机械振动测试与分析精要

测试测试技术技术第七章第七章 机械振动测试与分析机械振动测试与分析主要研究内容主要研究内容：1.1.了解振动测量的工程应用了解振动测量的工程应用 2.2.了解虚拟仪器的工作原理及应用了解虚拟仪器的工作原理及应用 测测试试技技术术基基础础 测试测试技术技术1.1.振动的基础知识振动的基础知识7.1 振动的测量振动的测量a a、振动的基本参数、振动的基本参数幅值：振动强度大小幅值：振动强度大小频率：频谱分析寻找振源频率：频谱分析寻找振源相位：确定共振点、振型测量等相位：确定共振点、振型测量等第第七七章章机机械械振振动动测测试试及及分分析析测试测试技术技术b、振动类型、振动类型 振振动动的的测测量量测试测试技术技术c、单自由度系统的受迫振动、单自由度系统的受迫振动 质量块受力时产生的受迫振动质量块受力时产生的受迫振动振振动动的的测测量量测试测试技术技术质量块受力时产生的受迫振动频响曲线质量块受力时产生的受迫振动频响曲线振振动动的的测测量量测试测试技术技术基础受力时产生的受迫振动基础受力时产生的受迫振动振振动动的的测测量量测试测试技术技术基础受力时产生的受迫振动幅频曲线基础受力时产生的受迫振动幅频曲线振振动动的的测测量量测试测试技术技术2.2.振动的激励与激振器振动的激励与激振器a、激励方式、激励方式稳态正弦激振稳态正弦激振瞬态激振瞬态激振随机激振随机激振快速正弦扫描激振快速正弦扫描激振脉冲激振脉冲激振阶跃（张驰）激振阶跃（张驰）激振振振动动的的测测量量测试测试技术技术快速正弦扫描激振快速正弦扫描激振振振动动的的测测量量测试测试技术技术随机激振随机激振振振动动的的测测量量测试测试技术技术b、激振器、激振器电动式激振器电动式激振器振振动动的的测测量量测试测试技术技术电动式激振器电动式激振器振振动动的的测测量量测试测试技术技术电磁式激振器电磁式激振器振振动动的的测测量量测试测试技术技术电磁式激振器电磁式激振器振振动动的的测测量量测试测试技术技术电液式激振器电液式激振器振振动动的的测测量量测试测试技术技术3.3.振动测量与测振传感器振动测量与测振传感器a、常用测振传感器惯性式测振传感器振振动动的的测测量量测试测试技术技术电涡流式位移传感器振振动动的的测测量量测试测试技术技术电涡流式位移传感器振振动动的的测测量量测试测试技术技术电涡流式位移传感器振振动动的的测测量量测试测试技术技术磁电式速度传感器振振动动的的测测量量测试测试技术技术磁电式速度传感器振振动动的的测测量量测试测试技术技术压电式加速度传感器振振动动的的测测量量测试测试技术技术压电式加速度传感器振振动动的的测测量量测试测试技术技术压电式加速度传感器振振动动的的测测量量测试测试技术技术测振传感器的合理选择F直接测量参数的选择F传感器的频率范围、量程、灵敏度等指标F使用的环境要求、价格、寿命、可靠性、维修、校准等振振动动的的测测量量测试测试技术技术b、振动量的测量（振动位移、速度、加速度）F正弦测量系统振振动动的的测测量量测试测试技术技术b、振动量的测量（振动位移、速度、加速度）F动态应变测量系统振振动动的的测测量量测试测试技术技术b、振动量的测量（振动位移、速度、加速度）F频谱分析系统（模拟量、数字量）振振动动的的测测量量测试测试技术技术c、机械振动参数的估计（固有频率、阻尼比、振型）F自由振动法振振动动的的测测量量测试测试技术技术c、机械振动参数的估计（固有频率、阻尼比、振型）F共振法（总幅值法）振振动动的的测测量量测试测试技术技术c、机械振动参数的估计（固有频率、阻尼比、振型）F共振法（分量法）振振动动的的测测量量测试测试技术技术 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用动化的应用 1.1.虚拟仪器技术演变虚拟仪器技术演变7.2虚拟仪器技术虚拟仪器技术第第七七章章机机械械振振动动测测试试及及分分析析测试测试技术技术ComputerYour SignalDAQ DeviceTerminal BlockCableDAQ Hardware turns your PC into a measurement and automation system虚虚拟拟仪仪器器技技术术测试测试技术技术Virtual Instrument System ArchitecturePC PluginGPIBPXIVXI虚虚拟拟仪仪器器技技术术测试测试技术技术Graphical ProgrammingGraphical ProgrammingLaboratory Virtual Instrument Laboratory Virtual Instrument Engineering BenchEngineering BenchComponent WorksComponent WorksStandard ANSI C Standard ANSI C Language Language2 2、开发平台、开发平台、开发平台、开发平台虚虚拟拟仪仪器器技技术术测试测试技术技术3 3、应用、应用虚虚拟拟仪仪器器技技术术测试测试技术技术Front PanelControls=InputsIndicators=OutputsBlock DiagramAccompanying“program”for front panelComponents“wired”togetherVirtual Instruments(VIs)虚虚拟拟仪仪器器技技术术测试测试技术技术基于虚拟仪器的新型工业测控系统架构基于虚拟仪器的新型工业测控系统架构虚虚拟拟仪仪器器技技术术测试测试技术技术4、虚拟仪器技术的优点、虚拟仪器技术的优点VI传统仪器传统仪器软件使得开发与维护费用降至最低软件使得开发与维护费用降至最低开发与维护开销高开发与维护开销高技术更新周期短技术更新周期短(1(12 2年年)技术更新周期长技术更新周期长(5(51010年年)关键是软件关键是软件关键是硬件关键是硬件价格低、可复用与可重配置性强价格低、可复用与可重配置性强价格昂贵价格昂贵用户定义仪器功能用户定义仪器功能厂商定义仪器功能厂商定义仪器功能开放、灵活，计算机技术同步发展开放、灵活，计算机技术同步发展封闭、固定封闭、固定与网络及其它周边设备互联与网络及其它周边设备互联功能单一的独立设备功能单一的独立设备虚虚拟拟仪仪器器技技术术测试测试技术技术5、虚拟仪器技术的主要应用领域、虚拟仪器技术的主要应用领域通讯通讯AT&T,Alcatel,Ericsson计算机计算机IBM,Apple,Dell半导体半导体Motorola,TI,Thomson-CSF汽车汽车Ford,Chrysler,Nissan,Toyota电子电子Sony,Siemens石油化工石油化工Shell,Mobil Research纺织纺织Instron,Dupont,Eli Lilly,Albany International制造制造Ericcson,Duracell食品加工食品加工Sara Lee,Ben&Jerry抯抯,Shiner医药医药Johnson&Johnson,Proctor&Gamble测试和测量测试和测量工业自动化工业自动化虚虚拟拟仪仪器器技技术术