工程機(jī)械NVH基礎(chǔ)-課件

主要內(nèi)容23NVH理論基礎(chǔ)NVH測(cè)試及評(píng)價(jià)415NVH發(fā)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀工業(yè)背景1ppt課件工業(yè)背景——接軌國(guó)際，“減振降噪”蓄勢(shì)待發(fā)

NVH（Noise、Vibration、Harshness）技術(shù)已經(jīng)在航空、航天、汽車等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，但在工程機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用還比較少。隨著工程機(jī)械行業(yè)的迅速發(fā)展，NVH已經(jīng)成為評(píng)價(jià)工程機(jī)械品質(zhì)的最重要的技術(shù)指標(biāo)之一。國(guó)際上各大工程機(jī)械廠商如Cat，JohnDeere，Komatsu，Kubota，Doosan等對(duì)NVH進(jìn)行了深入的研究。國(guó)內(nèi)對(duì)NVH的研究基本處于剛開始的階段。噪聲、振動(dòng)與舒適性三者密切相關(guān)。既要減小振動(dòng)，降低噪聲，又要提高乘坐舒適性。

與節(jié)能、再制造、混合動(dòng)力和不斷更新的排放標(biāo)準(zhǔn)相比，減振降噪似乎算不上行業(yè)熱衷的詞匯。然而，減振降噪研究的技術(shù)含量和重要程度并不亞于其它任何一項(xiàng)研究。2012年1月1日，GB16710-2010《土方機(jī)械噪聲限值》正式實(shí)施。

2ppt課件國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀徐工山推廈工柳工三一加速國(guó)際化——工程機(jī)械減振降噪進(jìn)行時(shí)山重建機(jī)3ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——概念振動(dòng)：簡(jiǎn)單的說，是一種往復(fù)類型的運(yùn)動(dòng)，是自然界及工程上一種普遍存在的運(yùn)動(dòng)方式。振動(dòng)的嚴(yán)格定義：機(jī)械或結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在其平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并隨時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)：指機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)。振動(dòng)??

機(jī)械振動(dòng)4ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——振動(dòng)舉例心臟的搏動(dòng)、耳膜和聲帶的振動(dòng)等汽車、火車、飛機(jī)及機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)各種動(dòng)力機(jī)械的振動(dòng)控制系統(tǒng)中的自激振動(dòng)家用電器、鐘表的振動(dòng)聲、光、電、磁的波動(dòng)等大海波濤橋梁和建筑物在陣風(fēng)或地震激勵(lì)下的振動(dòng)5ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——振動(dòng)的有害面影響精密儀器設(shè)備的功能；降低機(jī)械加工的精密度和光潔度；加劇構(gòu)件的疲勞損壞和磨損；振動(dòng)甚至使結(jié)構(gòu)發(fā)生大變形而破壞；機(jī)翼的顫振，機(jī)輪的擺振和航空發(fā)動(dòng)機(jī)的異常振動(dòng)，曾多次造成飛行事故；車船和飛機(jī)的振動(dòng)惡化了乘載條件；強(qiáng)烈的振動(dòng)噪聲還可以形成嚴(yán)重的公害。6ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——振動(dòng)災(zāi)害舉例1部隊(duì)經(jīng)過橋梁時(shí)不能齊步走，為了避免橋因共振而坍塌7ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——振動(dòng)災(zāi)害舉例21940年11月7日美國(guó)Tocama

懸索橋風(fēng)毀事故。8ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——振動(dòng)的利用與控制

琴弦振動(dòng)；

通信、廣播等；振動(dòng)沉樁、振動(dòng)拔樁

以及振動(dòng)搗固等;振動(dòng)檢測(cè)；振動(dòng)壓路機(jī);振動(dòng)給料機(jī);振動(dòng)成型機(jī)振動(dòng)篩等。9ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——往復(fù)作用力產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)

船將搖動(dòng)因?yàn)椴ɡ藢?duì)其施加一個(gè)往復(fù)的力——某種模式的反復(fù)施加的力。許多振動(dòng)都因類似于那種引起船搖動(dòng)的往復(fù)力而起，像這樣的往復(fù)力作用于機(jī)器部件會(huì)引起機(jī)械振動(dòng)。引起機(jī)械振動(dòng)的往復(fù)力來自那里呢？10ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——往復(fù)作用力產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)偏心旋轉(zhuǎn)不對(duì)中旋轉(zhuǎn)內(nèi)力11ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——松動(dòng)加劇機(jī)械振動(dòng)

機(jī)械零件的松動(dòng)引起機(jī)械振動(dòng)。如果零件變得松動(dòng)，那些原本可以容忍的正常振動(dòng)可能變得不能約束并且過大。12ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——共振引起機(jī)械振動(dòng)機(jī)器傾向于以某個(gè)速率振動(dòng)。如果一臺(tái)機(jī)器被一往復(fù)力推動(dòng)，且該力的節(jié)奏與機(jī)器的固有振動(dòng)速率相匹配將會(huì)發(fā)生什么呢？13ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——振動(dòng)系統(tǒng)分類振動(dòng)系統(tǒng)（按自由度劃分）離散系統(tǒng)單自由度系統(tǒng)多自由度系統(tǒng)連續(xù)系統(tǒng)（按參量劃分）定則系統(tǒng)常參量系統(tǒng)變參量系統(tǒng)隨機(jī)系統(tǒng)各力是否為線性線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng)14ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——離散系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)離散系統(tǒng)由集中參數(shù)元件組成?；镜募袇?shù)元件有三種：質(zhì)量、彈簧與阻尼器。

質(zhì)量(包括轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)模型只具有慣性。

彈簧（線性）模型只具有彈性，本身質(zhì)量可忽略不計(jì)。

阻尼器（線性）模型既不具有慣性，也不具有彈性，它是耗能元件，在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力。連續(xù)系統(tǒng)是由彈性體元件組成。如桿、梁、板、殼。15ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——振動(dòng)系統(tǒng)的自由度數(shù)確定一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)空間位置所需的獨(dú)立坐標(biāo)個(gè)數(shù)，稱為自由度。彈性體可以看作由無數(shù)質(zhì)點(diǎn)組成，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間有著彈性連接，只要滿足連續(xù)性條件，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的任何微小位移都是可能的。因此，一個(gè)彈性體有無限多個(gè)自由度。16ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——振動(dòng)問題分類系統(tǒng)（輸入）激勵(lì)（輸出）響應(yīng)第一類：已知激勵(lì)和系統(tǒng)，求響應(yīng)。稱為響應(yīng)計(jì)算（分析）或正問題。

第二類：已知激勵(lì)和響應(yīng)，求系統(tǒng)。稱為系統(tǒng)識(shí)別或參數(shù)識(shí)別，又稱為第一類逆問題。

第三類：已知系統(tǒng)和響應(yīng)，求激勵(lì)。稱為載荷識(shí)別（振動(dòng)環(huán)境預(yù)測(cè)），又稱為第二類逆問題。

17ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——振動(dòng)系統(tǒng)描述

求解振動(dòng)問題的主要目的是要確定在任何給定時(shí)刻系統(tǒng)的位移、速度、加速度等。單自由度系統(tǒng)是振動(dòng)研究中最簡(jiǎn)單的一類系統(tǒng)，僅用一個(gè)坐標(biāo)就可以確定該類系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。18ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——振動(dòng)系統(tǒng)描述根據(jù)牛頓第二定律：?jiǎn)巫杂啥认到y(tǒng)振動(dòng)方程的一般形式：19ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——無阻尼單自由度自由振動(dòng)無阻尼單自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)：求解：其中：20ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——無阻尼單自由度自由振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)：周期振動(dòng)：21ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——無阻尼單自由度自由振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)：22ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——無阻尼單自由度自由振動(dòng)振動(dòng)方向相同的簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成：兩個(gè)同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成兩個(gè)不同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成兩個(gè)頻率十分接近的簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成

23ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——無阻尼單自由度自由振動(dòng)振動(dòng)方向相互垂直的簡(jiǎn)諧振動(dòng)合成：

同頻率兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)在同一平面內(nèi)沿相互垂方向直合成后的運(yùn)動(dòng)軌跡一般為橢圓，頻率不同時(shí)合成后的運(yùn)動(dòng)軌跡較為復(fù)雜。當(dāng)頻率之間存在一定比例關(guān)系時(shí)，合成后的運(yùn)動(dòng)軌跡呈現(xiàn)出穩(wěn)定的有規(guī)律的結(jié)果。借助于雙線示波器我們可以觀察到這些有趣的圖形，這些圖形被稱為李薩育圖。24ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——有阻尼單自由度自由振動(dòng)有阻尼單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)：阻尼比：過阻尼（ζ>1）：25ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——有阻尼單自由度自由振動(dòng)臨界阻尼（ζ=1）：欠阻尼（0<ζ<1）：26ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)受簡(jiǎn)諧力作用的單自由度系統(tǒng)的振動(dòng)：27ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)頻率比：共振頻率比：28ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——振動(dòng)的隔離力傳遞率：29ppt課件振動(dòng)基礎(chǔ)——振動(dòng)的隔離振動(dòng)的隔離：30ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念

波動(dòng)是振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播。1.波動(dòng)產(chǎn)生的原因：介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)間相互力學(xué)作用：拉壓應(yīng)力或剪切應(yīng)力。2.波動(dòng)函數(shù)可通過質(zhì)點(diǎn)受力分析導(dǎo)出波動(dòng)函數(shù)：其中：x——某質(zhì)點(diǎn)距振源的距離

c——聲速一、波動(dòng)31ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念二、聲波種類按振動(dòng)方向分類

（1）縱波：介質(zhì)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一致。振動(dòng)方向傳播方向力學(xué)原理：靠介質(zhì)的拉或壓應(yīng)力傳播振動(dòng)存在介質(zhì)：固體、液體、氣體均可傳播縱波32ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念（2）橫波：介質(zhì)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直

力學(xué)原理：靠介質(zhì)中的剪切應(yīng)力傳播振動(dòng)。存在介質(zhì):固體

注：空氣中只存在縱波。

振動(dòng)方向傳播方向33ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念2.按波振面分類（1）概念

波振面：所有振動(dòng)相位相同的點(diǎn)構(gòu)成的面（客觀存在）聲線：沿傳播方向與波振面垂直或正交的一系列直線（假想線）聲源波振面聲線34ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念（2）聲波按波振面分類球面波：波振面為球面，點(diǎn)聲源產(chǎn)生；柱面波：波振面為柱面，線聲源產(chǎn)生；平面波：波振面為平面，平面聲源產(chǎn)生；注：當(dāng)距離聲源足夠遠(yuǎn)時(shí)，所有聲波均可視為平面波。35ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念三、聲音的頻率、波長(zhǎng)、振幅1.頻率f：?jiǎn)挝籋z(1/秒)

人耳可聽頻率范圍：20～20000Hz

次聲波：低于20Hz

超聲波：高于20000Hz2.波長(zhǎng)λ：人耳可聽波長(zhǎng)范圍：0.17mm~17m3.振幅ξ0：介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)離開平衡位置的最大距離

痛閾振幅：1.7×10-3cm

聽閾振幅：1.7×10-9cm

分子直徑：10-8cm

人耳能分辨小于分子直徑的振動(dòng)，及其靈敏。36ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念四、聲壓(*)1.聲壓定義p：聲波擾動(dòng)引起介質(zhì)壓強(qiáng)的變化量。

p=p聲－p靜其中：p聲——聲音存在時(shí)介質(zhì)壓強(qiáng)

p靜——無聲音時(shí)介質(zhì)壓強(qiáng)聲壓?jiǎn)挝唬号粒≒a）

說明：聲壓易于測(cè)量，人耳感受的也是聲壓，所以聲學(xué)中一般用聲壓p替代振幅ξ來描述聲音的強(qiáng)弱。37ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念2.用聲壓表示的波動(dòng)函數(shù)3.有效聲壓pe

人耳不能感覺聲壓的瞬時(shí)起伏，只能感受聲壓的有效值，即聲壓對(duì)時(shí)間的均方值。說明：聲學(xué)所談聲壓一般是指有效聲壓。38ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念4.人耳對(duì)聲壓的感受范圍聽閾聲壓：2×10-5Pa

痛閾聲壓：20Pa

說明：

（1）人耳感受聲壓范圍很大：最大最小相差106（百萬）倍；（2）大氣壓為105Pa，可聽聲壓為大氣壓的1/50億~1/5000，說明聲音引起的氣壓變化非常小。39ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念五、聲能密度1.聲能密度定義

聲場(chǎng)中單位體積介質(zhì)中聲能，用D表示，單位為J/m3。2.平均聲能密度

聲場(chǎng)中每一位置的聲能密度隨時(shí)間變化，取一個(gè)周期內(nèi)的平均值為平均聲能密度。3.聲能密度計(jì)算公式40ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念六、聲強(qiáng)1.聲強(qiáng)定義

單位時(shí)間通過垂直于聲波傳播方向的單位面積的聲能在一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)的平均值,用I表示。單位面積聲能傳播方向聲強(qiáng)I

聲強(qiáng)是矢量，單位為W/m2。41ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念

2.聲強(qiáng)與聲能密度及聲壓關(guān)系聲強(qiáng)與有效聲壓的平方成正比人耳所能感受到的最小聲強(qiáng)為：10-12W/m2.42ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念單位時(shí)間穿過某一平面或曲面總聲能量。七、聲功率43ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——基本概念

穿過波振面的聲功率可直接用面積乘以聲強(qiáng)。指向均勻點(diǎn)聲源功率：聲強(qiáng)均勻的平面波功率：44ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——聲級(jí)為什么引入聲級(jí)?

人耳所能感受到的最小的聲壓2×10-5Pa，痛閾聲壓20Pa，相差上百萬倍，變化范圍大，直接用聲壓或聲強(qiáng)表示不方便；此外人耳感受到的聲音的強(qiáng)度并不與聲壓或聲強(qiáng)成正比，而是近似于對(duì)數(shù)關(guān)系，為此引入一個(gè)成倍比關(guān)系的對(duì)比兩——“聲級(jí)”表示聲音的相對(duì)強(qiáng)弱。45ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——聲級(jí)一、聲壓級(jí)聲壓級(jí)定義：其中：pe0——參考聲壓，2×10-5Pa，是人耳所能聽到的1000Hz最小聲壓。又有：聲壓級(jí)單位：分貝（dB——decibel）46ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——聲級(jí)說明:a.人耳正常聽力范圍：0～120dBb.人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的分辨能力為0.5dB.即當(dāng)聲壓增加0.06倍后，人耳才能分辨其差別。47ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——聲級(jí)二、聲強(qiáng)級(jí)1.聲強(qiáng)級(jí)定義：其中：I0為參考聲強(qiáng)級(jí)，10-12W/m2，人耳能聽到的最小的聲強(qiáng)。2.聲強(qiáng)級(jí)與聲壓級(jí)關(guān)系：在38.9℃，空氣ρc=400Pas/m,ΔL=048ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——聲級(jí)三、聲功率級(jí)1.聲功率級(jí)定義W——聲源功率或穿過某一界面的總功率W0——參考功率，10-12W49ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——聲級(jí)三、聲功率級(jí)(續(xù))2.聲功率級(jí)與聲強(qiáng)級(jí)的關(guān)系對(duì)于指向性均勻的點(diǎn)聲源：說明：距離聲源每增加一倍，聲強(qiáng)級(jí)衰減6dB.

這一結(jié)論是否適合指向不均勻的點(diǎn)聲源？50ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——聲級(jí)四、聲級(jí)加法兩個(gè)70dB的聲音疊加后是多少分貝？1.兩個(gè)聲級(jí)的疊加（公式法）51ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——聲級(jí)例題1：車間一臺(tái)機(jī)器噪聲為100dB，另一臺(tái)機(jī)器噪聲為85dB，求兩臺(tái)機(jī)器同時(shí)開機(jī)時(shí)噪聲分貝數(shù)？解：例題2：車間兩臺(tái)機(jī)器噪聲為85dB，求兩臺(tái)機(jī)器同時(shí)開機(jī)時(shí)噪聲分貝數(shù)？解：52ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——聲級(jí)ΔLp012345678ΔL′p3.02.52.11.81.51.21.00.80.6ΔLp91011121314151617ΔL′p0.50.40.30.30.20.20.10.10.0852.兩個(gè)聲級(jí)的疊加（查表法）(續(xù))53ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程一、頻譜

1.頻譜定義

聲音依照頻率的聲強(qiáng)（或聲級(jí)）分布稱為頻譜。包含兩各方面的信息：聲音所含頻率；相應(yīng)各個(gè)頻率的能量或聲強(qiáng)。

2.頻譜圖

以頻率為橫坐標(biāo)，以聲強(qiáng)（級(jí)）為縱坐標(biāo)所表示的頻譜。54ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程

p（聲壓）X(距離)

p（聲壓）X(距離)

p（聲壓）X(距離)f(Hz)LI（dB）LI（dB）f(Hz)LI（dB）f(Hz)各種聲音頻譜55ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程二、頻程（頻帶）1.頻程（頻帶）定義

絕大多數(shù)聲音含多個(gè)頻率或是連續(xù)譜，無論從理論分析還是實(shí)際測(cè)量來講，把每個(gè)頻率的聲音的聲強(qiáng)都加以考查不方便，也不現(xiàn)實(shí)，為此，把連續(xù)頻率分成頻段，每一個(gè)頻段稱作頻程或頻帶。有了頻程或頻帶之后，不再考查每個(gè)頻率的聲強(qiáng)或聲級(jí)，而是把整個(gè)頻程內(nèi)所有頻率聲波的綜合聲強(qiáng)或聲級(jí)作為考查研究對(duì)象。

56ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程2.頻程劃分方法

a.等寬頻程：Δf=f上限－f下限=常量

用于聲音的窄帶精細(xì)分析，使用較少。

b.倍頻程（倍頻帶）：二、頻程（頻帶）倍頻程分類：1/1倍頻程；

1/2倍頻程；

1/3倍頻程57ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程二、頻程（頻帶）（續(xù)）3.

1/1倍頻程

1/1倍頻程簡(jiǎn)稱倍頻程，頻程劃分時(shí)上下限頻率比值為21/1

。每個(gè)頻程（頻帶），用一個(gè)中心頻率來代表該頻程：注:通過1/1倍頻程劃分方法，將可聽頻率范圍（20～20000Hz）劃分為10個(gè)頻程（頻帶）。上下限與中心頻率關(guān)系：58ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程倍頻程劃分說明：

倍頻程的劃分方案除了確定頻程上下限頻率倍數(shù)關(guān)系外，還要確定第一步頻程下限頻率或者第一個(gè)頻程的中心頻率。而實(shí)際劃分倍頻程時(shí)，為了方便和便于記憶，一般是保證中心頻率為整數(shù)，如500，1000，2000Hz，在此基礎(chǔ)上反推各個(gè)頻程的上下限便可以了。59ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程1/1倍頻程劃分方案f下限

(Hz)中心頻率f0(Hz)f上限(Hz)f下限(Hz)中心頻率f0(Hz)f上限(Hz)22.331.544.57071000141444.5638914142000282889125177282840005656177250354565680001131235450070711312160002262460ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程二、頻程（頻帶）（續(xù)）4.

1/2倍頻程

上下限頻率比為21/2：中心頻率：上下限與中心頻率關(guān)系：注：1/2倍頻程不是把一個(gè)1/1倍頻程分為兩個(gè)倍頻程而來的，因此，兩種倍頻程的上下限不重合。但1/2倍頻程的中心頻率要么與1/1倍頻程中心頻率重合，要么與其頻程上下限重合。61ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程1/1倍頻程1/2倍頻程f下限中心頻率f0f上限f下限中心頻率f0f上限22.331.544.526.531.537.437.4455344.563895363757590105891251771051251491511802101772503542102502972973554213545007074215005965967108411/2倍頻程劃分方案62ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程

上下限頻率比為21/3

：二、頻程（頻帶）（續(xù)）5.

1/3倍頻程中心頻率：上下限與中心頻率關(guān)系：注：1/3倍頻程相當(dāng)于將每一個(gè)1/1倍頻程劃分為三個(gè)倍頻程，因此二者的上下限重合，當(dāng)然中心頻率也重合。63ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程1/1倍頻程1/3倍頻程f下限中心頻率f0f上限f下限中心頻率f0f上限22.331.544.5（44）22.3(22.4)2528(28.2)28(28.2)31.535.36(35.5)35.64(35.5)4044.9(44.7)44.5（44）6389（88）44.6(44.7)5056.1(56.2)56.1(56.2)6370.7(70.8)71.3(70.8)8089.8(89.1)89（88）12517789.1100112111(112)125140(141)142.5(141)160179.6(178)177250354（355）178200224223(224)250280(282)281(282)315353(355)64ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程各種倍頻程之間中心頻率及頻程上下限關(guān)系中心頻率f01/1倍頻程中心頻率f0中心頻率f01/2倍頻程1/3倍頻程250Hz500Hz1kHz2kHz65ppt課件聲學(xué)基礎(chǔ)——頻譜與頻程三、倍頻程頻譜圖66ppt課件NVH測(cè)試振動(dòng)噪聲測(cè)試儀器67ppt課件NVH測(cè)試——信號(hào)采集從傳感器中輸出的電信號(hào)是隨時(shí)間連續(xù)變化的，這樣的信號(hào)稱為模擬信號(hào)。計(jì)算機(jī)只能對(duì)離散的數(shù)值進(jìn)行處理，因此必須將這種連續(xù)信號(hào)用一系列離散的數(shù)值點(diǎn)來代替，將其輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，此時(shí)模擬信號(hào)就轉(zhuǎn)變?yōu)榱藬?shù)字信號(hào)。對(duì)這一過程的實(shí)現(xiàn)就稱為信號(hào)采集或簡(jiǎn)稱采樣，也稱為模-數(shù)轉(zhuǎn)換。68ppt課件NVH測(cè)試——時(shí)域和頻域任何實(shí)際的波形均可視為由若干個(gè)正弦波所合成，每一正弦分量各有其一定的頻率和幅值。從頻域研究這些波形比時(shí)域考察更為有用一些，因?yàn)樗梢愿玫亟沂拘盘?hào)的所有成分。69ppt課件NVH測(cè)試——快速傅里葉變換（FFT）正弦函數(shù)的傅里葉變換，在正負(fù)頻域分別成偶對(duì)稱和奇對(duì)稱。在多數(shù)情況下，只需計(jì)及正頻域的部分。70ppt課件NVH測(cè)試——頻率范圍N個(gè)抽樣的時(shí)間記錄T，稱為數(shù)據(jù)塊尺寸或采樣周期。FFT能檢測(cè)的最低頻率等于此時(shí)間長(zhǎng)度T的倒數(shù)，即1/T。譜線之間的頻率間隔也等于1/T，譜的最高頻率等于(1/T)*(N/2)=（1/2）*（N/T）。FFT分析的頻率范圍，取決于抽樣點(diǎn)數(shù)N和數(shù)據(jù)塊尺寸T。要想獲得高頻特性，就需要高速的采樣頻率。

71ppt課件NVH測(cè)試——頻率混淆采樣定理：數(shù)字信號(hào)能復(fù)現(xiàn)模擬信號(hào)所需的最低采樣頻率必須大于或等于模擬信號(hào)中最高頻率的2倍，即fs≥2fN

。

試驗(yàn)中，一般應(yīng)保證采樣頻率滿足：

fs>2.5～5fN

72ppt課件NVH測(cè)試——泄漏與加窗如果一正弦波在采樣時(shí)不是整周期采樣，其結(jié)果由于邊緣的不連續(xù)性，使得能量從本來的譜線處顯著地泄漏至相鄰頻域。泄漏是伴隨數(shù)字信號(hào)處理最嚴(yán)重的問題之一。73ppt課件NVH測(cè)試——泄漏與加窗要想消除或減輕信號(hào)截?cái)嗪椭芷诨瘞淼牟贿B續(xù)問題，有兩種方法：一是保證采樣周期同步于信號(hào)整周期；二是保證在采樣周期的起點(diǎn)和終點(diǎn)處，信號(hào)的幅值均為零。后一種方法通過“加窗”來實(shí)現(xiàn)，相當(dāng)于對(duì)信號(hào)作幅值調(diào)制。加不同的窗函數(shù)導(dǎo)致能量的不同分配。窗的選在依賴于輸