；2-鐵心；鐵心；3-勵(lì)磁線圈；勵(lì)磁線圈；4-銜鐵；銜鐵；5-力檢測(cè)線圈；力檢測(cè)線圈；6-位移傳感器位移傳感器測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 脈沖錘脈沖錘脈沖錘由錘體、手柄和可以調(diào)換的錘頭和配重組成，產(chǎn)生瞬態(tài)激勵(lì)力；錘擊力的大小錘擊力的大小由錘擊質(zhì)量和錘擊被測(cè)系統(tǒng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度決定。激勵(lì)

20、的頻率范圍激勵(lì)的頻率范圍主要由接觸表面剛度決定，錘頭的材料越硬則脈沖的持續(xù)時(shí)間越短，上限頻率w 越高。為了能調(diào)整激勵(lì)頻率范圍，通常使用一套不同材料的錘頭。 T1，即，即w ww wn的情的情況下，況下，A(w w)1，滿足測(cè)試幅值不失真的條件；，滿足測(cè)試幅值不失真的條件；當(dāng)系統(tǒng)的阻尼率當(dāng)系統(tǒng)的阻尼率 接近接近0.7時(shí)，時(shí)， A(w w) 更接近直更接近直線線由相頻圖，當(dāng)由相頻圖，當(dāng)w w w wn 時(shí)，沒有一條相頻曲時(shí)，沒有一條相頻曲線為近似斜率為負(fù)的直線，故不能滿足動(dòng)態(tài)線為近似斜率為負(fù)的直線，故不能滿足動(dòng)態(tài)測(cè)試相位不失真的條件；而當(dāng)測(cè)試相位不失真的條件；而當(dāng)w w (78)w wn時(shí)，時(shí)，相

21、位差接近相位差接近-180，此時(shí)滿足測(cè)試相位不失真，此時(shí)滿足測(cè)試相位不失真的條件。的條件。設(shè)計(jì)和使用慣性式拾振器時(shí)設(shè)計(jì)和使用慣性式拾振器時(shí)使慣性式拾振器的固有頻率較低，同時(shí)使系統(tǒng)使慣性式拾振器的固有頻率較低，同時(shí)使系統(tǒng)的阻尼率在的阻尼率在0.50.7之間，這樣可以保證工作頻率之間，這樣可以保證工作頻率的下限到的下限到w w =1.7w wn，幅值誤差不超過，幅值誤差不超過5當(dāng)使用當(dāng)使用w w (78) w wn進(jìn)行相位測(cè)試時(shí)，需要用移進(jìn)行相位測(cè)試時(shí)，需要用移相器獲得相位信息。相器獲得相位信息。幅頻曲線幅頻曲線 相頻曲線相頻曲線 測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ) 第七章第七章 振動(dòng)測(cè)試振動(dòng)測(cè)試 (2) 測(cè)振傳感器測(cè)振傳感器電渦流位移傳感器電容加速度傳感器壓阻加速度傳感器磁電式速度