振动的检测知识总结,振动测试模态分析中的阻尼模型知识,振动三要素— 振幅、频率、相位
到目前为止,在振动试验这个领域,正弦振动、随机振动以及混合型的振动试验都能够在试验室内实现。由于正弦振动试验和随机振动试验的各自的特点,使它们成为力学环境试验中的两个重要的试验项目。
振动是物体围绕平衡位置(或平均位置等)进行的一种往复运动的一种形式,通常用一些物理参量(如位移、速度、加速度等)随时间变化的函数来表征振动的时间历程。
模态分析中的阻尼模型
常用阻尼模型
粘性比例阻尼(线性阻尼模型)、一般粘性阻尼、结构比例阻尼(线性阻尼)、结构阻尼这四种模型较为常用。
实模态分析与复模态分析
在实模态分析中,无阻尼系统和比例阻尼系统的模态矢量为实矢量,此类结构称为实模态系统。
在复模态分析中,结构阻尼系和一般粘性阻尼系统的模态矢量为复矢量,这种结构称为复模态系统。
什么是振动三要素:
振动三要素— 振幅、频率、相位。
1、振幅A(Amplitude)“振幅”,振幅能告诉我们振动的程度。振幅就是波形图上的轨迹高度。如果放置两块硬币在风扇叶片上,重新观察其波形。会发现其振辐增大。
位移:特别适合低频振动(<10Hz))选用,一般用于低转速机械的振动评定。
速度:速度V=D*2*π*f,(f表示振动频率,D表示位移幅值),通常推荐选用,一般用于中速转动机械(或中频振动(10~1000Hz))的振动评定。
加速度:A=V*2*π*f= D*(2*π*f )^2,与频率f²成正比,特别适合高频振动选用,一般用于高速转动机械(或高频振动(>1000Hz))的振动评定。
“峰-峰”(简称“pk-pk”)是指波形上相邻两个波谷与波峰的高度差。峰值(简称“pk”),是从坐标轴到峰顶的差值(或从波谷至坐标轴的差值)。RMS就是将波形所有的值取平方后相加,然后除以测量的次数后取结果的平方根。对于正弦波而言。其“RMS”等于峰值的0.707倍。
2、频率f(Frequency)频率f是物体每秒钟内振动循环的次数,单位是赫兹 [Hz]。频率是振动特性的标志,是分析振动原因的重要依据。对旋转机械来说,转子每旋转一周就是完成了一个振动过程,为一个周期,或者说振动循环变化了一次。频率与周期互为倒数,f=1/T。(T:是物体完成一个振动过程所需要的时间,单位是秒 [s])
3、相位(Initial phase)
相位是在给定时刻振动体被测点相对于固定参考点的位置,单位是度[°]。我们可以利用相位来诊断以下故障:不平衡(像我们的风扇)、不对中、轴弯曲等许多故障。我们还可以利用相位去检测共振和地基振动或者利用相位读数来进行平衡调整等。
振动试验在多个行业中具有广泛的应用,其必要性主要体现在以下几个方面:
道路交通类:对于道路车辆电子电气设备、轨道交通机车车辆设备与装置以及汽车零部件等产品,振动试验能够评估其在运输和使用过程中的抗振能力,确保产品的安全性和可靠性。
计算机类:电脑、显示屏、主机、电脑元器件以及医疗设备等精密仪器需要通过振动试验来验证其在振动环境下的性能表现,以确保产品的稳定性和耐用性。
电子通信类:手机、射频器、电子通信元器件以及PCB、PCBA等产品同样需要进行振动试验,以评估其在振动环境下的结构完整性和功能可靠性。