《工程测试与信号处理》课程教学资源（实验指导）振动信号处理与频谱分析教学指导

以振动球磨方式混合Ti-Mo粉体,采用凝胶注模成形制备了多孔Ti-7.5Mo合金制品,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射和力学性能试验分别对其显微结构和力学性能进行了测试和分析,研究了预混液单体质量分数和浆料固相含量对其孔隙性能和力学性能的影响.结果表明,与纯Ti粉末相比,添加质量分数为7.5%的Mo混合粉末浆料的流变特性较好,所得合金由分布均匀的α-Ti基体和β-Ti组成,其孔隙率为39.15%~45.97%,孔径为5~98μm.与凝胶注模多孔纯钛相比,多孔Ti-7.5Mo合金的生物力学性能更加优异,适合作为医用植入材料

针对齿轮的振动特点,设计了复合过完备时频字典,利用基追踪方法在匹配信号特征结构、直接提取特征信息方面的优势分析了齿轮箱的现场测试振动信号.根据基追踪分解结果,在时频联合域内提取了齿轮局部损伤的周期性冲击特征,识别了齿轮点蚀缺陷.与短时Fourier变换和小波变换等时频分析方法进行了对比分析,验证了基追踪检测齿轮损伤的有效性

对唐钢烧结厂3.1 m×8.3 m热矿振动筛筛箱温度场现场实测.用SAP5p软件研究了热矿筛的热应力与静应力，做出了等效应力曲线，找到了筛箱最大热应力点，为以后热矿筛的设计和研究提供厂一些参考数据

建立了摩擦系数非对称性的轧制过程模型，并与某热轧机传动系统的垂直?水平?扭转结构模型相结合，建立了结构?过程相耦合的动力学模型。利用稳定性准则确定了摩擦系数非对称作用下轧机系统的稳定域，分析了摩擦系数的非对称性对轧机系统振动特性和稳定性的影响规律。通过仿真分析表明，摩擦系数的非对称性对系统的稳定性有显著的影响，随着非对称程度的不同，系统会出现稳定域、水平失稳域和水平扭转失稳域，不同程度的非对称性会造成不同的振动形态。通过对某热轧厂现场测试，得到了轧机系统的振动信号，验证了仿真分析的正确性，同时指出轧制集装箱板和普板（Q235）时的变形抗力不同引起稳定域的差异，从而使得在摩擦系数的非对称程度一样时，轧制集装箱板时落在了水平失稳域，系统出现了明显的水平振动；轧制普板（Q235）时落在了稳定域，系统没有明显的振动

实验一 信号时域频域分析.2 实验二 测试系统静态特性测定.10 实验三 电阻应变电桥性能比较及动态应变测量.14 实验四 不同材质对电涡流传感器的影响.18 实验五 机械振动测量及分析.20 实验六 转子轴心轨迹测量.27 附录： 转子实验台简介.30 数字式应变仪采集软件使用说明.32

第一章 绪论 第二章 测试信号及其描述 第三章 测量装置基本特性 第四章 常用传感器及其应用 第五章 模拟信号的变换和处理 第六章 记录仪器及分析仪器 第七章 数字信号处理 第八章 机械振动测试 第九章 温度测量 第十章 流体参量的测量 第十一章 力学参数的测量

理论力学 材料力学 弹性力学 工程材料 工程传热学 工程力学 工程热力学 工程制图 互换性与测量技术基础 机械工程图学 机械设计 机械原理 控制工程基础 理论力学 流体力学 热工学基础 运筹学 动力机械制造工艺学 复合材料力学 工程测试技术 工程统计学 管理信息系统 机械制造技术 机械制造装备 基础工业工程 内燃机学 能源与动力设备 汽车电子技术 汽车构造及发动机原理 汽车理论 汽车设计 汽车制造工艺 燃烧学 热工测试技术 人因工程 生产管理学 生产系统建模与仿真 实验力学 微机原理 系统工程 液压与气压传动 有限元法 振动理论 质量管理与可靠性 板壳理论 车身结构与设计 车身制造工艺学 成本控制 传感与测试技术 弹塑性力学与有限元法 弹性力学及有限元基础 电动车辆设计 电动车辆原理与构造 电动汽车动力电池技术 电驱动及控制技术 动力总成匹配技术 断裂力学 发动机电子控制 发动机实验学 发动机性能数值式开发技术 钢筋混凝土结构设计基础及 CAE 分析 高等固体力学 高效磨削工艺及装备 工程机械设计基础 工程机械液压与液力传动 工程经济学 工程优化设计 工程中的数值方法 工业网络原理及应用 换热器原理与设备 机电传动与控制 机电系统建模与仿真 机器人控制技术 机器人学 机械CAD技术 机械CAM技术 机械创新设计 机械工程导论 机械可靠性设计 机械系统运动学与动力学仿真分析 机械振动学 机械制造技术 计算方法 计算机控制技术 结构力学 金属塑性成形原理 精密与超精密加工 力学进展 两相流体动力学 流体输送力学 模具设计与制造工艺 摩擦学原理及应用 能源经济学 能源与动力专业导论 汽车NVH技术 汽车安全仿真理论与方法 汽车安全技术 前沿设计技术概论 热动力设备排放污染及控制 热工自动控制系统 人工智能 人体损伤生物力学 设施规划与物流分析 生产管理学 生物力学导论 生物力学与生物流变学 数据库原理及应用 数控技术 塑性力学 太阳能利用技术

测量的基本知识(包括误差、信号描述、测量装置的基本特性） 传感器技术（包括常用传感器原理） 信号处理技术（包括模拟和数字信号处理方法） 课程主要内容 常用参量的测试（包括应力应变、力、振动、温度和流量） 综合试验（包括机械量的动态测量和控制） 本章学习要求： 1.掌握测试技术的概念及研究内容 2.了解测试技术的地位与作用 3.了解测试技术的应用情况 4.掌握测试系统的基本构成 5 .了解测试技术的发展动态 6.了解主要测试仪器生产厂商 第一讲 测试技术绪论 2.1、测量的基本知识 2.2、静动态试验数据的描述 2.3、测量系统的基本特性 第二章 测量技术 第二章 测量与测试信号分析的基础（信号的描述与分析） 第三章 测试系统的基本特性 第四章、测试系统特性 第四章 传感器技术 第五章 模拟信号调制、滤波和模数转换 第七章 信号处理初步 第四章 常见参量的测试

针对环境中的低频振动能量,建立了一种双端固支梁振动式驻极体静电俘能器理论模型.利用Matlab/Simulink数值仿真对静电俘能器的各项关键参数进行了优化.分别研究了静电俘能器的输出功率、谐振频率、半功率带宽与驻极体表面电位、空气间隙以及负载电阻的关系.在研究中,外部激励加速度幅值及驻极体尺寸保持恒定.数值分析结果如下:(1)存在一个最佳表面电位使得静电俘能器的输出功率达到最大值,随着表面电位的增加,软弹簧效应逐渐增强使得俘能器谐振频率发生偏移,半功率带宽逐渐增大.(2)当表面电位一定时,存在一个最佳初始空气间隙使得功率达到最大,随着间隙的增大,半功率带宽随之减小.(3)当表面电位和空气间隙保持一定时,存在一个最佳负载使得功率达到最大,随着负载的减小,谐振频率发生偏移.(4)当空气间隙一定时,存在一个最佳负载使得带宽达到最大,且表面电位越大,相同负载下的带宽越大.实验测试了不同负载电阻下俘能器的输出特性:输出功率及半功率带宽都随着负载电阻的增大,先增大而后减小.当负载电阻为90MΩ时,对应的最大输出功率为0.188 mW;当负载电阻为330 MΩ时,对应的半功率带宽达到最大值为4.7 Hz