道路与桥梁检测2图文.pptx
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1、二、振动测量的目的:二、振动测量的目的:1)测定振级)测定振级2)寻找振源)寻找振源3)提取故障信息)提取故障信息4)研究结构的动态特性:分析动态响应、)研究结构的动态特性:分析动态响应、求动特性参数,固有频率、振型、刚度、阻尼比等求动特性参数,固有频率、振型、刚度、阻尼比等5)隔振理论、方法、材料)隔振理论、方法、材料6)环境条件模拟和产品质量检查:地震、运输、跌落等)环境条件模拟和产品质量检查:地震、运输、跌落等三、振动的分类三、振动的分类(1)从产生振动的原因来分:系统仅受到初始条件系统仅受到初始条件(初始位移、初始速度初始位移、初始速度)的激励而引的激励而引起的振动称为起的振动称为自由
2、振动自由振动,系统在持续的外作用力激励下的系统在持续的外作用力激励下的振动称为振动称为强迫振动强迫振动自由振动问题虽然比强迫振动问题单纯但自由振动反映了系统内部结构的所有信息,是研究强迫振动的基础自激振动自激振动非线性系统反馈(2)从振动的规律来分:简谐振动复合周期振动瞬态振动随机振动(3)模型)模型 (4)位移)位移(5)第二节第二节 机械振动的基本形式机械振动的基本形式a a、振动的基本参数(、振动的基本参数(7.37.3)幅值:幅值:振动强度大小振动强度大小频率: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、动平衡等相位:确定共振点、动平衡等1.1.振动的基础知识振动的基础知识
3、b b、振动的描述、振动的描述:位移、速度、加速度位移、速度、加速度平均绝对值平均绝对值波形因数波形因数波峰因数波峰因数反映信号的中心趋势、静态部分反映信号的中心趋势、静态部分峰值峰值xp/峰峰值:振动幅值的大小峰峰值:振动幅值的大小峰值、有效值、平均绝对值、波形因数与波峰因数峰值、有效值、平均绝对值、波形因数与波峰因数2.2.简谐振动简谐振动是一种最简单的周期振动,振动量随时间成是一种最简单的周期振动,振动量随时间成简谐函数简谐函数变化变化xok运动学特征运动学特征动力学特征动力学特征 由由 微分方程特征微分方程特征 以无阻尼弹簧振子为例得出普遍结论:以无阻尼弹簧振子为例得出普遍结论:加速度
4、加速度速速 度度vtxa解解 可得可得位位 移移振动方程振动方程幅值关系:幅值关系:1.在幅频曲线上幅值最大处的频率称为在幅频曲线上幅值最大处的频率称为位移共振频位移共振频率率,它和系统的固有频率的关系为,它和系统的固有频率的关系为显然,随着阻尼的增加,共振峰向原点移动;当无阻尼时,位移显然,随着阻尼的增加,共振峰向原点移动;当无阻尼时,位移共振频率共振频率r即为固有频率即为固有频率n;当系统的阻尼率当系统的阻尼率 很小时,位移共很小时,位移共振频率接近系统的固有频率可用作振频率接近系统的固有频率可用作n的估计值的估计值。2.2.无论系统阻尼比是多少无论系统阻尼比是多少,在时的位移始终落后于在
5、时的位移始终落后于激励力激励力90的现象,称为的现象,称为相位共振相位共振;输入为力输入为力,输出为速度输出为速度,速度共振频率速度共振频率(与固有频率相等与固有频率相等)加速度响应共振频率大于系统的固有频率加速度响应共振频率大于系统的固有频率 相位共振现象可用于系统固有频率的测量相位共振现象可用于系统固有频率的测量。当系统阻尼不为零。当系统阻尼不为零时,位移共振频率时,位移共振频率 r不易测准。但由于系统的相频特性总是滞不易测准。但由于系统的相频特性总是滞后后90,同时,相频曲线变化陡峭,频率稍有变化,相位就偏,同时,相频曲线变化陡峭,频率稍有变化,相位就偏离离90,故用相频特性来确定固有频
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