振动冲击测试技术及数据

毕业设计报告（论文）

报告（论文）题目：振动冲击测试技术及数据

处理之冲击响应谱

作者所在系部：电子工程系

作者所在专业：自动化

作者所在班级：

作者姓名：

作者学号： 20073021

指导教师姓名：李宗睿

完成时间： 2010年6月5日

北华航天工业学院教务处制

北华航天工业学院电子工程系

毕业设计（论文）任务书

指导教师：李宗睿教研室主任：王俊红系主任：陈刚

摘要

论文的研究工作是以振动冲击测试技术为背景展开的，并且详细介绍了测量系统的组成及工作原理情况，以现在动态测试试验对振动冲击传感器、冲击振动仪器及数据处理方法中的击响响应谱的要求来描述的。

本文在深入分析振动冲击测试技术的基础上，重点解析了数据处理方法中的击响应谱的优势，同时阐述了振动冲击传感器、冲击振动仪器的使用方法、分类及未来的发展趋势方向。现在振动与冲击传感器正朝着更小、更轻、更廉价、更高可靠性和更坚固耐用的方向发展，振动测试在近代工程中有极重要的地位，受到大家的普遍重视，很多部门和单位在进行试件探究，新的测试方法和手段不断涌现，这是因为振动是自然界和工程界广泛存在的现象，尤其是随着社会科学的发展，各类航天飞行器的进步，要求在投入使用前必定进行地面模拟试验，其对环境的适应直接从振动冲击试验中体现出来。要利用振动冲击测试技术造福人类，因此本文讲述了振动测量的意义及测量方法。

关键词振动冲击测试技术振动冲击传感器冲击振动仪器击响响应谱

目录

第1章绪论 (1)

1.1课题背景及研究概况 (1)

1.2振动冲击测试技术简述 (1)

1.3冲击振动测试仪器 (2)

1.4冲击响应谱的工程背景及意义 (2)

第2章振动冲击测试技术概论 (5)

2.1测量系统的组成及工作原理 (5)

2.2振动测量 (7)

2.2.1 振动试验设备 (7)

2.2.2 振动试验夹具 (7)

2.2.3 振动系统组成 (8)

2.2.4 测试中的若干技术问题 (8)

2.3冲击测量 (9)

2.3.1 冲击试验设备 (9)

2.3.2 冲击测设的特点和要求 (11)

2.3.3 测试中的若干技术问题 (12)

第3章振动冲击传感器 (13)

3.1传感器的分类 (13)

3.1.1 根据测量原理分类 (13)

3.1.2 根据测量方式分类 (13)

3.1.3 根据作用原理分类 (13)

3.1.4 根据是否内置放大器分类 (15)

3.2传感器的选择 (16)

3.3传感器的发展 (17)

第4章冲击振动仪器的合理选择及使用 (19)

4.1冲击振动仪器的合理使用 (19)

4.2传感器的合理安装 (19)

4.3系列电荷放大器的合理使用 (20)

第5章获得稳定测量数据的措施 (21)

5.1测量系统的校准方法 (21)

5.2测量精度的保证 (21)

第6章数据处理之冲击响应谱 (24)

6.1研究现状 (24)

6.2冲击响应谱概述 (25)

6.2.1 冲击响应谱的物理模型 (25)

6.2.2 冲击响应谱分类 (25)

第7章气炮冲击试验 (27)

致谢 (29)

参考文献 (30)

附录 (31)

振动冲击测试技术及数据

处理之冲击响应谱

第1章绪论

1.1 课题背景及研究概况

振动测试在近代工程领域中有极重要的地位，受到大家普遍重视，很多部门和单位在进行实践探索和研究，新的测试方法和手段不断涌现，这是因为振动是自然界和工程界广泛存在的现象，要利用它造福人类或减少它的危害都离不开振动测试

进入九十年代以来, 随着半导体加工工艺的日完美, 微电子技术的迅速发展, 微机化机械加工技术和工艺的不断更新, 现代振动与冲击测量传感器正朝着更小、更轻、更价廉物美、更高可靠性和更坚固耐用的方向发展。也正是因为具有了这些优点, 才使得振动传感器在更多的领域得以应用。航空、航天等尖端技术的发展促进了振动测量传感器的研制与开发, 采用新的微工艺加工的振动传感器无疑是对原有传感器的一次重大变革。而与此同时, 传统的压阻、压电式加速度传感器的加工水平也在不断改进提高, 这就使得测振传感器的发展和应用有了更广阔的空间。

冲击响应谱技术是未来冲击试验发展的方向和趋势，但国内系统地阐述冲击响应谱本质及其实现方法的文章还未发现，本论文就是在这样的背景下从冲击响应谱的概念入手，把应用于航天、航空及其他领域的各种响应谱进行了深入系统地阐述。编制了冲击响应谱分析软件，利用MSC．PATRAN、MSC．NASTRAN等CAE软件来设计冲击响应谱设验机的核心部件——谐振板，得出了谐振板的固有特性及安装的边界条件等因素和冲击响应谱的关系，并在计算机上进行冲击试验的仿真分析，绘制在不同条件下的响应谱曲线。最后在垂直冲击试验台上安装谐振板来进行试验，把实验结果和仿真计算结果进行比较，检验仿真方法的正确性和计算结果的准确性。

1.2 振动冲击测试技术简述

多数振动工程问题的解决都需要对有关参数进行测量，为试验和分析提供基础数据，因此测量技术是振动工程的重要环节。

按照被测参数在测试过程中的状态，可分为静态测量与动态测量。静态测量是指被测量保持恒定不变（或缓慢变化）的测量；动态测量是指被测量随时间而不断变化的测量。在火箭振动工程中，动态测量是获取许多快速变化物理参数量值信息的手段。通过测量获