振动信号分析和振动测试的基础知识.pdf

文档介绍：振动振动和和振动测试振动测试
的的
基基 础础 知知 识识
1
内容提要
„ 简谐振动三要素 ƒ 旋转机械振动的测量
振幅、频率和初相位 ƒ 传感器原理及其选用
振动位移、速度和加速度 ƒ 基频分量的幅值和相位
ƒ 振动相位的测量
„ 振动波形
ƒ 旋转机械的振动图示
„ 频率分析和频谱图
ƒ 定转速：波形图、频谱图
„ 振动系统的模态特性
固有频率、阻尼比 ƒ 变转速：波德图和极坐标图
ƒ 自由振动与强迫振动 三维频谱图
共振
2
简谐振动的三要素
波形曲线
旋转矢量
函数式
x = Asin(2πft +ϕ) = Asin(ωt +ϕ)
„ 振幅 A (Amplitude)
偏离平衡位置的最大值。描述振动的规模。
„ 频率 f (Frequency)
描述振动的快慢。单位为次/秒(Hz) 或次/分(c/min) 。
周期 T = 1/f 为每振动一次所需的时间，单位为秒。
圆频率 ω = 2π f 为每秒钟转过的角度，单位为弧度/秒
„ 初相角 ϕ (Initial phase)
描述振动在起始瞬间的状态。
3
位移、速度、加速度之间的关系
位移(Displaceme nt)
x = Asin(ωt + ϕ)
速度(Velocity )
π
v = x = Aω sin(ωt + ϕ + )
2
加速度 (Accelerati on)
a = x = Aω 2 sin(ωt + ϕ + π )
v x ƒ 位移、速度、加速度都是同频率的简谐波。
ω ƒ 三者的幅值相应为 A、Aω、Aω 2。
相位关系：加速度领先速度90 ; 速度领先位移90 。
a ƒ º º 4
各种振动的时域波形
名称 波形 名称波形
5
复杂振动的幅值参数
峰峰值 正峰值
xrms
负峰值
各幅值参数随时间变化，彼此间无明确定关系
6
简谐振动的幅值参数
正峰值
平均绝对值
有效值 平均值
峰峰值
负峰值
各幅值参数是常数，彼此间有确定关系
ƒ 峰值 xp=A; 峰峰值 xp-p=2A
ƒ 平均绝对值 xav=
ƒ 有效值 xrms=