汽车振动测试技术第1章.
工程测试技术及应用第1章
1.2 信号的时域分析
对测试信号进行分析有不同的分析方法 时域分析 频域分析 时频域分析 *根据不同需要 *根据信号特征
*从不同角度去认识同一事物 *不同域分析不改变信号本质 *不同域描述可以互相转换
究竟选用什么方法来分析信号？
12
时域分析：反映信号的幅值随时间的变化特征:
自变量是时间。
信号的时域分析就是求取信号在时域中的特征参数： 峰值、均值、方差、均方值、相关函数
复杂信号
x = A*Sin(2πfot+φ1) + 0.5*A*Sin(4πfot+ φ2)
基频 fo x1 倍频 2fo x2 基本特征 通频振幅 xpp
xpp
To
波峰至波谷之间的距离
A
pp
15
2）平均值
平均值表示信号在时间间隔T内的平均值
连续 信号
离散 信号
x
物理意义——直流/固定分量
信号的描述可以在不同的分析域之间相互转换，是从不同 3 的角度去认识同一事物，不改变信号的实质。
1.1.2 信号的分类
（1）按所传递信息的物理属性分类
机械量（位移、速度、力、温度、流量） 电学量（电压、电流等） 声学量（声压、声强） 光学量（光通量、光强）
4
（2）按时间函数取值分类
连续信号:在所有时间点上有定义
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应用——误差关系
• 误差分布 （μ、σ） • 真值 T • 平均值
• 数学期望
X
• 测量值 X • 系统误差 • 随机误差
误差关系图
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应用——误差分析
随机误差 系统误差
理想情况 方差小 不理想情况 方差大
一般情况 方差中
第一章 测试技术概论
dy(t) a1 + a0 y(t) = b0 x(t) dt
+ y(t) =
(2-34)
视为一阶测量系统的微分方程的通式,可改写 为 b a dy(t)
1 0
a0 dt
a0
x(t)
式中 a1 a 0 ——具有时间的量纲,称为系统的时间 常数,一般记为 τ ;
b0 a 0——系统的灵敏度s,具有输出/输入的
An
● ● ● ● ● ●
0
ω0(f0) ω2(f2)
ω(f)
相位谱图(Phase Spectrum) 以圆频率 ω(或频率f)为横坐标,纵坐标 0 为幅值的图
φ(n)
● ● ● ●
ω1 ω2 ω3
ω(f)
● ●
说明: ● ■幅值谱图和相位谱图均由一系列谱线 组成,每一个谱线组成对应周期量的一个 谐波.
当
ω0 = ω → dω T0 → ∞,时,有nω0 → ω 求和运算变成积分运算
X (ω ) = ∞ x(t ) e jωt dt ∫∞ 有 ∞ j ωt 1 x(t ) = 2π ∫ X (ω ) e dω ∞
二.傅立叶变换的主要性质 1.线性叠加性
ax(t ) + by (t ) aX ( f ) + bY ( f )
(2)微分性质 若X (t)→ y (t),则
即,系统对输入微分的响应,等同于对原输入 响应的微分.
(3)积分性质 若x(t)→y(t), 即,当初始条件为零时,系统对输入积分的 响应等同于对原输入响应的积分. (4)频率不变性 若输入为正弦信号: x (t)=Asinωt 则输出函数必为 : y(t)=Bsin(ωt±) 上式表明,在稳态时线性系统的输出,其 频率恒等于原输入的频率,但其幅值与相角均 有变化.
汽车零部件质量检测标准手册
汽车零部件质量检测标准手册第1章引言 (5)1.1 质量检测标准概述 (5)1.2 零部件质量检测重要性 (5)第2章检测基本要求 (5)2.1 检测环境要求 (5)2.2 检测设备与工具 (5)2.3 检测人员资质 (5)第3章发动机零部件检测 (5)3.1 汽缸体检测 (5)3.2 汽缸盖检测 (5)3.3 活塞及连杆检测 (5)3.4 曲轴及轴承检测 (5)第4章变速器零部件检测 (5)4.1 离合器检测 (6)4.2 变速器壳体检测 (6)4.3 变速器齿轮检测 (6)4.4 传动轴及联轴器检测 (6)第5章传动系统零部件检测 (6)5.1 驱动桥检测 (6)5.2 差速器检测 (6)5.3 半轴及轮毂检测 (6)第6章制动系统零部件检测 (6)6.1 制动盘及制动鼓检测 (6)6.2 制动片及制动蹄检测 (6)6.3 制动器及助力器检测 (6)第7章悬挂系统零部件检测 (6)7.1 减振器检测 (6)7.2 弹簧及稳定杆检测 (6)7.3 悬挂臂及转向节检测 (6)第8章轮胎及轮毂检测 (6)8.1 轮胎外观及尺寸检测 (6)8.2 轮胎平衡及动平衡检测 (6)8.3 轮毂检测 (6)第9章电气系统零部件检测 (6)9.1 电池检测 (6)9.2 发电机及启动机检测 (6)9.3 灯具及线路检测 (6)第10章电子控制系统零部件检测 (6)10.1 发动机控制系统检测 (6)10.2 变速器控制系统检测 (6)10.3 防抱死制动系统检测 (6)第11章燃油系统零部件检测 (6)11.1 燃油泵检测 (7)11.2 燃油滤清器检测 (7)11.3 燃油喷射器检测 (7)第12章空调系统零部件检测 (7)12.1 压缩机检测 (7)12.2 冷凝器及蒸发器检测 (7)12.3 节流装置及传感器检测 (7)第1章引言 (7)1.1 质量检测标准概述 (7)1.2 零部件质量检测重要性 (7)第2章检测基本要求 (8)2.1 检测环境要求 (8)2.2 检测设备与工具 (8)2.3 检测人员资质 (8)第3章发动机零部件检测 (9)3.1 汽缸体检测 (9)3.1.1 汽缸体外观检查 (9)3.1.2 汽缸体尺寸测量 (9)3.1.3 汽缸体圆度、圆柱度检测 (9)3.1.4 汽缸体孔距检测 (9)3.2 汽缸盖检测 (9)3.2.1 汽缸盖外观检查 (9)3.2.2 汽缸盖平面度检测 (9)3.2.3 汽缸盖厚度测量 (10)3.2.4 汽缸盖螺纹检测 (10)3.3 活塞及连杆检测 (10)3.3.1 活塞外观检查 (10)3.3.2 活塞尺寸测量 (10)3.3.3 连杆外观检查 (10)3.3.4 连杆长度测量 (10)3.4 曲轴及轴承检测 (10)3.4.1 曲轴外观检查 (10)3.4.2 曲轴尺寸测量 (10)3.4.3 轴承外观检查 (10)3.4.4 轴承间隙测量 (10)第4章变速器零部件检测 (10)4.1 离合器检测 (10)4.1.1 检测离合器片的磨损程度 (10)4.1.2 检测离合器压盘的变形量 (10)4.1.3 检测离合器轴承的磨损及间隙 (11)4.2 变速器壳体检测 (11)4.2.1 检测变速器壳体的尺寸精度 (11)4.2.2 检测变速器壳体的外观质量 (11)4.2.3 检测变速器壳体的内部清洁度 (11)4.3 变速器齿轮检测 (11)4.3.1 检测齿轮的尺寸精度 (11)4.3.2 检测齿轮的齿面硬度 (11)4.3.3 检测齿轮的啮合功能 (11)4.4 传动轴及联轴器检测 (11)4.4.1 检测传动轴的直线度 (11)4.4.2 检测联轴器的间隙 (11)4.4.3 检测联轴器的平衡功能 (11)第5章传动系统零部件检测 (12)5.1 驱动桥检测 (12)5.2 差速器检测 (12)5.3 半轴及轮毂检测 (12)第6章制动系统零部件检测 (12)6.1 制动盘及制动鼓检测 (12)6.1.1 外观检查 (13)6.1.2 尺寸检测 (13)6.1.3 平面度检测 (13)6.2 制动片及制动蹄检测 (13)6.2.1 外观检查 (13)6.2.2 厚度检测 (13)6.2.3 硬度检测 (13)6.3 制动器及助力器检测 (13)6.3.1 功能检测 (13)6.3.2 密封性检测 (13)6.3.3 连接部件检查 (13)第7章悬挂系统零部件检测 (14)7.1 减振器检测 (14)7.1.1 外观检查 (14)7.1.2 功能检测 (14)7.1.3 密封功能检测 (14)7.1.4 连接部件检测 (14)7.2 弹簧及稳定杆检测 (14)7.2.1 弹簧外观检测 (14)7.2.2 弹簧自由高度检测 (14)7.2.3 弹簧刚度检测 (14)7.2.4 稳定杆外观检测 (14)7.2.5 稳定杆连接部分检测 (14)7.3 悬挂臂及转向节检测 (14)7.3.1 悬挂臂外观检测 (14)7.3.2 悬挂臂尺寸检测 (14)7.3.3 悬挂臂材料检测 (15)7.3.4 转向节外观检测 (15)7.3.5 转向节尺寸检测 (15)第8章轮胎及轮毂检测 (15)8.1 轮胎外观及尺寸检测 (15)8.1.1 轮胎外观检测 (15)8.1.2 轮胎尺寸检测 (15)8.2 轮胎平衡及动平衡检测 (15)8.2.1 轮胎平衡检测 (15)8.2.2 轮毂平衡检测 (16)8.3 轮毂检测 (16)8.3.1 轮毂结构完整性检测 (16)8.3.2 轮毂尺寸检测 (16)8.3.3 轮毂外观检测 (16)第9章电气系统零部件检测 (16)9.1 电池检测 (16)9.1.1 电池外观检查 (16)9.1.2 电池电压检测 (16)9.1.3 电池内阻检测 (16)9.1.4 电池充电状态检测 (16)9.2 发电机及启动机检测 (16)9.2.1 发电机输出电压检测 (17)9.2.2 发电机转速检测 (17)9.2.3 发电机轴承检查 (17)9.2.4 启动机功能检测 (17)9.3 灯具及线路检测 (17)9.3.1 灯具外观检查 (17)9.3.2 灯具亮度检测 (17)9.3.3 线路绝缘检测 (17)9.3.4 线路接触不良检测 (17)9.3.5 线路短路检测 (17)9.3.6 线路电压降检测 (17)第10章电子控制系统零部件检测 (17)10.1 发动机控制系统检测 (17)10.1.1 检测目的 (17)10.1.2 检测方法 (17)10.1.3 检测项目 (18)10.2 变速器控制系统检测 (18)10.2.1 检测目的 (18)10.2.2 检测方法 (18)10.2.3 检测项目 (18)10.3 防抱死制动系统检测 (18)10.3.1 检测目的 (18)10.3.2 检测方法 (19)10.3.3 检测项目 (19)第11章燃油系统零部件检测 (19)11.1.1 检测目的 (19)11.1.2 检测方法 (19)11.2 燃油滤清器检测 (19)11.2.1 检测目的 (19)11.2.2 检测方法 (20)11.3 燃油喷射器检测 (20)11.3.1 检测目的 (20)11.3.2 检测方法 (20)第12章空调系统零部件检测 (20)12.1 压缩机检测 (20)12.1.1 检测目的 (20)12.1.2 检测方法 (20)12.1.3 检测标准 (21)12.2 冷凝器及蒸发器检测 (21)12.2.1 检测目的 (21)12.2.2 检测方法 (21)12.2.3 检测标准 (21)12.3 节流装置及传感器检测 (21)12.3.1 检测目的 (21)12.3.2 检测方法 (21)12.3.3 检测标准 (21)第1章引言1.1 质量检测标准概述1.2 零部件质量检测重要性第2章检测基本要求2.1 检测环境要求2.2 检测设备与工具2.3 检测人员资质第3章发动机零部件检测3.1 汽缸体检测3.2 汽缸盖检测3.3 活塞及连杆检测3.4 曲轴及轴承检测第4章变速器零部件检测4.2 变速器壳体检测4.3 变速器齿轮检测4.4 传动轴及联轴器检测第5章传动系统零部件检测5.1 驱动桥检测5.2 差速器检测5.3 半轴及轮毂检测第6章制动系统零部件检测6.1 制动盘及制动鼓检测6.2 制动片及制动蹄检测6.3 制动器及助力器检测第7章悬挂系统零部件检测7.1 减振器检测7.2 弹簧及稳定杆检测7.3 悬挂臂及转向节检测第8章轮胎及轮毂检测8.1 轮胎外观及尺寸检测8.2 轮胎平衡及动平衡检测8.3 轮毂检测第9章电气系统零部件检测9.1 电池检测9.2 发电机及启动机检测9.3 灯具及线路检测第10章电子控制系统零部件检测10.1 发动机控制系统检测10.2 变速器控制系统检测10.3 防抱死制动系统检测第11章燃油系统零部件检测11.2 燃油滤清器检测11.3 燃油喷射器检测第12章空调系统零部件检测12.1 压缩机检测12.2 冷凝器及蒸发器检测12.3 节流装置及传感器检测第1章引言1.1 质量检测标准概述在当今社会，产品质量已成为企业竞争的核心要素之一。
汽车振动特性实验报告
汽车振动特性实验报告1. 引言汽车振动特性是指汽车在行驶过程中，由于路面不平整、发动机运转、车辆结构等原因所产生的振动现象。
一个良好的汽车振动特性对于乘坐舒适性、车辆稳定性和寿命都至关重要。
本实验旨在通过模拟汽车行驶过程，并对振动信号进行采集和分析，来研究汽车振动特性。
2. 实验目的1. 了解汽车振动特性的影响因素；2. 掌握汽车振动信号的采集和分析方法；3. 分析不同路况对汽车振动特性的影响。
3. 实验装置实验所需装置包括：1. 汽车模型2. 动力学测试系统3. 数据采集设备4. 计算机及相关软件4. 实验步骤4.1 汽车模型准备将汽车模型放置在动力学测试系统上，保证模型稳定且符合实际尺寸比例。
4.2 数据采集设备连接将数据采集设备与动力学测试系统连接，确保传感器的准确采集振动信号。
4.3 实验参数设置设置测试系统的参数，如加载频率、加载幅值等，以模拟不同路况的汽车振动。
4.4 数据采集启动数据采集设备，并进行振动测试，同时记录振动信号。
4.5 数据分析利用计算机及相关软件对采集到的振动信号进行分析。
可以采用时域分析、频域分析、振动模态分析等方法，定量分析汽车振动特性。
5. 实验结果与讨论根据实验数据得到的结果，可以进行以下讨论：1. 不同路况对汽车振动特性的影响。
比较不同道路状况下的振动信号，分析车辆行驶平稳性和舒适性的变化。
2. 车辆结构对振动特性的影响。
通过对同一路况下不同车辆模型的振动信号进行对比，分析车辆结构对振动的吸收和传递的影响。
6. 结论通过本实验的研究，得出以下结论：1. 路况的好坏直接影响车辆的振动特性，较为平整的道路能减少车辆的振动幅度，提高行驶的平稳性和舒适性。
2. 车辆结构的合理设计能有效减缓振动的传递和减震，提高乘坐舒适性和车辆稳定性。
7. 实验总结本实验通过模拟汽车行驶过程，对汽车振动特性进行了研究。
实验结果表明，路况和车辆结构对汽车振动特性有着重要的影响。
合理的道路维护和车辆设计能够提高车辆的稳定性和乘坐舒适性。
汽车故障检测与诊断技术第一章
1、工作过程参数：工作过程中可供测量的。 2、伴随过程参数：工作过程的伴随量,间接反映，不易测量。（振 动、异响、发热） 3、几何尺寸参数，具体结构参数：间隙，自由行程，配气正时
2020/4/28
汽车检测诊断参数
检测对象 汽车总体
发动机总 体
检测参数
最高车速（km／h） 最大爬坡度（%） 0～100km加速时间（s） 驱动车轮输出功率（kW） 驱动车轮驱动力（N） 汽车燃油消耗量（L／100km，
综合检测线布局图
2020/4/28
4.3 汽车检测与诊断特点比较
“检测”（test或 inspection）主要指“ 性能检测”，一般是在 汽车使用过程中，对 汽车的动力性、经济 性、安全性和环保性 能等方面进行检查测 试，以便对相关的性 能做出评价，对发现 的问题做出及时调整 ，保证汽车良好的技 术状况。
2020/4/28
2.3．汽车故障分析方法
(2) 汽车故障诊断流程 图。根据汽车故障征兆和 技术状况间的逻辑关系， 反映汽车故障诊断的综合 分析、逻辑推理和判断思 路，描述汽车故障诊断操 作顺序和具体方法，从原 始故障现象到具体故障部 位和原因的顺序框图即为 汽车故障诊断流程图，它 是汽车故障诊断过程中检 测思路、综合分析、逻辑 推理和判断方法最常用的 具体表达方式。
2020/4/28
1、诊断方法 1、1、客观诊断
利用设备和仪器测量有关参数，对参数进行逻辑处 理，科学地识别发动机的技术状况，进行定量技术评价 ，能作出确切诊断结果。
目前汽车维修企业使用的诸多修车王等故障检测仪 器能直接诊断电器元件的故障部位；并能通过数据流参 数来表明各电器元件的工作情况及工作动态。 1、2、主观诊断
《振动信号测试》课件
振动信号测试的实 践案例
机械设备的振动信号测试
测试目的：了解机械设备的振动情况，及时发现和排除故障 测试方法：采用振动传感器进行数据采集，分析振动信号的频率、幅值和 相位 测试设备：振动传感器、数据采集器、分析软件等
测试结果：根据振动信号分析结果，判断机械设备的运行状态和故障原因
建筑结构的振动信号测试
滤波器设计：设计 滤波器以提取特定 频率成分
频谱估计：估计信 号的频率成分和强 度
时频域分析
傅里叶变换：将信号从时域转换到 频域
连续小波变换：对信号进行多尺度 分析，提取信号的局部特征
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短时傅里叶变换：对信号进行局部 分析，提取信号的瞬时频率
经验模态分解：将信号分解为多个 固有模态函数，提取信号的局部特 征和整体趋势
振动信号：物体在受到外力作用下 产生的位移、速度、加速度等物理 量的变化
振动信号的幅值：振动信号的最大 值和最小值之间的差值
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振动信号的频率：振动信号在一定 时间内的周期性变化
振动信号的相位：振动信号在时间 轴上的位置关系
振动信号测试的目的和意义
目的：通过测 试振动信号， 了解设备的运 行状态和性能
其他领域的振动信号测试
航空航天领域：用于检测飞机、火箭等飞行器的振动情况 汽车领域：用于检测汽车发动机、轮胎等部件的振动情况 建筑领域：用于检测建筑物、桥梁等结构的振动情况 医疗领域：用于检测人体器官、骨骼等部位的振动情况
振动信号测试的挑 战与展望
测试中的干扰与误差来源
环境因素：温度、湿度、电磁 场等
交通运输：监测车辆、船舶、飞机等交通工具的振动情况， 提高安全性和舒适性
测试技术-第一章 信号及其描述
2014-4-23
《测试技术》讲义
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2014-4-23
《测试技术》讲义
7
能量信号和功率信号
在非电量测量中，常把被测信号转换为电压或电 流信号来处理。显然，电压信号加到电阻R上， 其瞬时功率 P(t ) x 2 (t ) / R 。当R=1 时， P(t ) x 2 (t ) 。瞬时功率对时间积分就是信号 在该积分时间内的能量。依此，人们不考虑信号 实际的量纲，而把信号的平方及其对时间的积分 分别称为信号的功率和能量。当 x(t ) 满足 2 x (1—4) (t )dt 时，则认为信号的能量是有限的，并称之为能量 有限信号，简称能量信号，如矩形脉冲信号、衰 减指数函数等。
2014-4-23 《测试技术》讲义 5
连续信号和离散信号
连续信号：若信号数学表示式中的独立变量取值 是连续的 (图1—3a)。 离散信号：若独立变量取离散值。图1-3b是将 连续信号等时距采样后的结果，就是离散信号。 离散信号可用离散图形表示，或用数字序列表示。 连续信号的幅值可以是连续的，也可以是离散的。 若独立变量和幅值均取连续值的信号称为模拟信 号。 若离散信号的幅值也是离散的．则称为数字信号。 数字计算机的输入、输出信号都是数字信号。
，
把周期函数x(t)展开为傅里叶级数的复指数 函数形式后，可分别以 cn 和 n 作幅 频谱图和相频谱图；也可以分别以cn的实 部或虚部与频率的关系作幅频图，并分别 称为实频谱图和虚频谱图(参阅例1—2)。 比较傅里叶级数的两种展开形式可知：复 指数函数形式的频谱为双边谱(ω从-∞到 +∞)，三角函数形式的频谱为单边谱(ω从0 到+∞)；两种频谱各谐波幅值在量值上有 A c c0 a0 。双边幅频谱 确定的关系， 2 ， 为偶函数，双边相频谱为奇函数。
第一章汽车车速表检测
第二篇汽车检测设备及运用技术第一章汽车车速表检测汽车的行驶速度关系到行车安全与运输生产率。
为了提高汽车运输生产率，应发挥车辆性能所能提供的尽量高的车速，但车速过高超过了汽车性能所允许的界限往往会使汽车失去操纵稳定性与制动距离过长，影响行车安全。
此外车辆的行驶速度还受交通情况与道路条件，以及着眼于经济成本的经济车速的限制。
所以在驾驶汽车时合理地运用、准确地掌握行车速度，对行车安全与高效运用车辆有着重要意义。
第一节车速表检验台结构与工作原理一、车速表检验台的结构车速表检验台按有无驱动装置可分标准型与电机驱动型两种。
标准型检验台无驱动装置，它靠被测汽车驱动轮带动滚筒旋转；电机驱动型检验台由电动机驱动滚筒旋转，再由滚筒带动车轮旋转。
此外，还有把车速表检验台与制动检验台或底盘测功机组合在一起的综合式检验台。
目前，检测站使用最多的是标准型滚筒式车速表检验台。
1．标准型车速表检验台该检验台主要由滚筒、举升器、测量装置、显示仪表及辅助装置等几部分组成，主要结构见图2-1-1。
图2-1-1 车速表检验台结构示意图(1)滚筒部分检验台左右各有两根滚筒，用于支撑汽车的驱动轮。
在测试过程中，为防止汽车的差速器起作用而造成左右驱动轮转速不等，前面的两根滚筒是用联轴器联在一起的。
滚筒多为钢制，表面有防滑材料，直径多在175～370mm之间，为了标定时换算方便直径多为176.8mm，这样滚筒转速为1200r/min时，正好对应滚筒表面的线速度为40km/h。
(2)举升器举升器置于前后两根滚筒之间，多为气动装置，也有液压驱动和电机驱动的。
测试时，举升器处于下方，以便滚筒支撑车轮。
测试前，举升器处于上方，以便汽车驶上检验台，测试后，靠气压（或液压、电机）升起举升器，顶起车轮，以便汽车驶离检验台。
(3)测量元件即测量转速的传感器。
其作用是测量滚筒的转动速度。
通过转速传感器将滚筒的速度转变成电信号（模拟信号或脉冲信号），再送到显示仪表。
振动测量技术-振动信号的频谱分析振动
振动测量技术-振动信号的频谱分 析振动
5.1.2 振动测量系统
1.振动测量方法分类 振动测量方法按振动信号转换的方式可分为
电磁式 激振器
交变电流通至电磁铁的激振线圈，产生周期性的 交变吸力，作为激振力
用于非接触激振，频率范围宽、 设备简单，振动波形差，激振 力难控制
电液式 激振器
用小型电动式激振器带动液压伺服油阀以控制油 缸，油缸驱动台面产生周期性正弦波振动
激振力大，频率较低，台面负 载大，易于自控和多台激振， 设备复杂
(2) 激振器 激振器是对试件施加某种预定要求的激
振力，使试件受到可控的、按预定要求振动 的装置。为了减少激振器质量对被测系统的 影响，应尽量使激振器体积小、重量轻。表 5.3列举了部分常用的激振器。
振动测量技术-振动信号的频谱分 析振动
表5.3 部分常用的激振设备
名称
工作原理
适用范围及优缺点
永磁式电 动激振器
振动测量技术-振动信号的频谱分 析振动
(3) 振动分析仪器
从拾振器检测到的振动信号和从激振点检测到的力信号 需经过适当的分析处理，以提取出各种有用的信息。目 前常见的振动分析仪器有测振仪、频率分析仪、FFT分 析仪和虚似频谱分析仪等。
1.测振仪 2.频率分析仪 3.FFT分析仪 4.虚拟频谱分析仪
振动测量技术-振动信号的频谱分 析振动
2. 电测法振动测量系统
干扰
激振
系统
测振传感器
中间变换电 路
信号发生器 功放
测试技术章节习题(附答案)
各章节习题(后附答案)第一章 信号及其描述（一）填空题1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。
这些物理量就是 ，其中目前应用最广泛的是电信号。
2、 信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。
3、 周期信号的频谱具有三个特点： ， ， 。
4、 非周期信号包括 信号和 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。
6、 对信号的双边谱而b ，实频谱（幅频谱）总是 对称，虚频谱（相频谱）总是 对称。
（二）判断对错题（用√或×表示）1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。
（ ）2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
（ ）3、 非周期信号的频谱一定是连续的。
（ ）4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
（ ）5、 随机信号的频域描述为功率谱。
（ ）（三）简答和计算题1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。
3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at的频谱。
4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=Tt T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。
5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x atω的频谱。
第二章测试装置的基本特性（一）填空题1、 某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin)(tt x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141nn n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
3、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 、和 。
振动测试技术
振动测试技术振动测试技术孙利民编郑州⼤学2004.6振动测试技术⽬录第1 章振动测试技术概论 (1)1.1振动试验的⽬的和意义 (1)1.2试验⽅法和内容 (3)1.3⼯程振动中的被测参数 (6)1.4⼯程振动测试及信号分析的任务 (13)1.5⼯程振动测试⽅法及分类…………………………………………15 第2 章机械式传感器⼯作原理 (17)2.1传感器的作⽤ (17)2.2相对式机械接收原理 (18)2.3惯性式机械接收原理 (18)2.4⾮简谐振动测量时的技术问题……………………………………26 第3 章机电式传感器⼯作原理 (29)3.1振动传感器的分类 (29)3.2电动式传感器 (30)3.3压电式传感器 (32)3.5 参量型传感器………………………………………………………41 第4 章振动测量系统………………………………………………………I474.1微积分放⼤器 (47)4.2滤波器………………………………………………………………544.3压电加速度传感器测量系统 (60)4.4电涡流式传感器的测量系统 (65)4.5动态电阻应变仪 (67)4.6参量型传感器测量系统...................................................73 第5 章激振设备 (77)5.1激振器……………………………………………………………775.2振动台……………………………………………………………805.3液压式振动台 (82)5.4其它激振⽅法............................................................84 第6 章基本振动参数的测量及仪器设备 (87) I6.1简谐振动频率的测量 (87)6.2机械系统固有频率的测量 (92)6.3简谐振动幅值的测量 (96)6.4同频简谐振动相位差的测6.5衰减系数的测量…………………………………………………103 第7 章模拟平稳信号分析 (109)7.1波形分析的简单⽅法 (109)7.2模拟式频率分析 (114)7.3 模拟式实时频谱分析简介................................................120 第8 章振动测试仪器的校准 (123)8.1分部校准与系统校准 (123)8.2静态校准法 (125)8.3绝对校准法 (126)8.4相对校准法…………………………………………………………127 第9章数字信号分析 (131)9.1基本知识……………………………………………………………1319.2离散傅⾥叶变换 (134)9.3快速傅⾥叶变换II（F F T） (137)9.4泄漏与窗函数 (141)9.5噪声与平均技术 (145)9.6数字信号分析仪的⼯作原理及简介....................................148 第10 章实验模态分析简介 (154)10.1基本概念 (154)10.2多⾃由度系统的传递函数矩阵和频响函数矩阵………………10.3传递函数的物理意义 (162)10.4多⾃由度系统的模态参数识别 (164)10.5模态分析中的⼏种激振⽅法 (170)10.6模态分析的实验过程 (172)II第1 章概述1.1 振动试验的⽬的和意义唯物史观认为，世界上的⼀切都在运动着，运动是物质存在的形式。
汽车试验学-第十一章-汽车NVH试验技术
§11.1 汽车NVH性能
汽车通过路面接缝或凸起时将产生瞬态振动（Harshness）， 包括冲击和缓冲两种感觉。从NVH的观点看，汽车是一个由激励源、 振动与噪声传递器、振动噪声发射器组成的系统。噪声与振动产生的 源头即系统的激励；传递器就是车身和地板等结构构成的系统；车辆 在运行过程中方向盘、座椅、后视镜的振动及车内噪声均为该激励下 的响应。这些响应能够从视觉、听觉和触觉等方面影响乘坐舒适性。 汽车NVH分析的频率范围：分析振动对人体的影响，0.1-20Hz；抖动 的频率范围10-30Hz；触摸的频率范围10-40Hz；振动在视觉上的频率 范 围 2-20Hz 。 噪 声 ： 结 构 声 的 频 率 范 围 20-1000Hz ； 空 气 声 2505000Hz。国外先进的汽车厂家自上个世纪80年代已经将汽车结构的动 态 特 性 纳 入 产 品 开 发 的 常 规 内 容 。 尤 其 自 20 世 纪 90 年 代 以 来 ， 丰 田 （Toyota）、通用（GM）、福特(Ford)、克莱斯勒（Chrysler）等汽 车 公 司 的 工 程 研 究 中 心 专 门 设 立 了 NVH 分 部 ， 集 中 处 理 汽 车 的 噪 声 （ Noise ） 、 振 动 （ Vibration ） 和 来 自 路 面 接 触 冲 击 的 声 振 粗 糙 度 （Harshness）。
风洞中的另一种共振是驻室亥姆赫兹共振，它是由另一种 不同的激励机制引起，因此不能被气流引导单元消除。一种有效
6、非稳定气流动的模拟
近年来空气动力学和气动声学中非定常效应得到了越来越多 的关注。这些非定常效应可以是阵风、不同的侧向风、大气湍 流、汽车前缘湍流等引起的。为了能有效模拟湍流的长度尺度 和频率，侧风发生器在声学风洞中得到了应用。利用侧风发生 器模拟真实来流的阵风和侧风，在进行声学测试时就不需要旋 转汽车。气流的偏转靠喷口平面处的垂直翼的转动实现。每片 垂直翼均由独立的驱动器驱动，是一个具有独立的阵风和湍流 发生器的主动系统。当垂直翼并联驱动时，便产生一个垂向和 横向一致的流场。
测试技术第一章习题含答案
第一章习题一、 选择题1.描述周期信号频谱的数学工具是（ B ）。
.A.相关函数 B.傅氏级数 C. 傅氏变换(FT) D.拉氏变换2. 傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（ C ）。
A.相位B.周期C.振幅D.频率3.复杂的周期信号的频谱是（ A ）。
离散性 谐波性 收敛性A ．离散的 B.连续的 C.δ函数 D.sinc 函数4.如果一个信号的频谱是离散的。
则该信号的频率成分是（ C ）。
A.有限的B.无限的C.可能是有限的，也可能是无限的5.下列函数表达式中，（ B ）是周期信号。
A. 5cos10()0x t ππ ≥⎧= ⎨ ≤⎩当t 0当t 0B.()5sin 2010cos10)x t t t t ππ=+ (-∞<<+∞C .()20cos 20()at x t e t t π-= -∞<<+∞6.多种信号之和的频谱是（ C ）。
A. 离散的B.连续的C.随机性的D.周期性的７.描述非周期信号的数学工具是（ C ）。
A.三角函数B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数８.下列信号中，（ C ）信号的频谱是连续的。
A.12()sin()sin(3)x t A t B t ωϕωϕ=+++B.()5sin 303sinx t t =+(准周期信号 离散频谱) C.0()sin at x t e tω-=⋅ ９.连续非周期信号的频谱是（ C ）。
A.离散、周期的B.离散、非周期的C.连续非周期的D.连续周期的10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（ C.减少 ）。
A.不变B.增加C.减少D.变化不定11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（ C ）。
A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移项12.已知()12sin ,(x t t t ωδ= ,()x t t t ωδ=为单位脉冲函数，则积分()()2x t t dt πδω∞-∞⋅-⎰的函数值为（ 12 ）。
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第 1章 概 论
汽车振动分析与测试
振动噪声的危害
• 消耗能量 • 对人体不良影响
A声级(dB) 30－50 影响 保证休息 生活、工作和 车辆噪声国内外均有法规 加以约束和控制 后果 噪声评 价
40－60
70以下 70－90 90略超 115以上
保证脑力劳动
下限理想值 保护健康听力 允许范围 工作不舒服、 但不痛苦 痛苦 经过休息可以恢复，但长期暴 露会产生永久性听力损失 会产生不可恢复的永久性听力 损失 强噪声 过强噪 声 完全不使听力受损
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试
• 振动响应分析 对系统进行振动响应分析，研究其的动态性能。 汽车平顺性分析 石油勘探 隧道地质环境勘测 • 模态分析 主要是对振动系统模态分析的理论和实验的研究。
模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方 法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特 性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。 这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或 试验分析过程称为模态分析。
汽车振动分析与测试
第1章 概 论
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试 1.1 引言 1.2 振动系统组成要素与等效参数 1.3 振动的类型与表示方法 1.4 振动方程的建立与求解 1.5 车辆振动简化模型
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试 1.1 引言
振动 在所研究的汽车机械结构均为弹性体时，在外力 作用下不仅产生刚体运动，还会产生由于自身弹 性在平衡位置附近的微小往复运动。
阻尼系数 弹性 激励
第 1章 概 论
1.2 振动系统组成要素与等效参数
m
简化
k
c
图 将实际系统抽象为单自由度振动系统
第 1章 概 论
1.2 振动系统组成要素与等效参数
m
简化 机床 混凝土 基础
k
c
弹性衬垫
图 将实际系统抽象为单自由度振动系统
第 1章 概 论
1.2 振动系统组成要素与等效参数
弹性元件
1 x
Fd
2 x
Fd
（1）阻尼器是表示力 与速度关系的元件。 （2）在力学模型中被 抽象为无质量并具有 线性组你系数的元件
1. 弹性元件 弹性元件的意义和性质
弹簧的刚度系数的物理意义： 使弹簧产生单位位移所需 施加的力 对弹性元件需要说明几点： 通常假定弹簧是无质量的； 假定振动系统的振动幅值不会超过弹性元件的线性
范围；
第 1章 概 论
1.2 振动系统组成要素与等效参数
2. 阻尼元件
•阻尼元件的意义和性质
－－阻尼器
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试
振动噪声的危害
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试
振动噪声的用处
声音
想一下世界上没有声音会怎么样？ 大家想一下耳膜和声带不振动将带来的后果是什么？
利用振动的工作装置
钟表 振动压路机 混凝土导振器 手机振动装置 振动筛
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试
振动噪声的用处
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试
振动的危害
•地震 地球表层的快速振动－－位移变化影响 •车船振动（加速度影响） 车辆平顺性-座垫处振动加速度评价（加权加速 度） 0.315m/s2,没有不舒适 0.315—0.63，有一些不舒适 0.5—1.0, 比较不舒适 0.8—1.6，不舒适 1.25—2.5，很不舒适 >2.0, 极不舒适 =>9.8呢，会是什么现象？
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试
借助数学、物理、实验和计算技术，探讨各种振动现象， 阐明振动的基本规律，以便克服振动的消极因素，利用其积 极因素，为合理解决各种振动问题提供理论依据。
学习振动理论的目的之一： 掌握振动的基本理论和分析方法，用以确定和限制振动 对汽车结构和机械产品的性能、寿命和安全的有害影响。
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试 振动研究的问题
对于一般的振动系统问题，可以用下图所示的框图来说明， 振动系统是指所研究的振动对象。
输入 激励f(t) 振动系统 h(t) 输出 响应x(t)
振动系统的“激励”一般是外界对系统的作用，它可能是力， 也可能是位移。而“响应”则一般是系统的变形、位移、速度或 加速度。
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试
振动频率 •振动变化快慢：工程上常用赫兹（Hz）表示 振动是自然界最普遍的现象之一，例如 心脏的搏动、耳膜和声带的振动 桥梁和建筑物在风和地震作用下的振动 飞机和轮船航行中的振动 汽车在崎岖不平道路上行使引起的振动 机床和刀具在加工时的振动
振动的危害与利用？
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试
• 振动隔离 在振动源不可能完全消除的情况下，研究如何减小振动对 结构的影响。 减小汽车在不平路面上行使时传给 发动机悬置隔振 车身的振动 汽车悬架隔振作用 • 在线控制 利用振动信号监测设备工作状态，诊断故障。 － 对发动机故障进行的振动监测和诊断 • 振动设备和工具开发 利用振动原理，研究和开发新型的振动源和振动工具。 － 地下钻孔机利用振动来松动土层，减小阻力，提高 钻孔效率
k
m
k
振动系统
惯性元件mc阻尼元件c第 1章 概 论
1.2 振动系统组成要素与等效参数
1. 弹性元件
弹性元件的意义和性质
x1
Fs
x2
Fs
k
Fs k ( x 2 x1)
弹簧的刚度系数，单位： N/m k－－弹簧刚度 x1、x2－－弹簧两端点的位移 第 1章 概 论
1.2 振动系统组成要素与等效参数
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试
研究汽车振动的基本方法
－－理论分析方法 －－试验研究 －－理论分析与试验相结合
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试 1.2 振动系统组成要素与等效参数
k m c x f(t)
质量
弹性
阻尼
激励
振 动 系 统 四 要 素
如何确定？
质量
cx kx F0 sin t mx
第 1章 概 论
汽车振动分析与测试
振动的危害
•机床振动 －－降低机床的精度，产生误动作，影响其性能 •机械噪声 －－纺织厂工人耳聋耳背、钻孔机、打桩机、导振器等 •遇到气流时飞行中的飞机 －－气流引起的共振导致飞机折翼 •遇到海浪时航行中的轮船 －－海浪引起的共振引起轮船断裂 •导弹遇到空气流引起的振动 －－会影响导弹的命中率