振动测试作业报告

振动测试技术期末总结

学号：

班级：建筑与土木工程（1504班）

姓名：杨允宁2016年4月27日

目录

1 振动测试概述 (1)

1.1 振动的分类： (1)

1.1.1 按自由度分类： (1)

1.1.2 按激励类型分类： (1)

1.1.3 振动规律分类： (1)

1.1.4 按振动方程分类： (1)

1.2 振动基本参量表示方法： (2)

1.2.1 振幅（u）: 2

1.2.2 周期（T）/频率（f）: (2)

1.2.3 相位（：）: (2)

1.2.4 临界阻尼（C cr） (2)

1.2.5 结构的阻尼系数（C）: (2)

1.2.6 对数衰减率（3）: (3)

1.3 振动测试仪器分类及配套使用： (3)

1.3.1 振动测试仪器分类 (3)

1.3.2 振动测试仪器配套使用： (4)

1.4 窗函数的分类及用途 (5)

1.4.1 矩形窗（Rectangular窗） : (5)

1.4.2 三角窗（Bartlett 或Fejer 窗） : 5

1.4.3 汉宁窗（Hanning 窗）: 5

1.4.4 海明窗（Hamming 窗） (6)

1.4.5 高斯窗（Gauss 窗） (6)

1.5 信号采集及分析过程中出现的问题及解决方法 (7)

1.5.1 信号采集和分析过程中出现的问题 (7)

1.5.2 解决方法 (7)

2 惯性式速度型与加速度型传感器 (8)

2.1 惯性式传感器的分类： (8)

2.2 常用加速度计传感器的工作原理及力学模型：8

2.2.1 电动式（磁电式）传感器： (8)

2.2.2 压电式传感器： (9)

2.3 非惯性传感器： (11)

2.3.1 电涡流式传感器： (11)

2.3.2 参量型传感器： (11)

3 振动特性参数的常用量测方法 (11)

3.1 简谐振动频率的量测： (12)

3.1.1 李萨（Lissajous）如图形比较法： (12)

3.1.2 录波比较法： (12)

3.1.3 直接测频法： (12)

3.2 机械系统固有频率的测量 (13)

3.2.1 自由振动法： (13)

3.2.2 强迫振动法： (13)

3.3 简谐振幅值测量 (13)

3.3.1 指针式电压表直读法： (13)

3.3.2 数字式电压表直读法 (13)

3.3.3 光学法 (14)

3.4 同频简谐振动相位差的测量 (14)

3.4.1 示波器测量法 (14)

3.4.2 相位计直接测量法 (14)

3.5 衰减系数测量 (14)

4 振动测试及动载测试实验报告 (15)

4.1 振动测试实验报告 (15)

4.1.1 测量梁模型一阶振型的数据处理 (15)

4.1.2 模态分析 (17)

4.2 动应变实验报告 (18)

4.2.1 测量梁模型的数据处理 (18)

4.2.2 模态分析 (21)

5 概念 (21)

5.1 功率谱 (21)

5.2 相关函数 (22)

5.2.1 自相关函数 (23)

5.2.2 互相关函数 (23)

5.3 相干函数 (24)

5.4 传递函数 (24)

6 模态分析 (25)

6.1 基本概念 (25)

6.2 方法分类和理解 (26)

6.2.1 频域法 (26)

6.2.2 时域法 (26)

6.2.3 时频法 (27)

1 振动测试概述

1.1 振动的分类：

1.1.1 按自由度分类：单自由度系统振动（结构只有一个质点体系）；多自

由度系统振动（结构具有一个以上的质点体系）。

1.1.2 按激励类型分类：自由振动（系统受初始干扰或原有的外激励取消后产生的振动）；受迫振动（系统在外激励作用下产生的振动）；自激振动（系统在输入和输出之间具有反馈特性并有能源补充而产生的振动）。

1.1.3 振动规律分类：简谐振动（能用一项时间在正弦或余弦函数表示系统

响应的振

动）；周期振动（能用时间的周期函数表示的系统响应的振动）；瞬态振动（只用时间的非周期衰减函数表示系统响应的振动）；随机振动：（不能通用简单的函数或函数的组合表示运动规律，只能用统计方法表示系统响应的振动）。

1.1.4 按振动方程分类：线性振动：（能用常熟系数线微分方程描述的振动）；

非线性振动：（只能用非线性微分方程描述的振动）。

1.2振动基本参量表示方法：

1.2.1 振幅(u):

表示物体动态运动或振动的幅度，它是机械振动强度的标志，也是机器振动严重程度的一个重要指标。用u(t)表示，是对于时间t的函数。其中

速度表示为u(t),加速度表示为u (t)。

122周期(T)/频率(f):

周期是物体完成一个完整的振动所需要的时间，用T表示，频率

f=1/T。频率是指振动物体在单位时间(1秒)内所产生振动的次数。

1.2.3 相位(「):

相位是对于一个波特定的时刻在它循环中的位置：一种它是否在

波峰、波谷或它们之间的某点的标度。相位描述信号波形变化的度量，通常以度(角度)作为单位，也称作相角。通常表示为： 3 X+ @ 1.2.4临界阻尼(C cr)

体系自由振动反应中不出现往复振动所需的最小阻尼值，即

C cr = 2m「n = 2 Jkm。其中'=2'f n 为圆频率。

1.2.5结构的阻尼系数(c):

是结构在每一振动循环中消耗能量大小的度量。结构的阻尼比是

结构的重要动力特性参数，利用结构自由振动试验可以获得结构的阻尼比。126对数衰减率（5 ）:

瓷 1 , u

2 肚u i

i

定义为二二jh；2，厂为相邻振动峰值比。振动由U i衰减

J u i+j —P u i+j

U+j。

1.3振动测试仪器分类及配套使用：