工程振动测试理论和任务
工程振动测试理论和任务 在工程振动理论中,其线性振动系统的运动方程为:
?????C??x????K??x???F??M??x在保证振动参数的正确的前提下,应用振动理论进行求解。但以上这些参数和解题过程是否正确,必须通过工程振动测试技术的实验进行验证方能得到正确答案。
工程振动测试理论 测试理论
振动测试技术是振动理论的逆向思维
正过程 物理特性 力学模型 质 量 阻 尼 刚 度
模态特性 逆过程 响应特性 响应模型 位移、速度 加速度 时间历程
模态模型 固有频率
模态阻尼、模态矢量 模态刚度、模态质量
工程振动测试技术的任务 利用工程振动测试技术可解决以下几个方面的问题 1. 对理论计算结果进行实验验证。
通过测试及数字信号分析可求出振动系统的固有频率和振型以及振动响应。因此,它也被称为,这是工程振动测试中的正问题。
工程振动测试技术的任务 2.对系统进行参数识别
通过实验测出振动系统测点的位移、速度、加速度和激振力。最终
通过“模态参数识别”和“系统识别” 参数(模态频率、振型、阻尼等)识别,求出振动系统的质量、刚度、阻尼等参数。 称为第一类反问题。
这样可弄清结构的薄弱环节,为改进结构优化设计提供充分地实验依据。
工程振动测试技术的任务 3.对系统进行载荷识别
已知系统的振动参数,通过实验测出位移、速度、加速度,求出激振力。
这是“载荷识别”问题,这是结构动力学的第二类反问题。
通过研究,可以查清外界干扰力的激振水平和规律,以便采取措施来控制振动。
工程振动测试技术的任务 4. 建立系统的振动方程。
对于比较复杂的振动系统,可以利用实验结果直接建立振动方程。
利用振动测试技术通过识别系统的振动参数,即可直接
建立一个动力学方程,并在此基础上计算振动系统在实际载荷作用下的响应。
工程振动测试技术的任务 5. 为理论计算(有限元法)提供技术参数。
由于实际结构的复杂性,很难直接建立一个符合实际的有限元计算模型。 只有通过实验手段才能获得的重要数据,比如有关结构的阻尼比等。 将理论计算(有限元法)和实验测试结果(模态分析实验)进行相互校核和修正,最后才可得到一组比较真实可靠的模态参数。
工程振动测试技术的任务 6. 故障诊断与监测。
监测机器设备工作状况是否稳定、正常及诊断设备故障等。 机器、设备在工作过程中发生不正常的运转或故障,往往会使系统的振动信号发生变化,因此,可对机器存在的潜在故障做出预测。 在一些大型关键性机器设备上,比如发电厂的汽轮发电机组等,都配有完整的振动监测系统。
工程振动测试技术的任务 7.振动控制
a.通过振动控制减少振动量,降低振动水平,以减少甚至消
除振动的危害。
b.通过控制发生振动所需的振动激励信号使振动水平始终保
持在一定的范围之内。 工程振动测试理论和任务 这一节主要掌握的知识点:
1、掌握工程振动测试技术的思维方式。 2、了解工程振动测试技术所能解决的问题。