振动基础技术讲义讲解
振动试验培训教材
沈国良
上海航天局808研究所
第一章振动基础知识
1．周期振动和随机振动
1．1 简谐振动
最简单的周期振动是简谐振动，例如，质点沿直线x振动，它离开平衡位置的瞬时位移可用下列方程来描述
x(t)=Asin(ωt) （1.1）式中ω——角频率
A——振动位移的最大幅值
T——时间
图1.1表示了1.1式的振动波型。
.
图1.1简谐振动信号
从（1.1）式振动的位移关系式，经过对t求导，可得到质点的振动速度信号：
V（t）=dx (t) / dt = ωAsin(ωt+π/2) （1.2）（1.1）式对t经2次求导，可得质点振动的加速度信号：
a(t)=dv（t）/dt=ω2Asin(ωt+π) (1.3)
从（1.1）式（1.2）式和（1.3）式可见，在正弦振动中，加速度、速度、位移的振动幅度与角频率有关，而相位分别超前90o和180o。
在振动中，幅度除了用峰值表示外，还可以用有效值来表示，其关系式如下：
A
RMS = dt
)t(
x
T
1T
2
（1.4）
在正弦振动中，有效期值与峰值的关系为：
A
RMS = A
2
1
（1.5）
1．2复杂周期振动：
任何复杂的周期振动信号都可以分解为一系列简谐振动信号之和，如下式所示：
f(t) = A+A
1sin(ω
1
t+Φ
1
)+ +A
2
sin(ω
2
t+Φ
2
) +…+A
n
sin(ω
n
t+Φ
n
) (1.6)
它由角频率ω
1
的基频和一系列倍频的谐波组成，复杂周期信号通过频谱分析仪就可以将上述基频和倍频谐波的信号分析出来。
1．3准周期振动：
如果有二个频率成分的振动，它们的频率之比不是有理数，那么这二个频率合成后不存在公共周期，这样的振动信号称为准周期信号，典型的表达如下：x(t) =A1sin(ω1t+Φ1)+ A2sin(πω1t+Φ2) (1.7) 在传动齿轮的振动中常可见这种类型的振动信号。
1．4 瞬态振动：
系统受到瞬态振动激励，其力、位移、速度和加速度会发生突然的变化，这种现象称为冲击。在冲击作用下，系统产生的振动是非平稳的，非随机的，是短时存在的，我们在冲击试验中常用的半正弦波、后峰锯齿波和梯形波就是这种类型的信号。
半正弦波后峰锯齿波梯形波
图1.2 三种常用的冲击波形
1．5 随机振动：
在自然界中，大量的振动是非确定性的，事先不能确定未来的位置与振动参数的瞬时值，它不能用确定的函数关系来描述。这类振动我们称为随机振动。为了研究随机振动，我们采用统计学的方法来研究，如果随机过程的统计特性不随时间变化，称之为平稳随机过程，当整个平稳随机过程的统计特性与每个样本的统计特性相同时，称这种平稳随机过程为各态历经的过程。即时间平均等于集平均。对于各态历经的平稳随机过程，这要一个样本函数就能反映整个随机过程的特性，若随机振动信号的统计特性随时间而变时则称为非平稳随机振动。
1.5.1平稳随机振动
由于随机振动信号的不确定性和复杂性，必须从不同的角度来研究它的统计特性，即可以从时域、幅值域、时差域和频率域等来描述。以下介绍各态历经平稳随机过程的描述方法。
a）时域描述
均值
各态历经平稳随机过程的均值μx等于样本函数的时间平均值。设T为样本长度或采样长度，则
μx = ?∞→T
0T dt t (x T 1
lim ） ( 1.8 )
均方值、均方根值 均方值定义为：
?∞→=T
02T 2
x t)dt (X T 1lim ? （ 1.9 ）
均方根值是均方值的正平方根。均方根值也是有效值。 方差、标准差 方差定义为：
[]
?∞→=T
2x 2T 2x
dt -t)(X T 1
lim μσ （ 1.10 ）
标准差是方差的正平方根。均值表示随机振动信号的直流分量，方差表示随机振动信号的交流分量，即
2x 2x 2x σμ?+= （ 1.11 ）
b)幅值域描述
概率密度随机变量的取值事先是不可予知的，但对于各态历经平稳随机过程信号小于某值在某一范围内的概率是确定的，并且是可以计算出来的。
概率分布函数：
随机变量X （t 1）小于某个特定值x 的概率P rob [X （t 1）≤x]，即：
P （x ，t 1）= P rob [X （t 1）≤x] （1.12）
对于平稳随机过程，此函数与时间无关，即
P （x ，t ）= P （x ） （1.13）
对于各态历经的随机过程，按下式计算：
P （x ）= T
t lim
i
T ∑?∞
→ （1.14）
概率密度函数：
随机变量x （t ）在给定幅值上的分布密度称之为概率密度函数，记作p （x ），它是概率分布函数的导数：
p （x ）=dx
dP
（1.15）
许多实际问题的概率密度函数可以认为是正态分布的 ，如下式所示
p （x ）=
2
22)x (x
e
21σμσπ--
(1.16)
图1.3 正态分布曲线
c ）时差域描述 自相关函数:
自相关函数描述了随机过程某时刻t 的数值与另一时刻(t+τ)的数值之间的依赖关系，即描述了随机过程不同时刻之间的相关性：
R xx （τ）= ?+∞→T
T dt )t)x(t x T
1
lim τ（ （1.17）
自相关函数在随机振动分析中是一个很重要的参数，不同形式的时间历程都有其相对应的自相关图，R xx （τ）曲线收敛的快慢在一定程度程度上反映随机信号所含频率成分的多少，反映波形平缓和陡峭的程度，例如，正弦波的自相关函数不收敛，白噪声信号的自相关函数收敛最快。 互相关函数
若随机振动信号x （t ）是一随机过程的一个样本函数，而y （t ）是另一随机过程的一个样本函数，则这两组随机数据的互相关函数定义为：
R xy （τ）= ?+∞→T
T dt )t)y(t x T
1
lim τ（ （1.18）
互相关函数R xy （τ）是τ的函数，它描述两组数值之间的依赖关系。 d ）频域描述
自功率谱密度函数：
功率谱密度函数是描述随机振动的频率构成，它可由自相关函数推导出来。根据富里叶变换理论：
S xx （ω）=
ττπ
ωd e )(R 21
t
j xx -∞
∞
-?
（1.19）
S xx （ω）的逆变换为R xx （τ）
R xx （τ）=ωωωd e )(S t j xx ?∞
∞
- （1.20）
式中S xx （ω）是双边谱，它在频率-∞到+∞中存在，在工程实际中，仅对正频率有物理意义，因而用单边谱来表达：
G xx （ω）=
ττπ
ωd e )(R 1
t
j xx -∞
∞
-?
（1.21） 互功率谱密度函数：
互功率谱密度函数可以从互相关函数的富里叶变换而求得
S xy （ω）=
ττπ
ωd e )(R
21
t j xy
-∞
∞
-? （1.22）
它也是双边谱，同样在实际工作中使用的是单边互谱，其频率只取正值
G xy （ω）=
ττπ
ωd e )(R 1
t
j xy -∞
∞
-?
（1.23） 互功率谱密度函数有很多重要的应用，例传递函数和相干函数。
传递函数：
H （ω）=
)
(G )(G xx xy ωω （1.24）
相干函数：
2
y y xx xy 2
xy
)
f (G )f (G )f (G )f (=γ （1.25）
相干函数可以用于确定两时间函数在频率域的相关程度，还可以直接评定频率响
应函数测量结果的好坏。 1.5.2 非平稳随机振动：
若随机振动信号的统计特性随时间变化，则称为非平稳随机振动。 非平稳随机振动信号不是各态历经的，它的概率特性不能从一次记录或一段记录的平均来到，必须进行总体平均。严格地说，各种随机振动信号都有一定的不稳定性，但其特征参数变化缓慢，一般将其作为平稳随机信号来处理。
2．振动系统的物理模型
对于一个实际的结构系统，要研究其振动特性，首先将这个结构系统简化成与之对应的一系列弹簧、质量和阻尼器构成的物理模型，根据这一物理模型中的受力状态，按牛顿定律，列出平衡方程组，求解该方程组，即可求得该系统的振动特性解。下面我们以一个最简单的单自由度系统为例，这是由一个质量块和一根弹簧组成的系统，分析该质量块上所受的力，列出如下方程：
M "
X +K X = 0 （1.26）
图2.1 单自由度系统和受力图
解方程（1.26），得
ω0 =
M
K
（1.27） 这个解表明该系统的固有特性，我们称其为系统的固有频率。 当在质量块M 上作用一正弦激振力
F=F 0sin （ωt ） (1.28)
方程（1.26）就成为
M "
X +K X = F 0sin （ωt ） （1.29）
方程（1.29）是强迫振动的情况。当激振力频率ω=ω0时，其振幅趋向于无穷大，这就是共振现象。
图2.2 强拍振动时位移频率的关系曲线
当然，结构中总是有阻尼力存在，因而不可能振幅达到无穷大，图（2.2）给出了两种阻尼比位移解的理论曲线。
对于一个实际的结构，往往不能简单地简化成上述的单自由度系统，而必须看成由许多质量、弹簧、阻尼器组成的复杂系统，描述复杂系统的方程组，我们用矩阵的方法来表达，就简洁的多。
[M]{"
x }+[C]{'
x }+[K]{x}={F} （1.30）
一般来说一个具有n 阶方程的系统，就有n 个固有频率。
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3.10基于交换技术的网络 (12) 3.11ATM局域网 (13) 3.12无线局域网 (13) 3.13城域网 (14) 4广域网技术 (14) 4.1电话网 (14) 4.2点到点通信 (15) 4.3综合业务数字网ISDN (15) 4.4分组交换网 (16) 4.5帧中继网 (18) 4.6ATM网 (19) 4.7数据数据网DDN (20) 4.8移动通信 (21) 4.9卫星通信系统 (21) 4.10Cable Modem线缆调制解调器 (22) 4.11数字用户线 (22) 5网络互连技术 (23) 5.1局域网互连 (23) 5.2网络互连原理 (24) 5.3无连接网络互连 (24) 5.4IP数据报的路由选择 (25)
振动测试技术方案设计
振动测试技术案 采用加速度计作为振动传感器，在各种工况下，对被测系统多个测点的加速度信号进行测量，通过FFT频谱分析，得到结构的固有频率，描述系统的振动特性。 却迪哎怯嗟惟悟号追辿蟹數赛紫蚩胖讣竿机 图1振动测试硬件流程图 、传感器指标分析 最常用的振动测量传感器按各自的工作原理可分为压电式、压阻式、电容式、电感式以及光电式。压电式加速度传感器因为具有测量频率围宽、量程大、体积小、重量轻、对被测件的影响小以及安装使用便，所以成为最常用的振动测量传感器。在一般通用振动测量时，用户主要关心的是加速度计传感器的技术指标，包括灵敏度、带宽、量程、分辨率、输出电气特性等。 （1）灵敏度 传感器的灵敏度是传感器的最基本指标之一，灵敏度的大小直接影响到传感器对振动信号的测量。不难理解，传感器的灵敏度应根据被测振动量（加速度值）大小而定，但由于加速度传感器是测量振动的加速度值，而在相同的位移幅值条件下加速度值与信号的频率平成正比，所以不同频段的加速度信号大小相差甚大。选择加速度传感器灵敏度时应对信号有充分的估计，最常用的振动测量压电式加速度计
灵敏度，电压输出型(IEPE型)为50?100 mV/g，电荷输出型为 1 ?50 PC/g。 (2)带宽 传感器的带宽是指传感器在规定的频率响应幅值误差( 士5%, 士10%, 士3dB)传感器所能测量的频率围。频率围的高，低限分别称为高、低频截止频率。截止频率与误差直接相关，所允的误差围大则其频率围也就宽。作为一般原则，传感器的高频响应取决于传感器的机械特性，而低频响应则由传感器和后继电路的综合电气参数所决定。高频截止频率高的传感器必然是体积小，重量轻，反之用于低频测量的高灵敏度传感器相对来说则一定体积大和重量重。 (3)量程 加速度传感器的测量量程是指传感器在一定的非线性误差围所能测量的最大测量值。通用型压电加速度传感器的非线性误差大多为1%。作为一般原则，灵敏度越高其测量围越小，反之灵敏度越小则测量围越大。IEPE(电压)输出型压电加速度传感器的测量围是由在线性误差围所允的最大输出信号电压所决定，最大输出电压量值一般 都为士5V。通过换算就可得到传感器的最大量程，即等于最大输出电压与灵敏度的比值。需要指出的是IEPE压电传感器的量程除受非线性误差大小影响外，还受到供电电压和传感器偏置电压的制约。当 供电电压与偏置电压的差值小于传感器技术指标给出的量程电压时，传感器的最大输出信号就会发生畸变。因此IEPE型加速度传感器的偏置电压稳定与否不仅影响到低频测量也可能会使信号失真，这种现 象在高低温测量时需要特别注意，当传感器的置电路在非室温条件下不稳定时，传感器的偏置电压很可能不断缓慢地漂移而造成测量信号忽大忽小。 (4)分辨率 即能测量到的最小加速度变化量。加速度传感器的分辨率受其噪声的限制，输出噪声的大小随频带宽度而变化。 (5)输出电气特性
机械工程测试技术基础教学大纲
《机械工程测试技术基础》课程教学大纲 课程代码： 课程英文名称：Foundation of Mechanical Measure Engineering 课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0 适用专业：机械设计制造及其自动化，机械电子工程 大纲编写（修订）时间：2016 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 1．《机械工程测试技术基础》课程适用于机械设计制造及自动化专业本科（四年学制），是学生的专业基础必修课。在机械制造领域，无论是在机械系统研究过程分析还是机械自动加工控制系统中，工程测试技术应用及其普遍，所以掌握必要的测试技术基础知识和技术基础，对做好机械制造专业的工作尤为重要。 2．课程教学内容方面侧重于测试技术基本知识、基本理论和基本方法，着重培养学生运用所学知识解决实际测量问题的实践能力。因此，本门课程的教学目标是：掌握非电量电测法的基本原理和测试技术；常用的传感器、中间变换电路及记录仪器的工作原理及其静、动态特性的评价方法；测试信号的分析、处理方法。培养学生能够根据测试目的选用合适的仪器组建测试系统及装置，使学生初步掌握进行动态测试所需的基本知识和技能；掌握位移、振动、温度、力、压力、噪声等常见物理量的测量和应用方法；掌握计算机测量系统、虚拟仪器等方面的基础知识；并能了解掌握新时期测试技术的更新内容及发展动向，为进一步研究和处理机械工程技术问题打好基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．要求掌握物理学上的电磁学理论知识、控制工程基础中的系统分析方法、电工学的电路分析理论。 2．要求掌握电工实验独立动手能力和仪器的操作能力。 3．掌握测试技术基本知识、基本技能，具备检测技术工程师的基本素质与能力，能应对生产和科研中遇到的测试系统设计以及传感器的选型、调试、数据处理等方面的问题，初步形成解决科研、生产实际问题的能力。 （三）实施说明 本课程是一门技术基础课，研究对象为机械工程中常见动态机械参数，主要讲授有关动态测试与信号分析处理的基本理论方法；测试装置的工作原理、选择与使用。为后续专业课、选修课有关动态量的实验研究打基础，并直接应用于生产实践、科学研究与日常生活有关振动噪声、力、温度等参量的测试中。 1．从进行动态测试工作所必备的基本知识出发，学生学完本课程后应具备下列几方面的知识： （1）掌握信号的时域和频域的描述方法，重点阐述建立明确的频谱概念，掌握信号强度的表达式、频谱分析和相关分析的基本原理和方法，了解功率谱密度函数及应用和数字信号分析的一些基本概念。明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。 （2）测试装置的基本特性部分:掌握系统传递函数、频响函数以及一、二阶系统的静动态特性的描述及测试方法，掌握测试装置的基本特性评价方法和不失真条件，并能正确运用于测试装置分析和选择。
振动分析基础知识讲课教案
旋转机械振动分析基础 汽轮机、发电机、燃气轮机、压缩机、风机、泵等都属于旋转机械，是电力、石化和冶金等行业的关键设备。这些设备出现故障后，大多会带来严重的经济损失。 振动在设备故障中占了很大比重，是影响设备安全、稳定运行的重要因素。振动又是设备的“体温计”，直接反映了设备健康状况，是设备安全评估的重要指标。一台机组正常运行时，其振动值和振动变化值都应该比较小。一旦机组振动值变大，或振动变得不稳定，都说明设备出现了一定程度的故障。振动对机组安全、稳定运行的危害主要表现在： (1)振动过大将会导致轴承乌金疲劳损坏。 (2)过大振动将会造成通流部分磨损，严重时将会导致大轴弯曲。统计数据表明，汽轮发电机组60％以上的大轴弯曲事故就是由于摩擦引起的。 (3)振动过大还将使部件承受大幅交变应力，容易造成转子、联结螺栓、管道、地基等的损坏。 正因为振动对设备安全运行相当重要，人们对振动问题都很重视。目前大型机组上普遍安装了振动监测系统，并将振动信号投了保护。振动超标时，保护动作，机组自动停机，从而保证设备的绝对安全。
一、振动分析基本概念 振动是一个动态量。图所示是一种简单的振动形式－简谐振动，即振动量按余弦（或正弦）函数规律周期性地变化，幅值反映了振动大小；频率反映了振动量动态变化的快慢程度；相位反映了信号在t=0时刻的初始状态。 可见，为了完全描述一个振动信号，必须同时知道幅值、频率和相位这三个参数，人们称之为振动分析的三要素。 振动是一个动态变化量。为了突出反映交变量的影响，振动监测时常取波形中正、负峰值的差值作为振动幅值，又称为峰峰值。 简谐振动是一种简单的振动形式，实际机组上发生的振动比简谐振动要复杂得多。不管振动多么复杂，由信号分析理论可知，都可以将其分解为若干具有不同频率、幅值和相位的简谐分量的合成。 旋转机械振动分析离不开转速，为了方便和直观起见，
企业安全生产管理知识培训讲义
企业安全生产管理知识培训讲义 一、安全生产的基础知识 ㈠安全管理内容 安全生产管理：就是针对人们生产过程中的安全问题，运用有效的资源，发挥人们的智慧，进行有关决策、计划、组织和控制的活动，实现人与机械设备、物料、环境和谐，达到安全生产的目标。 安全生产管理的内容包括：管理机构和人员、安全责任制、规章制度、安全生产策划、安全教育培训、安全技术档案六个方面。 ㈡安全生产五要素 安全生产五要素：安全文化、安全法制、安全责任、安全科技、安全投入这五个要素。 安全生产五要素的关系：安全文化是灵魂，安全法制是利器，安全责任是核心，安全科技是动力，安全投入是保障。 ㈢四不伤害四不伤害：不伤自己、不伤害他人、不被他人伤害、保护他人不受伤害。 ㈣三项岗位人员“三项岗位”人员：主要负责人、安全管理人员、特种作业人员。 二、企业安全生产管理责任 ㈠企业主体责任 企业的安全责任12 项： 1.具备安全生产条件，履行“三同时”规定； 2.为从业人员配备劳动防护用品； 3.按规定提取和使用安全生产费用，依法为从业人员缴纳工伤保险费，高危行业企业投保安全生产责任险； 4.依法设置安全生产管理机构，配备安全管理人员； 5.建立健全安全生产责任制和各项规章制度、操作规程； 6.开展安全生产宣传教育； 7.加强安全生产管理，定期组织开展安全生产检查，及时消除事故隐
患，依法对重大危险源实施监控； 8.依法取得安全生产行政许可； 9.统一协调管理承包、承租单位的安全生产工作； 10.及时报告生产安全事故，开展事故救援和处理善后工作 11.负责作业场所职业危害的预防和职业病防治工作； 12.法律、法规规定的其他安全生产责任。 ㈡管理人员安全生产职责 生产经营单位主要负责人和安全管理人员必须具备与本单位从事的生产经营活动相适应的安全生产知识和安全管理能力。 1.生产经营单位主要负责人职责 对本单位安全生产工作负全面职责 ①建立、健全本单位安全生产责任制 ②组织制定本单位安全规章制度和操作规程； ③保证本单位安全投入有效实施； ④督促、检查本单位的安全生产工作，及时消除安全事故隐患； ⑤组织制定并实施本单位事故应急救援预案； ⑥及时、如实报告生产安全事故。 2.安全生产副职职责 ①认真贯彻执行安全生产法律、法规和本企业各项安全管理制度； ②检查现场安全生产情况，查处安全生产违规违纪行为,监督隐 患整改措施落实； ③负责组织制定安全规章制度、安全计划； ④抓好职工安全教育培训工作； ⑤坚持现场带班值班； ⑥协助抓好生产安全事故调查处理。 3.安全员岗位职责 ①认真执行安全生产法律、法规和本企业各项安全管理制度； ②负责上班前和上班过程检查中的现场安全生产检查，发现不安全隐
网络基础知识培训资料
网络基础知识 .什么是局域网： 局部区域网络( )通常简称为"局域网",缩写为。局域网是结构复杂程度最低的计算机网络。局域网仅是在同一地点上经网络连在一起的一组计算机。局域网通常挨得很近，它是目前应用最广泛的一类网络。通常将具有如下特征的网称为局域网。 ）网络所覆盖的地理范围比较小。通常不超过几十公里，甚至只在一幢建筑或一个房间内。 ）信息的传输速率比较高,其范围自到,近来已达到。而广域网运行时的传输率一般为、或者、。专用线路也只能达到。 ）网络的经营权和管理权属于某个单位。 .什么是广域网： 广域网( , )它是影响广泛的复杂网络系统。 由两个以上的构成，这些间的连接可以穿越*以上的距离。大型的可以由各大洲的许多和组成。最广为人知的就是，它由全球成千上万的和组成。 有时、和间的边界非常不明显，很难确定在何处终止、或在何处开始。但是可以通过四种网络特性通信介质、协议、拓扑以及私有网和公共网间的边界点来确定网络的类型。通信介质是指用来连接计算机和网络的电缆、光纤电缆、无线电波或微波。通常结束在通信介质改变的地方，如从基于电线的电缆转变为光纤。电线电缆的通常通过光纤电缆与其他的连接。 .什么是网桥： 网桥这种设备看上去有点像中继器。它具有单个的输入端口和输出端口。它与中继器的不同之处就在于它能够解析它收发的数据。网桥属于模型的数据链路层；数据链路层能够进行流控制、纠错处理以及地址分配。网桥能够解析它所接受的帧，并能指导如何把数据传送到目的地。特别是它能够读取目标地址信息（），并决定是否向网络的其他段转发（重发）数据包，而且，如果数据包的目标地址与源地址位于同一段，就可以把它过滤掉。当节点通过网桥传输数据时，网桥就会根据已知的地址和它们在网络中的位置建立过滤数据库（也就是人们熟知的转发表）。网桥利用过滤数据库来决定是转发数据包还是把它过滤掉. .什么是网关： 网关不能完全归为一种网络硬件。用概括性的术语来讲，它们应该是能够连接不同网络的软件和硬件的结合产品。特别地，它们可以使用不同的格式、通信协议或结构连接起两个系统。和本章前面讨论的不一样，网关实际上通过重新封装信息以使它们能被另一个系统读取。为了完成这项任务，网关必须能运行在模型的几个层上。网关必须同应用通信，建立和管理会话，传输已经编码的数据，并解析逻辑和物理地址数据。
振动台的基本知识
振动台的原理 电动振动试验系统的工作原理类似于扬声器。即通电导体在磁场中受到电磁力的作用而运动。 当振动台磁路中的动圈通过交变电流信号时产生激振力磁路中即产生振动运动。 振动台的结构 振动台专业术语 ◎频率范围：振动试验系统在额定激振力下，最大位移和最大加速度规定的频率范围。 ◎额定推力：振动试验系统能够产生的力（单位：N）；在随机振动时该力规定为均方根值。 ◎最大位移：振动试验系统能够产生的最大位移值。该值受振动台机械运行限制，通常用双振幅表示（单位为：mmp-p）. ◎最大加速度：振动试验系统在空载条件下能够产生的最大加速度值（单位： m/s2） ◎最大速度：振动试验系统所产生的最大速度（单位：m/s2）。 ◎最大载荷：振动台面上最大加载重量（单位：kg）. ◎运动部件：电动振动台运动部件是由台面、动圈（含骨架）、动圈的悬挂连接件、柔性支承、电器连接件和冷却连接件组成的运动系统。 ◎容许偏心力矩：振动台面导向系统允许的最大偏心力矩值。
振动台、夹具、试件图 试验方法 ◎正弦振动试验 正弦振动试验有两种方法：一是扫频试验，根据试验规定的频率用扫描方法不断地改变激振频率；二是定频试验。正弦振动的目的是在试验室内模拟电工电子产品在运输、存储、使用过程中所经受的振动及影响，并考核其适应性。如按IEC（国际电工委员会标准），国标GB/T2423，美国军标MIL-810，国军标GJB150 等对试件进行扫频试验，或采用驻留共振点的连续定频试验。
◎随机振动试验 电子电工产品在运输过程中所经受的 振动绝大多数是随机性质的振动，随机振动 比正弦振动的频域宽，而且是一个连续的频 谱，它能同时在所有的频率上对产品进行振 动激励。 ◎冲击试验和碰撞 冲击和碰撞都属冲击范畴，规定冲击脉冲波型的冲击试验，主要是用来确定元件、设备和其它产品在使用和运输过程中经受多次重复（碰撞则是多次重复）的机械冲击的适用性，以及评价结构的完好性。
土木工程结构振动控制技术及其应用研究.
万方数据
万方数据 万方数据 《6? 善s. 曼s. 蓑s. 辎4. 图6模拟结构阻尼比随TLMD频率比变化曲线 模拟结构阻尼比达到极值。频率比在0.96~0.98区间,即频率比在最优值附近改变±1%时,模拟结构阻尼比变化较为平缓且均在6%以上。
实桥通常采用多重TLMD(MTLMD进行减振,为此在室内进行了MTLMD减振性能试验。分别将1~4台频率和阻尼均调为优化值的减振器固定到上述模拟结构上进行试验,得到模拟结构阻尼比随TLMD总质量比变化的曲线如图7所示,按TMD 理论计算的相应曲线亦绘于图7。从图7可知,模拟结构的阻尼比随TLMD总质量比增加而增大,4台TLMD(质量比1.91%时,模拟结构阻尼比达到7.13%,抑振效果非常好。1~4台TLMD 的试验值与同质量比下的TMD理论计算值比较,模拟结构阻尼比分别提高27%、23%、35%和46%,说明新型TLMD双调谐减振器由于同时具有TLD 和TMD的抑振效能,抑振性能在TMD基础上有大幅提升。 图7MTLMD抑振性能的试验值与TMD理论僵对比3.1.3实桥试验 选取九江长江大桥三大拱中2根典型吊杆(C32A32和C10A10,对该新型减振器进行了减振性能实桥试验。在每根吊杆上安装4台活动质量均为10kg的减振器,如图8所示。首先撤下吊杆原有TMD减振器,分别进行激振并得到吊杆自身的自振特性;然后安装试验用新型减振器TLMD对吊杆激振,进行新型TLMD减振性能试验;最后对撤下的既有TMD减振器进行检修,使之恢复最佳状态,重新安装到吊杆上进行综合减振性能试验。试验结果如图9所示。 由图9可知,吊杆C32A32和C10A10在TLMD质量比分别为1.57%与1.56%的情形下, 图8新型TLMD实桥安装 图9实桥试验结果 目标振型阻尼比达到了5.09%和3.58%,阻尼分别提高了50.9倍和35.8倍。对非目标振型,结构阻尼比也有所提高。对比原TMD在质量比为1.9%时,目标振型阻尼比为3%左右,TLMD具有更好的减振效果。TLMD与TMD减振器共同工作时,目标振型的结构阻尼比进一步增加到5.47%和4.98%,非目标振型的结构阻尼比有更明显的提高。
振动基础知识分析
基本概念和基础知识 一、常见的工程物理量 力、压力、应力、应变、位移、速度、加速度、转速等 （一）力：力是物体间的相互作用，是一个广义的概念。物体承受的力可以有加载力，也可以有动态力，我们常测试的力主要是动态力，即给结构施加力，激发结构的某些特性，便于测试了解其结构特性，如模态试验用的力锤。 （二）应力应变：材料或构件在单位截面上所承受的垂直作用力称为应力。在外力作用下，单位长度材料的伸长量或缩短量，称为应变量。在一定的应力范围（弹性形变）内，材料的应力与应变量成正比，它们的比例常数称为弹性模量或弹性系数。 （三）振动位移：位移就是质量块运动的总的距离，也就是说当质量块振动时，位移就是质量块上、下运动有多远。位移的单位可以用μm 表示。进一步可以从振动位移的时间波形推出振动的速度和加速度值。
可以是静态位移，可以是动态位移。通常我们测试的都是动态位移量。有角位移、线位移等。 （四）振动速度：质量块在振荡过程中运动快慢的度量。质量块在运动波形的上部和下部极限位置时，其速度为0，这是因为质量块在这两点处，在它改变运动方向之前，必须停下来。质量块的振动速度在平衡位置处达到最大值，在此点处质量块已经加速到最大值，在此点以后质量块开始减速运动。振动速度的单位是用mm/s来表示。 （五）振动加速度：被定义为振动速度的变化率，其单位是用有多少个m/s2 或g来表示。由下图可见加速度最大值处是速度值最小值的地方，在这些点处质量块由减速到停止然后再开始加速。 （六）转速：旋转机械的转动速度 （七）简谐振动及振动三要素 振动是一种运动形式――往复运动
d＝Dsin（2πt/T＋Φ） D――振动的最大值，称为振幅 T――振动周期，完成一次全振动所需要的时间 f――单位时间内振动的次数,即周期的倒数为振动频率， f ＝1/T （Hz）(1) 频率f 又可用角频率来表示，即 ω＝2π/T （rad/s） ω和f的关系为 ω＝2πf （rad/s）(2) f ＝ω/2π（Hz）(3) 将式（1）、（2）、（3）代入式可得 d ＝D sin（ωt＋Φ）＝Dsin（2πft＋Φ） 可以用正玄或余玄函数描述的振动过程称之为简谐振动
机组振动测试与分析技术培训资料汇总
第一讲机组振动测试与分析技术 第一节振动测量 振动是一种特殊的力学运动形式，它是指质点或机械动力系统在某一稳定平衡位置随时间变化所做的一种往复式运动。 四种振动形式： 简谐振动：运动量随时间按谐和函数的形式变化 周期振动：运动量变化经过一个固定的时间间隔不断重复 非周期振动：振动量变化随时间不呈现重复性 随机振动：任一给定时刻的运动量不能预先确定 汽轮发电机组振动的激振力来自于周期旋转的轴，因而多数是周期振动。它们一般可以被分解为若干个简谐振动之和。个别情况下，也会呈现为单一的简谐振动的形式。 一、简谐振动与复合振动 旋转机械最基本的振动形式是简谐振动，位移的数学表达式为： x＝Asin（ωt＋φ） A：位移幅值，ω表示园频率，φ表示初始相位。
两个以上频率不相同的简谐振动合成在一起，便形成一个复合振动，反过来，任何周期振动又都可以分解成若干个简谐振动。付里叶变换是进行这种分解的有效工具。
旋转机械的振动信号都是周期性连续信号，汽轮机组振动专业习惯称这种信号为通频信号。用FFT分解后得到的一系列简谐信号中，与转动频率相同的简谐振动具有特殊的意义，它被称之为一倍频振动，也有称之为工频、基频、选频、同频或1X等。 频率为转速二分之一和两倍的简谐振动在旋转机械的振动分析也是较常用到的，它们分别被简称为半频（1/2X）和倍频（两倍频，2X）振动。 低于工作转速频率的振动，统统被称为低频振动；高于工作转速频率的振动，被称为高频振动。它们可能是转动频率的整分数倍或整数倍，也可能不是。 二、振动位移、速度和加速度振幅的量度 简谐振动可以用位移、速度和加速度三种形式表示。 简谐振动位移的大小，用振幅Ap表示，即最大位移到平衡位置之间的距离，也称作单峰值；振动的波峰与波谷之间的垂直距离称作为峰峰值，表示为Ap-p； 单位都是微米（μm）或毫米（mm）。电厂习惯用“丝”或“道”表示，1毫米是100丝，1丝等于10微米。在描述振幅的大小时，如果不做特别的注明，所指振幅都是峰峰值，这是
第一节 振动基础知识
振动基础知识 一、振动的种类及其特点 各种机器设备在运行中，都不同程度地存在振动，这是运行机械的共性。然而，不同的机器，或同一台机器的不同部位，以及机器在不同的时刻或不同的状态下，其产生的振动形式又往往是有差别的，这又体现了设备振动的特殊性。我们可以从不同的角度来考察振动问题，常把机械振动分成以下几种类型。 1.按振动规律分类 按振动的规律，一般将机械振动分为如图2-2几种类型 这种分类，主要是根据振动在时间历程内的变化特征来划分的。大多数机械设备的振动类型是周期振动，准周期振动，窄带随机振动和宽带随机振动，以及某几种振动类型的组合。一般在起动或停车过程中的振动信号是非平稳的。设备在实际运行中，其表现的周期信号往往淹没在随机振动信号之中。若设备故障程度加剧，则随机振动中的周期成分加强，从而整台设备振动增大。因此，从某种意义上讲，设备振动诊断的过程，就是从随机信号中提取周期成分的过程。 2.按产生振动的原因分类 机器产生振动的根本原因，在于存在一个或几个力的激励。不同性质的力激起不同的振动类型。据此，可将机械振动分为三种类型： （1）自由振动给系统一定的能量后，系统所产生的振动。若系统无阻尼，则系统维持等幅振动；若系统有阻尼，则系统为衰减振动。 （2）受迫振动元件或系统的振动是由周期变化的外力作用所引起的，如不平衡、不对中所引起的振动。 （3）自激振动在没有外力作用下，只是由于系统自身的原因所产生的激励而引起的振动，如油膜振荡、喘振等。 因机械故障而产生的振动，多属于受迫振动和自激振动。 3.按振动频率分类 机械振动频率是设备振动诊断中一个十分重要的概念。在各种振动诊断中常常要分析频率与故障的关系，要分析不同频段振动的特点，因此了解振动频段的划分与振动诊断的关系很有实用意义。按着振动频率的高低，通常把振动分为3种类型：
汽车的振动测试技术
汽车的振动测试技术 前言 狭义地说，振动测试在于通过传感器、放大仪器以及显示或记录仪表，测量运动机械或工程结构在外界激励（包括环境激励）或运行工况中其重要部位的位移、速度、加速度等运动量，从而了解机械或结构的工作状态。广义地说，通过运动量的测量，我们希望了解机械或结构的动特性，如固有频率、固有振型、阻尼以及动刚度等特性参数，为机械或工程结构的动力设计服务。 无论是生产机械、运输机械或工程结构，均日益高速、高效、高精度和大型化发展。在许多情况下，限制其振动效应或提高其抗振性能成为设计成功与否的关键。在这种情况下，振动测试和设计计算是相辅相成的两种手段。在设计过程中，往往要通过模型试验或对已有相近设备的试验来考验计算方法的可靠性或改进计算方法。某些参数，只能通过试验来提供。 运动机械在运行中必然会产生振动。即使是那些我们视为不运动的工程结构，在环境激励的影响下，也会产生振动。 ·振动现象对产品的主要影响： 结构性损坏（包括组成产品的各构件产生变形、弯曲裂纹、断裂以及疲劳损坏等），工作性能失灵（指在振动的影响下，系统造成不稳定性能越差，有些系统甚至不能工作），工艺性能破坏（这种破坏一般指产品的连接件松动，焊点脱焊，螺钉松动，印刷板插脚接触不良等）。无论那种破坏都将导致产品的工作不稳定，甚至损坏。为了提高产品的可靠性，需要通过振动试验来暴露产品的薄弱环节，改进产品设计，使产品在运行、使用过程中不出或者少出故障。这是振动试验的最终目的。目前在实验室中进行振动试验的形式最常用的是正弦振动和随机振动试验。振动信号可以反映机械的运行状态和结构的损伤。运行监测和故障诊断已逐渐成为由振动理论、振动测试和信号分析相结合而生成出来的一门重要的学科。其中，振动测试分析起着关键的作用。 ·振动测试重要性： 许多情况下，机械振动会造成危害。它影响精密仪器设备的功能；降低加工零件的精度和表面质量；加剧构件的疲劳破坏和磨损，导致构件损坏造成事故。但也利用振动来作有益的事情，如钟表、清洗、超声振动切削等。振动问题在生产实践中一直占有相当重要的地位。因此必须对机械振动进行观测、分析、研究，而测试始终是一个重要的、必不可少的手段。 ·振动测试的分类： ①对正在工作的对象进行振动测量和分析。其目的是评定对象振动强度，结构的动载及动变形，寻找振源及其传递路径，监测设备状况。②给对象施加激励，使其产生振动，再作测试。其目的是测定对象的动态特性或评定抗振能力，如伺服控制频率扫描装置。 振动量的一个重要特征是周期性，故常需对其作各种频域分析。此外，许多振动测试方法都以相关的振动理论为依据。从这两点来看，振动测试比其它机械量测试要复杂，所涉及的知识面较广泛。振动测试分析涉及信号描述方法和数字处理方法等，许多仪器的分析功能也是为振动（或动态过程）测试而设计的。 汽车供应商们采用先进的振动测试技术来保证汽车在行驶中的安静和平稳。汽车
消防安全技术实务消防基础知识讲义
消防工程师 消防安全技术实务 精讲班 第一篇消防基础知识 第一章燃烧基础知识 学习要求：通过本章学习，应了解燃烧的概念及燃烧的必要条件和充分条件，熟悉气体、液体、固体燃烧的特点，掌握燃烧产物的概念和几种典型物质的燃烧产物。 第一节燃烧条件 燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟现象。燃烧过程中，燃烧区的温度较高，使其中自炽的固体粒子和某些不稳定（或受激发）的中间物质分子内电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光。发光的气相燃烧区就是火焰，它是燃烧过程中最明显的标志。由于燃烧不完全等原因，会使产物中产生一些小颗粒，这样就形成了烟。 燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧。通常看到的明火都是有焰燃烧；有些固体发生表面燃烧时，有发光发热的现象，但是没有火焰产生，这种燃烧方式则是无焰燃烧。燃烧的发生和发展，必须具备三个必要条件，即可燃物、助燃物（氧化剂）和引火源（温度）。当燃烧发生时，上述三个条件必须同时具备。 一、可燃物 凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质，均称为可燃物， 可燃物按其化学组成，分为无机可燃物和有机可燃物两大类；按其所处的状态，又可分为可燃固体、可燃液体和可燃气体三大类。 二、助燃物（氧化剂） 凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质，称为助燃物，如广泛存在于空气中的氧气。 三、引火源（温度） 凡是能引起物质燃烧的点燃能源，统称为引火源。常见的引火源有下列几种： （1）明火。明火是指生产、生活中的炉火、烛火、焊接火、吸烟火，撞击、摩擦打火，机动车辆排气管火星、飞火等。 （2）电弧、电火花。电弧、电火花是指电气设备、电气线路、电气开关及漏电打火，电话、手机等通信工具火花，静电火花等。 （3）雷击。雷击瞬间高压放电能引燃任何可燃物。 （4）高温。高温是指高温加热、烘烤、积热不散、机械设备故障发热、摩擦发热、聚焦发热等。 （5）自燃引火源。自燃引火源是指在既无明火又无外来热源的情况下，物质本身自行发热、燃烧起火，如白磷、烷基铝在空气中会自行起火；钾、钠等金属遇水着火；易燃、可燃物质与氧化剂、过氧化物接触起火等。 四、链式反应自由基 自由基的链式反应是这些燃烧反应的实质，光和热是燃烧过程中的物理现象。因此，完整地论述，大部分燃烧发生和发展需要四个必要条件，即可燃物、助燃物（氧化剂）、引火源（温度）和链式反应自由基，燃烧条件可以进一步用着火四面体来表示。