上游气通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 第八章 机械振动的测试 1日日6
第八章 机械振动的测试
上泽文通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 第一节机械振动的概念 1、机械振动定义 物体在一定位置附近所做的周期性往复运动。 2、机械振动产生的物理原因 机械在运动时，由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、间隙、润滑 不良、支撑松动等因素，产生各种振动。 3、振动测试的研究内容 口测量设备运行时的振动参量，了解被测对象的振动状态，寻找 振源； 口对设备激振，测试其受迫振动，以求得被测对象的动态性能， 如固有频率、阻尼、机械阻抗等
1、机械振动定义 物体在一定位置附近所做的周期性往复运动。 2、机械振动产生的物理原因 机械在运动时，由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、间隙、润滑 不良、支撑松动等因素，产生各种振动。 3、振动测试的研究内容 测量设备运行时的振动参量，了解被测对象的振动状态，寻找 振源； 对设备激振，测试其受迫振动，以求得被测对象的动态性能， 如固有频率、阻尼、机械阻抗等。 第一节 机械振动的概念
上海充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 被测对象 测振传感器 测量电路 养被鑫 景委露 激振器 等始其，示®倒拟 功率放大器 信号发生器 题南谜食皮品，)融标鼎 图91机械振动测试系统组成框图 (6)道
上泽充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 第二节机械振动的类型 2.1振动的分类 (1)从产生振动的方式来分： 自由振动：仅受初始条件（初始位移、初始速度） 激励而引起的振动： 受迫振动：系统在持续外力激励下的振动
2.1 振动的分类 （1）从产生振动的方式来分： 自由振动：仅受初始条件（初始位移、初始速度） 激励而引起的振动； 受迫振动：系统在持续外力激励下的振动。 第二节 机械振动的类型
上海充通大学 第二节机械振动的类型 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY (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
（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 第二节 机械振动的类型
上泽文通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 第二节机械振动的类型 简谐振动 以无阻尼自由振动的弹簧振子为例得出普遍结论： 由 F=ma=-kx 运动学特征 k 0 Q=- X=-0X m d'x 2 dt2 +x=0
以无阻尼自由振动的弹簧振子为例得出普遍结论： x o k 微分方程特征 运动学特征 由 F ma kx = = −x 0 dt d x 2 2 2 + = x x m k a 2 = − = − m k = (一） 简谐振动 第二节 机械振动的类型
上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 第二节机械振动的类型 d2x 解 dt2 +02x=0 可得 位移 x-Acos(ot+p) 振动方程 速度 v=i =-osin(ot+)=A@cos(+ π dt 加速度 i a=. dy =-Ao2 cos(ot+p)=Ao'cos() dt
加速度 2 2 cos( ) cos( ) dv a A t A t dt = = − + = + + 速 度 sin( ) cos( ) 2 dx v A t A t dt = = − + = + + 2 4 6 8 10 12 14 -1 -0.5 0.5 1 v t x a 解 可得 2 2 2 d x +ω x = 0 dt 位 移 x = Acos( t + ) 振动方程 第二节 机械振动的类型
常数A和φ的确定 x=Acos(ot+) dx V= =-@Asin(ot+p) dt 由初始条件： xo=Acoso Vo=-A@sino 说明： ()一般来说φ的取值 在-π和π（或0和2）之 tgo=- Vo 间； @xo
常数A和 的确定 0 0 2 2 0 0 x v tg v A x = − ＝ + sin cos 0 0 v A x A = − = cos( ) sin( t ) x A t dx v A dt = + = = − + 说明： (1) 一般来说 的取值 在-π和π(或0和2π)之 间； 由初始条件：
上海充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 结论： (1)单自由度无阻尼系统的自由振动是以正弦或余弦函数表示 的，故称为简谐振动。 (2)自由振动的角频率即系统的固有频率仅由系统本身参数确 定，与外界激励、初始条件无关。 m (3)自由振动的振幅A和初相角中由初始条件所确定
结论： （1）单自由度无阻尼系统的自由振动是以正弦或余弦函数表示 的，故称为简谐振动。 （2）自由振动的角频率即系统的固有频率仅由系统本身参数确 定，与外界激励、初始条件无关。 （3）自由振动的振幅A和初相角φ由初始条件所确定。 k m =
上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 第二节机械振动的类型 (二) 复合周期振动 由两个或两个以上频率之比为有理数的简谐振动复合而成。 图84内燃机活塞加速度波形曲线和频谱图 一实际出线2一基波曲线3一谐波曲线
（二） 复合周期振动 由两个或两个以上频率之比为有理数的简谐振动复合而成。 第二节 机械振动的类型