振动的定义
什么是振动?
●物体偏离基准位置做周期往复运动。
●物体偏离基准位置的周期摆动
振动的基本要素
●弹性,阻尼和质量。
弹性
弹性+阻尼
振动分析用数据模态化
表示振动的模态参数
●质量(m):储藏运动的能量。
√系统自身的质量
●刚性(k):储藏位置的能量。
√系统自身具有的刚性(或弹性)
√机械零件:弹簧等。
●阻尼(c):消除能量。
√消除系统自身具有的能量的能力。
√机械零件:阻尼物,吸振材料等
所有振动系统都具有共同的特性。
●固有振动频率
●阻尼系数
●振动模态
测定这些特性的试验方法叫模态试验(Modal Testing)。
系统固有振动频率(Hz)
●m:质量(kg)
●k:刚性或弹性常数(N/m)
振动的分类
振动的分类
●按有无外力(外部激振源)作用来分
自由振动:初期施加激振力,以后去除外力状态的振动。
□Modal Testing
强制振动:连续施加外部力的振动。
□发动中的汽车,引擎等变速装置。
□马达等回转体系统等。
●按有无阻尼来分
无阻尼振动:维持最初的振动。
阻尼振动:振动逐渐减小的振动。
自然界几乎所有系统的振动都是阻尼振动。
●机械系统为强制振动的同时为有阻尼的振动时的外力作用时,由机械系统来决定。
如在变速器中,各个齿轮的转速和齿数(Tooth Number)的不同意造成变速器全体的振动。
振动的测定和表示
振动测定的方法
●加速度:加速度传感器
●速度:速度传感器—Laser 速度测量等
●位移:位移传感器—LVDT,Laser 等位移传感器
时间函数(Time History,Time Signal)
●表示振幅与时间的关系
●不容易进行分析
Time Singal时间信号振动的表示方法
●x轴:时间(msec,sec)
●y轴:振幅(加速度,速度,位移)
振幅的表示
●Peak峰值(也叫最大值):一定时间内的最大值
●Peak to Peak峰峰值:最大正值与最小负值之差。
●平均值:一定时间内平均值
●均方根值(RMS Root Mean Square):一定时间内,数值平方后对时间进行平均,然后再开根号。这个值反映了信号所包含的能量,是最常使用的一个单位。
●Overall 综合值:一般表示振动量的时候使用,和RMS的概念相同。
周期和频率
周期(Period,T):
一次往复运动或者一次回转运动的时间间隔为周期,通常以秒为单位表示。
频率(Frequency,f):
每一秒时间内往复或回转运动的次数,以Hz为单位表示。
周期和频率的关系:
●周期是频率的倒数。
回转体的基本频率(f)
●RPM是每分转数。
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