第七章振动测试
内科大安全环境监测技术教案第7章 振动检测
【课堂教学小结】3分钟）1、振动与噪音本质上相同，只是频率和传播介质不同。
2、我们所学振动检测，重点掌握环境振动的检测，适合我们矿业的作业场所。
参考位置等优点，由于它的脉冲响应优异，更适合于冲击的测量。
CI=史=2力V=Q时)2Adt4)拾振器的充分利用一般情况尽量用同参数相应的传感器进行测量，也可用电学微积分原理进行测量，但测量误差较大。
7.4拾振器7.4.1 压电式加速度计1.1.1 工作原理(1)组成：压电晶体、弹簧元件、外壳、引线。
(2)原理：(图示说明)2)特点体积小、灵敏度高、测量频率宽。
3)主要参数(1)灵敏度:输出量的变化与输入量变化的比值(2)安装方法与上限频率(3)前置放大器与下限频率(4)横向灵敏度(5)动态范围(6)环境影响程度1.1.2 磁电式速度计1)结构原理(1)组成：线圈、磁钢、顶杠、弹簧片、附件。
(2)原理：切割磁力线产生感生电动势(图示说明)。
2)特点a.只能测量质点振动b.可以做成相对和绝对两种(约20分钟) (约20分钟)c.输出幅度大d.输出阻抗低e.体积较压电式大1.1.3 拾振器的合理选择1）自振频率和工作频率的选择2）灵敏度的选择3）测量范围的选择4）测量内容的选择（本节无作业）【课堂教学小结】（3分钟）1、振动测量主要是根据振动类型正确选择拾振器;2、合理布置拾振器；3、准确分析测量结果。
（约12分钟）举例课程名称：安全环境监测技术7∙6测振仪的校准与标定1）标定内容X⑴拾振器灵敏度标定在振动台上进行，fW200Hz,a≤10g灵敏度Sv=U∕Xa=4π2f2A A为振幅读书；U为输出电压；f为频率（2）实验室条件下的二次标定2）频率特性的标定（1）频率响应：测频带（带宽）⑵谐振频率7.7振动允许标准（约20分钟）D人体允许振动标准（246页）人体可以通过各种感受器接收振动的信息，并通过大脑对振动作出相应的反应和判断。
根据振动对人影响的程度，可以建立振动的评价标准。
振动与声基础智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学
振动与声基础智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学绪论单元测试1.超声清洗是利用超声空化效应的原理。
答案:对2.下列能够传播声波的介质包括（）。
答案:固体;超高温物体;气体;液体第一章测试1.机械振动系统的阻力越大，则（）。
答案:谐振峰越低;自由振动衰减的越快;过渡时间越短2.阻尼振动系统的强迫振动，认为振幅到稳定值的95％时，就达到了稳态振动。
答案:对3.机械振动系统在谐和力作用下产生稳定的同频率谐和振速，实数力与实数振速之比为该系统在该频率下的机械阻抗。
答案:错4.机械振动系统的机电类比图如图所示，谐和力的形式为，质量块M的位移响应为（）。
答案:5.机械振动系统如图所示，此机械振动系统的阻抗型机电类比图为（）。
答案:6.如果机械振动系统的机械品质因数为10，振动的中心频率为2kHz，则此机械振动系统的过渡时间为（）。
答案:0.005s7.如果机械振动系统的机械品质因数为5，振动的中心频率为10kHz，则此机械振动系统的半功率点带宽为（）。
答案:2kHz8.有一单自由度有阻尼振动系统，质量块的质量为0.5kg，弹簧的弹性系数为1500N/m，阻力系数为1.4kg/s，此系统的谐振频率为（）。
答案:8.7 Hz9.由弹簧和质量块组成的单自由度无阻尼振动系统，已知弹簧的弹性系数为2000N/m，质量块的质量由0.1kg变为0.2kg，则振动系统的固有频率( )。
答案:降低6.5 Hz10.单自由度机械振动系统的自由振动，由初始位移引起的振动位移和由初始振速引起的振动位移的相位相差（）。
答案:90°11.极小阻尼条件下，阻尼振动系统的自由振动是（）。
答案:振幅随时间衰减的简谐振动12.单自由度有阻尼自由振动系统的质量块的质量为，弹簧的弹性系数为，系统的阻力系数为，则系统能够发生自由机械振动的条件是（）。
答案:第二章测试1.两端自由的均匀细棒长度为L，细棒的材料参数杨氏模量E和密度，，则细棒纵振动的第二阶简正振动频率为（）。
7第七章 实验 编钟的振动特性测试实验报告
编钟的振动特性测试一、实验目的和要求：1、了解振动测量方法的综合应用；2、利用振动测量方法测试编钟的振动特性。
二、实验对象、实验仪器与测试系统图：1、实验对象：编钟；2、实验测量系统方框图：3、实验仪器：DH5922测试分析系统、加速度传感器、声传感器、电荷适调器、力锤、木槌等。
三、实验内容：时间历程曲线测量、幅频曲线测量、编钟模态测试。
四：实验步骤：按实验测试系统方框图所示连接仪器。
1、时间历程曲线和幅频曲线的测量1)在编钟上选择两处测点，分别记为1号点和2号点，并将两测点处分别用502胶黏贴一块小铁片；2)将加速度传感器通过磁座固定在铁皮上，加速度传感器通过数据线连接到电荷适调器，电荷适调器接到DH5922测试分析系统的相应通道，本实验中，测点编号与通道号相同，即通道1连接1号测点，通道2连接2号测点；3)将声传感器通过数据线连接到DH5922测试分析系统的3号通道；4)DH5922测试分析系统与电脑连接并接通电源；5)打开DH5922测试分析系统开关，待指示灯指示正常后，打开电脑桌面“动态信号集成系统”数据采集软件，选择“基本分析”，进入操作界面；6)创建一个新项目，并设置运行参数、系统参数、通道参数和图形属性等；7)保持实验现场环境安静，通道平衡，清除零点。
用木槌敲击编钟，采样2分钟，采样过程中可在任意窗口随时查看各通道的时间历程曲线和其他的实时谱信号；8)两分钟后停止采样；9)窗口信号选择为各通道的时间历程曲线，即可看到整个采样时间的时间历程曲线；10)窗口信号选择为各通道的FFT平均谱曲线，即可看到整个采样时间的幅频曲线。
2、模态测试1)分析编钟的结构，确定布点（12个点）；2)采用多点激振、单点拾振的方法，选择布点中的其中一点作为拾振点，粘贴铁片，固定好加速度传感器；3)选择合适的力锤锤帽；4)打开“动态信号集成系统”数据采集软件，菜单栏中选择“分析—频响分析”；5)设置好通道参数、采样频率等基本数据；6)逐点敲击布点测试时间历程，每点敲击5次取平均，敲击过程中注意不要发生连击，敲击完一点后保存文件，重新建立新的文件敲击下一点；7)打开“模态分析软件”，选择“测力法计算”；8)建立结构文件，手动建立编钟模型；9)新建数据文件，将测得的数据添加进去，选择测量类型为“单点拾振”；10)参数识别，观察幅频图、相频图、实频图、虚频图；11)数据关联；12)模态显示；五、实验结果分析与讨论：1、编钟的一阶频率：491.21Hz有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）编钟的二阶频率： 617.19Hz2、编钟的一阶模态：编钟的二阶模态：3、声传感器和加速度传感器测得的频率有何关系？为什么编钟能敲出两个声音？声传感器和加速度传感器测得的频率是相同的，因为，根据物理声学原理，声音的频率跟声源振动的频率相同。
大学物理第七章习题及答案
第七章 振动学基础一、填空1．简谐振动的运动学方程是 。
简谐振动系统的机械能是 。
2．简谐振动的角频率由 决定，而振幅和初相位由 决定。
3.达到稳定时，受迫振动的频率等于 ，发生共振的条件 。
4．质量为10-2㎏的小球与轻质弹簧组成的系统，按20.1cos(8)3x t ππ=-+的规律做运动，式中t 以s 为单位，x 以m 为单位，则振动周期为 初相位 速度最大值 。
5．物体的简谐运动的方程为s ()x A in t ωα=-+，则其周期为 ，初相位6．一质点同时参与同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为10.1cos()4x t πω=+，20.1cos()4x t πω=-，其合振动的振幅为 ，初相位为 。
7．一质点同时参与两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为)4cos(06.01πω+=t x ，250.05cos()4x t πω=+，其合振动的振幅为 ，初相位为 。
8．相互垂直的同频率简谐振动，当两分振动相位差为0或π时，质点的轨迹是 当相位差为2π或32π时，质点轨迹是 。
二、简答1．简述弹簧振子模型的理想化条件。
2．简述什么是简谐振动，阻尼振动和受迫振动。
3．用矢量图示法表示振动0.02cos(10)6x t π=+,(各量均采用国际单位).三、计算题7.1 质量为10×10-3㎏的小球与轻质弹簧组成的系统，按X=0.1cos （8πt+2π/3）的规律做运动，式中t 以s 为单位，x 以m 为单位，试求：（1）振动的圆频率，周期，初相位及速度与加速度的最大值；（2）最大恢复力，振动能量；（3）t=1s ，2s ，5s ，10s 等时刻的相位是多少？（4）画出振动的旋转矢量图，并在图中指明t=1s ，2s ，5s ，10s 等时刻矢量的位置。
7.2 一个沿着X 轴做简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ，其振动方程用余弦函数表示，如果在t=0时刻，质点的状态分别为：（1）X 0=-A ；（2）过平衡位置向正向运动；（3）过X=A/2处向负向运动；（4）过X=2A处向正向运动。
振动测试实验报告范文(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解振动测试的基本原理和方法；2. 掌握振动测试仪器的使用方法；3. 学会分析振动测试结果，了解振动特性；4. 为振动测试在工程中的应用提供理论依据。
二、实验原理振动测试是研究物体在振动下的特性和行为的一种实验方法。
通过振动测试，可以了解物体的振动频率、振幅、相位等参数。
本实验采用加速度计和振动分析仪进行振动测试。
三、实验仪器1. 加速度计：用于测量振动加速度；2. 振动分析仪：用于分析振动信号，获取振动频率、振幅、相位等参数；3. 振动测试支架：用于固定加速度计和振动分析仪；4. 信号发生器：用于产生振动信号；5. 激励装置：用于驱动振动测试支架。
四、实验步骤1. 准备实验器材，将加速度计和振动分析仪固定在振动测试支架上；2. 将加速度计安装在激励装置上，调整加速度计的测量方向；3. 连接信号发生器和激励装置，设置振动信号的频率和幅值；4. 启动激励装置，开始振动测试；5. 利用振动分析仪实时采集加速度信号，并进行分析；6. 记录振动测试结果，包括振动频率、振幅、相位等参数；7. 分析振动测试结果，了解振动特性；8. 对比不同振动条件下的测试结果，研究振动对物体的影响。
五、实验结果与分析1. 振动频率：通过振动分析仪实时采集到的加速度信号，可以计算出振动频率。
在本实验中，振动频率约为100Hz。
2. 振幅：振动分析仪实时采集到的加速度信号，可以计算出振动幅值。
在本实验中，振动幅值约为0.5g。
3. 相位：振动分析仪实时采集到的加速度信号，可以计算出振动相位。
在本实验中，振动相位约为-90°。
4. 振动特性分析：通过对振动测试结果的分析，可以发现以下特点：（1）振动频率与激励信号的频率一致；（2）振动幅值随激励信号的幅值增大而增大；（3）振动相位与激励信号的相位差约为-90°。
六、实验结论1. 本实验验证了振动测试的基本原理和方法，掌握了振动测试仪器的使用方法；2. 通过振动测试，可以了解物体的振动特性，为振动测试在工程中的应用提供理论依据；3. 振动测试结果与激励信号的频率、幅值、相位等参数密切相关。
《振动的测试》课件
在这个PPT课件中，我们将深入介绍振动测试的基本概念、意义和应用领域。
通过探讨振动测试方法、工具以及数据分析，帮助你了解振动测试的原理和
实际应用。最后，我们还会分享一些振动测试的案例，并对其未来发展做出
展望。
什么是振动测试
振动测试是通过对物体或系统进行震动的操作，收集、分析和解释相关数
未来将充满机遇和挑战，我们期待看到振动测试在各个行业的广泛应用。
振动测试方法
振动测试包括两种类型，即自由振动和受迫振动。自由振动指的是物体自身
的固有振动，而受迫振动是外部作用力引起的振动。振动测试的基本原理是
测量和分析物体在振动过程中产生的加速度、速度和位移等参数。
振动测试的工具
进行振动测试需要一些专业的工具和设备。常见的振动测试工具包括振动测试仪、加速度传感器、振动台和信
号分析仪等。这些工具的选择和使用方法取决于具体的测试需求。
振动测试的数据分析
振动测试数据的分析是评估振动特性和识别潜在问题的关键步骤。常用的分析方法包括频谱分析、时域分析和
振动传递路径分析。通过分析结果，可以了解系统的动态特性、故障模式，并作出相应的改进措施。
振动测试案例分析
通过一些具体的案例，我们将介绍振动测试在不同领域的应用。例如，我们会分享振动测试在机械工程中的故
障诊断案例，以及在新产品开发过程中的质量控制案例。
振测试的发展趋势
振动测试正向着更加智能化、高效化的方向发展。未来，随着传感技术和数
据分析方法的进步，振动测试将进一步应用于智能制造、物联网和次分享，我们深入探讨了振动测试的基本概念、应用领域和方法。了
解振动测试的意义和工具，以及数据分析和案例分析的重要性。振动测试的
第7章——船舶振动评价、防振与减振
船体振动基础1第7章船舶振动评价、防振与减振一、船舶振动的危害二、船舶振动的标准三、船舶振动的测试四、船舶振动的具体测试方法21一、船体振动的危害P2171.对人体的危害• 振动以及由振动引起的噪声，会导致船员与乘客的不适，引起疲劳甚至损害健康。
• 长期处于振动环境中会影响神经系统的正常工作机能，导致肌肉松弛，血压升高，视觉迟钝等。
3二、船舶振动的标准•• 人体对振动的反应41一、船体振动的危害1.对人体的危害1）人体固有频率：胸腹系统固有频率4~6H z ，2030头、颈、肩固有频率20~30H z ，人体系统固有频率6~9H z ，其中许多频率是船上常见的激励频率。
216~20H z ）环境振动通过接触表面使人感受到振动。
大于，人同时感觉到噪声；大于100H z ，主要是噪声。
367H 5）6~7Hz 的垂向振动会引起晕船症。
水平振动常比垂向振动影响更大，极度影响生活和工作。
一、船体振动的危害2.对船体结构的损害•或产生振动使高应力区的船体结构出现裂缝、或产生疲劳破坏，从而影响其安全性和正常使用。
①当共振时振幅及振动应力急剧放大（例：某船二节点振幅为1mm，振动应力平均为1.0~2.0N/mm2，共振时振幅为18mm，振动应力20 N/mm2）②材料或结构的内在缺陷（裂纹、疏松、气孔、夹渣等）使其在长期承受振动的过程中可能产生宏观裂纹源，最终导致构件的疲劳破坏。
6一、船体振动的危害2.对船体结构的损害振动使高应力区的船体结构出现裂缝、或产生疲劳破坏，•振动使高应力区的船体结构出现裂缝或产生疲劳破坏，从而影响其安全性和正常使用。
③当实测振动应力为10~20N/mm2时，结构就可能发生损坏。
④尤其在尾部结构、焊缝附近和应力集中的部位更易破坏。
7一、船体振动的危害3.对机器设备的危害•振动使机器仪表和设备失常寿命缩短或损坏• 振动使机器、仪表和设备失常，寿命缩短或损坏。
1）过度的振动使计算机、自动控制的仪表设备失灵或损坏，影响航行安全。
船体振动智慧树知到答案章节测试2023年华中科技大学
绪论单元测试1.要产生振动，需要（）。
A:时变作用B:空气C:弹性D:质量答案:ACD2.属于振动的是（）。
A:敲鼓B:钟摆C:心脏搏动D:说话时的声带答案:ABCD3.已知船体结构的动态特性，计算在输入作用下的输出。
属于（）。
A:系统识别B:响应分析C:环境预测D:系统设计答案:B4.在已知外界激励下设计合理的船体系统参数，使系统的动态响应或输出满足要求。
属于（）。
A:系统识别B:响应分析C:系统设计D:环境预测答案:C5.已知系统的输入和输出，求出船体系统的参数。
属于（）。
A:系统识别B:系统设计C:环境预测D:响应分析答案:A6.在已知系统的响应和系统参数的条件下，预测系统的输入。
属于（）。
A:系统识别B:系统设计C:环境预测D:响应分析答案:C第一章测试1.在下图所示的结构中小球质量为m，梁的质量忽略不计，梁的长度为L，截面惯性矩为I，材料的弹性模量为E。
若要使小球的自振频率ω增大，可以（）。
A:增大IB:减小EC:增大mD:增大L答案:A2.如图a所示，梁的质量忽略不计，小球的自振频率；若在小球处添加刚度为k的弹簧，如图b所示，则系统的自振频率ω1为：（）。
A:B:C:D:答案:D3.单自由度系统自由振动的幅值仅取决于系统的（）。
A:固有频率B:质量C:初速度和初位移D:刚度答案:C4.已知某单自由度系统质量为m，刚度为k，阻尼系数为c，阻尼因子为ξ。
若令系统刚度为4k，则下列说法正确的是（）。
A:新的阻尼因子为1/2 ξB:新的阻尼因子为1/4 ξC:新的阻尼系数为1/2 cD:新的阻尼系数为1/4 c答案:A5.单自由度系统只有当阻尼比时，才会产生振动现象。
（）A:ξ<1B:ξ≤1C:ξ>1D:ξ=1答案:A6.已知结构的自振周期T=0.3s，阻尼比ξ=0.04，质量m在y0=3mm，v0=0的初始条件下开始振动，则至少经过个周期后，振幅可以衰减到0.1mm以下。
（）A:14B:13C:12D:11答案:A7.速度导纳的单位是（）。
振动测试方法
振动测试方法振动测试是一种常见的工程测试方法，用于评估结构或设备在振动环境下的性能和稳定性。
振动测试方法的选择和实施对于确保产品质量和安全性至关重要。
本文将介绍几种常见的振动测试方法，以及它们的应用范围和特点。
首先，最常见的振动测试方法之一是模态分析。
模态分析是通过激励结构并测量其振动响应，以确定结构的固有频率、振型和阻尼比。
这种方法适用于评估结构的动态特性，如自由振动频率和模态形状。
模态分析通常用于评估建筑结构、机械设备和汽车等各种工程结构。
其次，频率响应分析是另一种常见的振动测试方法。
频率响应分析通过在结构上施加不同频率的激励，并测量结构的振动响应来评估结构的频率响应特性。
这种方法适用于评估结构在不同频率下的振动特性，如共振频率、频率响应函数和频率响应谱。
频率响应分析通常用于评估建筑结构、桥梁和飞行器等工程结构。
此外，冲击响应分析也是一种常用的振动测试方法。
冲击响应分析通过在结构上施加冲击载荷，并测量结构的冲击响应来评估结构的冲击性能。
这种方法适用于评估结构在冲击载荷下的动态响应特性，如冲击响应函数和冲击响应谱。
冲击响应分析通常用于评估建筑结构、航天器和武器装备等工程结构。
最后，振动环境测试是一种综合性的振动测试方法。
振动环境测试通过模拟实际工作环境中的振动条件，并测量结构或设备在振动环境下的性能和稳定性。
这种方法适用于评估结构或设备在实际工作环境中的振动响应特性，如振动传递函数和振动响应谱。
振动环境测试通常用于评估航天器、船舶和汽车等工程结构。
综上所述，振动测试方法包括模态分析、频率响应分析、冲击响应分析和振动环境测试等多种方法。
不同的振动测试方法适用于不同的工程结构和设备，可以帮助工程师评估结构或设备在振动环境下的性能和稳定性，从而指导工程设计和改进工程质量。
振动测试方法的选择和实施应根据具体工程需求和测试目的进行综合考虑，以确保测试结果的准确性和可靠性。
《振动测试方法》PPT课件
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轴心轨迹测量
利用电涡流传感器测量轴心轨迹对分析转轴的工作状 态是十分有用的，是振动测量中的一个十分重要的内容。 轴心轨迹是指机组在一定转速下轴心相对于轴承座在轴线 垂直平面内的运动轨迹。图5.28为轴心轨迹测试图，一般 多采用传感器与水平成45°角的安装方式。
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传感器的选择
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振动幅值测量
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振动幅值是一般振动测量中最感兴趣的测试内容，它一般包括图5.26所示的四种情况：
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转子径向相对振动的测量
图5.27是利用电涡 流传感器测量转子径向 相对振动的示意图，通 常以圆轴的转动表面在 某一半径方向的振动作 为轴心在该方向的振动。 其中（a）表示用电涡 流传感器测得的转轴振 动信号（电压），该信 号由交流分量和直流分 量两部分组成。交流分 量表示传感器探头与转 轴表面的动态电压信号， 直流分量则代表了平均 间隙电压，由此可确定 轴心在轴承中的平均位 置。
例如，当我们乘坐在运行中的汽车或火车上，就会感觉到振动；工厂中的机器、家中 的家用电器（如洗衣机、脱排油烟机等）工作时也会产生振动，并使我们听到嗡嗡的 声音。
涉及振动的工程应用分为消除振动和应用振动进行工作两种。
多数情况下，振动是有害的。振动影响机器设备的工作性能和寿命，产生损害机械设 备结构和建筑物的动载荷，并能直接地或通过产生噪声间接地危害人类的健康。因此， 除某些利用振动原理工作的机器设备（如：夯实机、捣固机、清洗机等）外，一切都 必须力求将振动量级控制在允许的范围之内。即使对那些利用振动原理工作的机器设 备，也必须采取适当的措施，将其振动的影响尽量控制在有限的空间范围内，以免危 害人类和其它结构。
2024届高考物理一轮复习：实验：用单摆测重力加速度
第七章机械振动与机械波实验：用单摆测重力加速度【考点预测】1.用单摆测重力加速度实验器材和实验原理2.用单摆测重力加速度实验步骤和数据处理3.用单摆测重力加速度注意事项和误差分析【方法技巧与总结】1．实验原理当摆角较小时，单摆做简谐运动，其运动周期为T＝2πlg，由此得到g＝4π2lT2，因此，只要测出摆长l和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g的值．2．实验器材单摆，游标卡尺，毫米刻度尺，停表．3．实验过程(1)让细线的一端穿过金属小球的小孔，做成单摆．(2)把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置处做上标记，如图所示．(3)用毫米刻度尺量出摆线长度l′，用游标卡尺测出金属小球的直径，即得出金属小球半径r，计算出摆长l＝l′＋r.(4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过5°)，然后放开金属小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成30～50次全振动所用的时间t，计算出单摆的振动周期T.(5)根据单摆周期公式，计算当地的重力加速度．(6)改变摆长，重做几次实验．4．数据处理(1)公式法：利用T＝tN求出周期，算出三次测得的周期的平均值，然后利用公式g＝4π2lT2求重力加速度．(2)图像法：根据测出的一系列摆长l对应的周期T，作l－T2的图像，由单摆周期公式得l＝g4π2T2，图像应是一条过原点的直线，如图所示，求出图线的斜率k，即可利用g＝4π2k求重力加速度．5．注意事项(1)悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定．(2)单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于5°.(3)选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时，并数准全振动的次数．(4)应在小球自然下垂时用毫米刻度尺测量悬线长．(5)一般选用一米左右的细线．【题型归纳目录】题型一：教材原型实验题型二：实验误差分析题型三：探索创新实验【题型一】教材原型实验【典型例题】例1．在做“用单摆测量重力加速度”的实验时。
振动测试原理
振动测试原理振动测试是一种常用的工程测试手段，它可以用来测量物体在振动过程中的各种参数，如振幅、频率、相位等，从而帮助工程师分析和评估物体的振动性能。
振动测试原理是基于物体在受到外力作用时会产生振动的基本物理规律，下面将详细介绍振动测试的原理及其应用。
振动测试的原理主要包括振动的基本概念、振动的传播方式和振动测试的基本方法。
首先，振动是物体在受到外力作用时产生的周期性的运动。
振动的基本参数包括振幅、频率和相位。
振幅是振动的最大偏离量，频率是单位时间内振动的周期数，相位是振动的起始相对位置。
这些参数可以通过振动测试手段来准确测量，从而帮助工程师分析物体的振动特性。
其次，振动可以通过不同的传播方式进行传递，主要包括机械振动和声波振动。
机械振动是物体在受到外力作用时产生的直接机械振动，而声波振动是振动通过介质（如空气、水等）传播的声波。
振动测试可以通过传感器和仪器来测量不同传播方式下的振动参数，从而帮助工程师分析物体的振动传播特性。
最后，振动测试的基本方法包括模态分析、频谱分析和振动响应测试。
模态分析是通过激励物体的振动，测量物体的振动模态（如固有频率、振型等）来分析物体的结构特性。
频谱分析是通过傅里叶变换将时域信号转换为频域信号，从而分析物体的频率分布特性。
振动响应测试是通过激励物体的振动，测量物体的响应信号来分析物体的动态特性。
这些方法可以帮助工程师全面地了解物体的振动特性，从而指导工程设计和优化。
综上所述，振动测试原理是基于物体在受到外力作用时会产生振动的基本物理规律，通过测量物体在振动过程中的各种参数，帮助工程师分析和评估物体的振动性能。
振动测试的原理包括振动的基本概念、振动的传播方式和振动测试的基本方法，通过这些原理，工程师可以全面地了解物体的振动特性，从而指导工程设计和优化。
环境监测第七章噪声及振动监测
第一节 声音和噪声 一、声音的定义 声音的本质是波动。受作用的空气发生振动，当振动频率在20～20000Hz时，作用于人的耳鼓膜而产生的感觉称为声音。 二、噪声及其主要危害 人们生活和工作所不需要的声音叫噪声。 损伤听力、干扰人们的睡眠和工作，诱发疾病，干扰语言交流，强噪声还会影响设备正常运转和损环建筑结构。
3.声强级
4.声压级
声压级常用Lp表示，定义为： 式中：Lp——声压级，dB； p——声压，Pa； p0——基准声压。 在空气中规定p0为2×10－5Pa，该值是正常青年人耳朵刚能听到的1000Hz纯音的声压值。
四、噪声的叠加和相减
1.噪声的叠加 声能量是可以代数相加的，设两个声源的声 功率分别为W1和W2，那么总声功率W总=W1+W2。而两 个声源在某点的声强为I1和I2时，叠加后的总声强 I总=I1+I2。 声压不能直接相加。
如果数据符合正态分布，其累积分布在正态概率纸上为一直线，则可用下面近似公式计算：
L10，L50，L90为累积百分声级，其定义是： L10——测定时间内，10％的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均峰值； L50——测量时间内，50％的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值； L90——测量时间内，90％的时间超过的噪声级，相当于噪声的背景值。
8 000
11 313.6
5 656.80
500
707.100
353.550
16 000
22 627.2
11 313.6
第四节 噪声测量仪器
一、声级计 1.声级计的工作原理
《普通物理学》课件-第七章 振动
5g
等效劲度系数 （ke） f ke x
f: 恢复力 x: 偏离平衡位置的位移
0
ke m
弹簧的串联和并联
• 串联公式： 1/k = 1/k1 +1/k2
• 并联公式： k = k1 + k2
k1
k2
k1
k2
例：一劲度系数为 k 的弹簧均分为二，试求 均分后两弹簧并联的等效劲度系数 k'。
解：串联公式：
sinθ≈θ (θ<5o 0.3 rad)
O
l
T
当振幅很小时，单摆的振动为简谐振动。
mg
Quasi 1-D restoring force
f = -mgsinθ≈-mgθ= -mgx/l
k = mg/l, ω02 = k/m = g/l ω0 = √g/l
T 2 l
g
单摆实验 可以测g
复摆（物理摆）
A
ωt+
0
xx
旋 转 矢量 A的
x 端点在
轴上的投
影点的运
动为简谐
运动.
x Acos(t )
x Acos(t )
•复数表示：
将xy平面看作一个复平面
矢量端点对应于一个复数 （包含模和辐角）
xt Acost 0
x t Aeit0辐角
eit0 cost 0 i sin t 0
设B的质量为m， A的质量便是γm
A
v0
B
B
第一阶段是弹性碰撞
第二阶段：A做匀速直线运动；B，B '的质心做匀速直线运动，
B，B '相对质心作简谐振动。
弹性碰撞
mvA
mvB
(0)
第七章 水轮发电机组的振动和检修
寸很大、重量很重的，其静平衡无法用试验的方法检 查调整，只能依靠组装的工艺过程来实现。 水轮机转轮的静平衡只能通过试验来检查和实现。尺 寸及重量较大的大中型转轮则只能用立式的试验台进 行静平衡。
配置方程：
水轮发电机组的动平衡
水轮发电机组的动平衡
第二节 水轮发电机组检修概述
第二节 水轮发电机组检修概述
3、状态维修 所谓状态维修，是指按照在线监测和诊断装置所预报
的设备故障状态，来确定机械设备维修工作的时间和 内容。这种方法强调以设备状态为维修依据，该修才 修也必修，使维修制度真正步入了科学发展的轨道， 减少了不必要的大修，降低了维修费用，可取得良好 的经济效果。
第二节 水轮发电机组检修概述
二、定期预防维修的分类和周期
根据检修规程的要求，机组定期检修分为维护检
查、小修、大修和扩大性大修四种，其一般的周 期和占用时间如下表 所示。
第二节 水轮发电机组检修概述
二、定期预防维修的分类和周期
1、维护检查。 维护检查是在运行期间不停机进行的，主要内容
是检查运行情况，测量、记录某些参数，以及必 要的清洗、切换、润滑等工作。 维护检查的目的在于维护机组，掌握机组的日常 运行情况。
第三节 水轮机转动部分的修复
（二）转轮被侵蚀面积、深度和金属失重量的测量 1、侵蚀面积可用涂色翻印法来测量，即在侵蚀区域的周 边涂刷墨汁等着色材料，待涂料干燥前用纸印下，再将纸 放在刻有10mm×10mm 方格的玻璃板下，用数方格的方 法求得各侵蚀区面积，将每块面积叠加，便得每个叶片或 整个转轮叶片的侵蚀面积。 2、侵蚀深度可用探针或大头针插入破坏区，再用钢板尺 来量取。也可用厂自制的侵蚀深度测量器来测量。
第七章 振动和波 题库含答案-大学复习资料
第七章 振动和波 题库及答案一、单选题1、作简谐振动的物体运动至平衡位置向正方向运动时，其位移x 、速度υ、加速度a 为 [设振动方程为x =A cos(ωt+φ)] （）。
A) x =0， υ=0， a =0 B) x =0， υ=ωA ， a =0 C) x =A ， υ=ωA ， a =ω2A D) x = –A ， υ= –ωA ， a =0 答案: B知识点： 7.1、简谐振动、简谐振动方程 难度: 1 提示：无题解：作简谐振动的物体运动至平衡位置时，其位移x =0、向正方向运动的速度υ=ωA 、加速度a =0，所以B 答案是正确的。
2、一质点作简谐振动,振动方程为x =A cos(ωt ＋ϕ),当时间t =T / 2(T 为周期)时,质点的速度为 （）。
A) -A ωcos ϕ B) -A ωsin ϕ C) A ωcos ϕ D) A ωsin ϕ 答案: D知识点：7.1、简谐振动、简谐振动方程 难度: 2 提示：无题解：质点作简谐振动的速度方程为)sin(ϕωω+=t A -υ，将t =T / 2代入得ϕωϕωϕωωsin )πsin()2sin(A A -TA -υ=+=+=所以D 答案是正确的。
3、一质点作水平方向的简谐振动，设其向右运动为正方向。
当质点在平衡位置开始向右运动，则初位相为（）。
A) 0 B) 2πC) 2π-D) 3π答案: C知识点： 7.1、描述简谐振动的物理量 难度: 2 提示：无题解：设简谐动方程为)cos(ϕω+=t A x ， t =0时ϕcos 0A = 0cos =ϕ 2π±=ϕ因为 0sin 0sin 0<>-=ϕϕωA υ 所以 2π-=ϕ 所以C 答案是正确的。
4、一质量为m 的物体，以速度υ(t ) = υ0sin ωt 的规律振动，则振动系统的总机械能为（）。
A)221ωm B) ω 20m υ C)2021m υ D)t m υω sin 21220 答案: C知识点： 7.1、简谐振动的能量 难度: 2提示：因物体的速度按υ(t ) = υ0sin ωt 的规律振动，所以物体的振动为简谐振动。
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振动测试的基本参数
振动的幅值、频率和相位是振动的三个基本参数。
位移 速度 加速度
x(t)xmsint() v(t)ddxtxmcost ()
a(t)d d v t 2xmsi n t() 2x
振动测试方法
机械式测量方法
将工程振动的参量转换成机械信号，再经机械系统放大后，进 行测量、记录。
常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪，它能测量的频率 较低，精度也较差。但在现场测试时较为简单方便。
将测振仪直接固定在被测振动 物体的测点上，当传感器外壳随被 测振动物体运动时，由弹性支承的 惯性质量块m 将与外壳发生相对运 动。惯性式测振传感器是由与传感 器壳体之间用弹簧和阻尼器联系着 的惯性质量块组成的单自由度振荡 系统。
振动测试原理
传感器的力学数学模型
壳体相对于惯性块的振动与被测振动之间的关系可由振动理论推出： y质量块的绝对位移，x表示被测物体的绝对位移，Z表示质量块
相对于被测物体的位移。 则有 Z=y-x
m d d22 ytCdy dx tkyx0
mdd22ztCd dztkzmdd22 xt
振动测试原理
若被测物体的振动为谐振动，则有
xxmsint
根据二阶系统响应特性得到传感器输出位移量应为
zAm s xi n t
同时
f t
A
mn2
1
n
2
2
4
2
n
振动测试的意义
确定系统的特性（固有频率、振型等），预防共振 研究动平衡、隔振、减振方法，以消除振动的影响 进行振动检测、故障诊断及环境噪声控制 振动技术的利用
振动测试的意义
振动测试的主要内容
振动基本参数的测量：测量振动物体上某点的位移、速度、加速 度、频率和相位。 振动系统特征参数的测试：固有频率、阻尼、刚度和振型等动态 参数。
2
振动测试原理
由于 因此有
afm td d v t 2xm si n t
z
xm(n)2
sint()
(1(n)2]2(2n)2)
振动测试原理
测振传感器分类
相对式：传感器测出的是被测振动相对某一取做参考相对静止 坐标的运动，又可分为直接式和跟随式。 绝对式（惯性式）：这种传感器不需要依赖外界，而是利用本 身惯性在惯性空间建立坐标，测定的是被测振动相对大地或惯性 空间的绝对运动，因此称为惯性式或绝对式。
振动测试原理
相对式测振传感器原理
第七章 振动测试
本章主要内容
振动测试简介 振动测试方法及系统组成 振动测试原理 振动参量的测试 加速度测试及其系统构成
振动测试的意义
从狭义上讲，把具有时间周期性的运动称为振动。从广义上讲，任 何一个物理量在某一数值附近所做的周期性变化都称做振动。机械振动 是指物体在平衡位置附近所作的往复运动。
在测量时，把仪器固定在 不动的支架上，使触杆与被测 物体的振动方向一致，并借弹 簧的弹性力与被测物体表面相 接触，当物体振动时，触杆就 跟随它一起运动，并推动记录 笔杆在移动的纸带上描绘出振 动物体的位移随时间的变化曲 线，根据这个记录曲线可以计 算出位移的大小及频率等参数。振Βιβλιοθήκη 测试原理绝对式测振传感器原理
振动测试的意义
危害结构强度的振动
振动测试的意义
振动对人体的影响
实验表明： 振动频率在4~8Hz之
间时，人体将处于垂直方 向振动的共振状态，胸、 心脏不适。
振动频率在10~12Hz 之间时，腹部共振。
振动频率在0.1~0.3Hz 之间时，头晕。
振动测试的意义
振动给料机
振动测试的意义
振动按摩椅
振动测试的两种方式
测量机械设备或结构在工作状态下的振动。 对机械设备或结构施加某种激励，测量其受迫振动，以便求得被 测对象的振动力学参量或动态性能。
振动测试的意义
机械振动系统基本要素
惯性：是能使系统当前运动持续下去的性质，通常由物理参数质量 M表征； 恢复性：是能使系统位置恢复到平衡状态的性质，通常由物理参数 刚度K表征； 阻尼：是能使系统能量消耗掉的性质,由物理参数阻尼C表征。
振动测试方法
电测法
将工程振动的参量转换成电信号，经电子线路放大后显示和记录。 电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量（电动势、电荷、及其 它电量），然后再对电量进行测量，从而得到所要测量的机械量。这 是目前应用得最广泛的测量方法。
特点：灵敏度高，频率范围及动态、线性范围宽，便于分析和遥测， 但易受电磁场干扰，是目前最广泛采用的方法。
特点：抗干扰能力强，频率范围及动态、线性范围窄、测试时 会给工件加上一定的负荷，影响测试结果，用于低频大振幅振动及 扭振的测量
振动测试方法
光学式的测量方法
将工程振动的参量转换为光学信号，经光学系统放大后显示 和记录。
比如读数显微镜和激光测振仪等。
特点：不受电磁场干扰，测量精度高，适于对质量小及不易安 装传感器的试件作非接触测量。在精密测量和传感器、测振仪标定 中用得较多。
例如：钟摆的振动 琴弦的振动 车船的振动 机床的振动 桥梁的振动等
振动测试的意义
振动的两重性
有害的一面：降低机械加工的精度和表面粗糙度，危害结 构的强度，发生大变形导致机器或结构的破坏甚至酿成灾难性 的事故。
有利的一面：振动给料机、振动筛选机、振动破碎机、振动 球磨机、振动打桩、振动测桩、振动抛光、结构的减振、抗震等 都是利用振动的特性进行工作的。
振动测试系统的组成
振动测试系统组成
振动传感器
对应二次仪表
振动分析仪
显示、记录
振动传感器：把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信 号，对于电测法是转换为电量进行测试。 二次仪表：专配压电式传感器的测量线路有电压放大器、电荷放大 器等；此外，还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化装置等等。 振动分析及显示、记录环节：从测量线路输出的电压信号，可按测 量的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器、记录设备等。
振动测试原理
电测法测振原理
振动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量，而 是将原始要测的机械量作为振动传感器的输入量Mi，然后由机械 接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量Mt，最后由 机电变换部分再将Mt变换为电量E，因此一个传感器的工作性能 是由机械接收部分和机电变换部分的工作性能来决定的。