振动强度分析为不同的测量类型提供了三种方式。振动强度包括以下测量类型：全身振动、手臂振动、建筑物振动和船舱振动。
全身振动(WBV)测试是一种用于估计对操作者影响的振动分析。对操作者有三类关注：健康和舒适度、感知、晕车。任何WBV测试的目标是确保在正常的操作条件下，操作者所经历的振动不会产生显著或持久的影响。
WBV分析的一个常见应用是评估车辆振动。商业驾驶者每天要花好几个小时开车，通过座椅、地板和方向盘暴露在道路和引擎的震动中。过度的振动会导致背部、脚部和手部的疲劳和麻木。测量振动的能力和长时间接触影响的估计有助于减少受伤的可能性。
全身振动分析是与场景和位置相关的。晕车是由两到十秒的低频振动引起的(0.1 ~0.5赫兹)。感知，健康和舒适度的测量从0.5~80Hz开始。根据不同的场景，可以测试三种不同的体位：坐姿、站立和仰卧(躺着)。所有这些变量都在分析一个人在特定的振动水平下能够安全地工作多长时间。
人们暴露在振动下的时间长度对分析很关键。一般来说，家用车和商用车之间的振动是非常相似的，关键的区别是在这些条件下所经历的平均时间。家用车辆通常用于短途旅行。开车8小时会被认为是很长的一段时间。而对于商业司机来说，8小时的轮班是正常的。这就是为什么公共汽车和半挂车的驾驶座通常有空气悬架。振动的水平是相似的，但经历的时间要长得多。
全身振动测试
全身振动测试的测量需要几乎所有测试位置的三轴数据。在本例中，我们将研究一个基本的WBV测试来评估健康风险。对健康应用的分析涉及到坐着的人，振动频率范围从0.5Hz到80Hz。这个频带上的振动可能会破坏脊柱和相关神经
系统的功能，并可能扰乱消化系统。
振动需要在座椅垫和脊柱之间的传递点进行测量。特制的加速度计方便安装在座椅上，对操作者的干扰最小(见图2)。座椅垫加速度计应直接放置在坐骨结节或坐骨正下方。
测量需要有足够的时间来提供合理的统计精度。持续时间将取决于所执行的分析类型和关心的带宽。对于本例，所关心的最低频率将决定所需的时间。对于健康测量，带宽为0.5 Hz到80 Hz。要测量0.5 Hz，误差小于3dB，并且置信度为90%的测试需要至少227秒(来源:ISO 2631-1:1997)。将测试条件、应用、定位、传感器放置和测试时间汇总报告用于评估测试结果。目前没有定量的数值来描述可接受的振动水平。
进行全身振动测试需要以下设备:
一种三轴加速度计，最好是一种以不引人注目的方式安装的加速度计Coco-80X 或CoCo-90X 动态信号分析仪。
全身式振动分析仪设置的模态测试
应用：全身振动分析的应用主要有健康、舒适度、感知和晕车。健康、舒适度和感知应用测量振动从0.5 Hz到80 Hz，并应用过滤器来帮助模拟传递到人体的能量。晕车测试涉及的低频振动从0.1 Hz到0.5 Hz。位置：操作者的位置对全身振动分析很重要。在WBV标准中列出了三个位置，坐姿、站立和仰卧(躺着)。时间保持：这个设置指定测试运行的时间。测试的持续时间是灵活的，但必须注意，在正常操作条件下，要将读数外推到正常工作条件下的暴露时间长度。。计算方法：除了基本分析之外，还可以进行两种可选的计算。运行的RMS 方法使用类似的方法作为基本分析，但设计的目的是在测试期间显示冲击事件的影响。运行的RMS方法产生最大瞬时振动值(MTVV)。第四功率振动剂量值(VDV)比基本评估更敏感。
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振动测试理论和方法综述 摘要:振动是工程技术和日常生活中常见的物理现象。在长期的科学研究和工程实践中，已逐步形成了一门较完整的振动工程学科，可供进行理论计算和分析。随着现代工业和现代科学技术的发展，对各种仪器设备提出了低振级和低噪声的要求，以及对主要生产过程或重要设备进行监测、诊断，对工作环境进行控制等等。这些都离不开振动的测量。振动测试技术在工业生产中起着十分重要的作用，为此设计和制造高效的振动测试系统便成为测试技术的重要内容。本文概述了振动测试的发展历程，总结和分析了振动测试系统的基本组成和应用理论，列举了几种机械振动测试系统的类型。最后分析了振动测试系统的几个发展趋势。 关键词：振动测试；振动测试系统；测试技术；激振测试系统 1.引言 振动问题广泛存在于生活和生产当中。建筑物、机器等在内界或者外界的激励下就会产生振动。而机械振动常常会破坏机械的正常工作，甚至会降低机械的使用寿命并对机器造成不可逆的损坏。多数的机械振动是有害的。因而对振动的研究不仅有利于改善人们的生活环境和生活水平，也有助于提高机械设备的使用寿命，提高人们的生产效率。正因如此振动测试在生产和科研等多方面都有着十分重要的地位[1]。为了控制振动，将振动给人们带来的危害降至最低，就需要我们了解振动的特性和规律，对振动进行测试和研究。振动测试应运而生。 振动测试有着较为长久的发展历史，是与人类社会的发展有着紧密的联系。随着计算机技术和相关高科技技术的问世和发展，振动测试系统也有了飞跃性的发展。振动测试系统从最早的简单机械设备的应用到如今的先进的计算机技术和设备的应用。从刚开始的检测人员的耳朵来进行测量、判断和计算出大概的故障点的原始方法到现在的计算机控制、存储、处理数据的处理[2]，无不体现出振动测试系统的长足发展和飞跃式的进步。与此同时，振动测试在理论方面也有了长足的发展，1656 年惠更斯首次提出物理摆的理论并且创造出了单摆机械钟到现今的自动控制原理和计算机的日趋完善，人们对机械振动分析的研究已日趋成熟。而伴随着振动测试系统的进步和日臻成熟，其在国民的日常生活和生产中所扮演的角色也愈发的重要。 2.振动测试与分析系统（TDM）的发展
振动测试常见小知识问答 1什么是振动？ 振动是机械系统中运动量（位移，速度和加速度）的振荡现象。 2振动的目的？ 振动试验的目的是模拟一连串振动现象，测试产品在寿命周期中，是否能承受运输或使用过程的振动环境的考验，也能确定产品设计和功能的要求标准。振动试验的精义在于确认产品的可靠性及提前将不良品在出厂前筛检出来，并评估其不良品的失效分析使其成为高水平，高可靠性的产品。 3．振动分几种？ 振动分正弦振动和随机振动两种。 4．什么是正弦振动？ 能用一项正弦函数表达式表达其运动规律的周期运动。 例如凡是旋转、脉动、振荡（在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的）所产生的振动均是正弦振动。 5．正弦振动的目的？ 正弦振动试验的目的是在试验室内模拟电工电子产品在运输、储存、使用过程中所遭受的振动及其影响，并考核其适应性。 6．正弦振动的试验条件由什么确定？ 正弦振动试验的验条件（严酷等级）由振动频率范围、振动量、试验持续时间（次数）共同确定. 7．什么是振动频率范围？ 振动频率范围表示振动试验由某个频率点到某个频率点进行往复扫频。 例如：试验频率范围5-50Hz，表示由5Hz到50Hz进行往复扫频。 8．什么是频率？ 频率：每秒振动的次数.单位：Hz。 9．什么是振动量？ 振动量:通常通过加速度和位移来表示. 加速度：表示速度对时间倒数的矢量。加速度单位:gn或m/s2 位移：表示物体相对于某参考系位置变化的矢量。位移单位:mm 10．什么是试验持续时间（次数）？ 振动时间表示整个试验所需时间, 次数表示整个试验所需扫频循环次数. 11．什么是扫频循环？
扫频循环：在规定的频率范围内往返扫描一次： 例如：5Hz→50Hz→5Hz,从5Hz扫描到50Hz后再扫描到5Hz。 12．什么是重力加速度？ 重力加速度：物体在地球表面由于重力作用所产生的加速度。 1gn=10m/s2（GB/T 2422-1995 电工电子产品环境试验术语） 13．扫描方式(sweep mode)分几种？ 线性扫描：是线性的，即单位时间扫过多少赫兹，单位是Hz/s或Hz/min，这种扫描用于细找共振频率的试验. 对数扫描：频率变化按对数变化，扫描率可以是oct/min ，对数扫描的意思是相同的时间扫过的频率倍频程数是相同的 14．什么是扫描速度(sweep speed)？分几种？ 扫描速度(sweep speed):指从最低频率扫描到最高频率的速度. 1）oct/min:多少倍频程每分钟. 例:1oct/min,5Hz到10Hz需1分钟,10Hz到20Hz需1分钟。 2）min/sweep:多少分钟每次扫频. 例:5-500Hz,扫描速度:1分钟/sweep,表示从5Hz到500Hz需1分钟。 3）Hz/s:多少Hz每秒. 例:5-10Hz,扫描速度:1Hz/s,表示5Hz到6Hz需1秒,6Hz到7Hz需1秒。 15．振动试验中试验几个方向？怎么区分方向? 除有关规范另有规定外，应在产品的三个互相垂直方向上进行振动试验。 一般定义产品长边为X轴向，短边为Y轴向，产品正常摆放上下为Z轴向。 16．什么是交越频率？ 交越频率：在振动试验中由一种振动特性量变为另一种振动特性量的频率。如交
模态分析与振动测试技术 固体力学 S0902015 李鹏飞
模态分析与振动测试技术 模态分析的理论基础是在机械阻抗与导纳的概念上发展起来的。近二十多年来，模态分析理论吸取了振动理论、信号分析、数据处理数理统计以及自动控制理论中的有关“营养”，结合自身内容的发展，形成了一套独特的理论，为模态分析及参数识别技术的发展奠定了理论基础。 一、单自由度模态分析 单自由度系统是最基本的振动系统。虽然实际结构均为多自由度系统，但单自由度系统的分析能揭示振动系统很多基本的特性。由于他简单，因此常常作为振动分析的基础。从单自由度系统的分析出发分析系统的频响函数，将使我们便于分析和深刻理解他的基本特性。对于线性的多自由度系统常常可以看成为许多单自由度系统特性的线性叠加。 二、多自由度系统模态分析 对于多自由度系统频响函数数学表达式有很多种，一般可以根据一个实际系统来讨论，给出一种形式；也可根据问题的要求来讨论，给出其他不同的形式。为了课程的紧凑，直接联系本课程的模态分析问题，我们就直接讨论多自由度系统通过频响函数表达形式的模态参数和模态分析。即多自由度系统模态参数与模态分析。 多自由度系统模态分析将主要用矩阵分析方法来进行。 我们以N个自由度的比例阻尼系统作为讨论的对象。然后将所分析的结果推广到其他阻尼形式的系统。 设所研究的系统为N个自由度的定常系统。其运动微分方程为： （2—1） ++= M X CX KX F ?）阶式中M，C，K分别为系统的质量、阻尼及刚度矩阵。均为（N N 矩阵。并且M及K矩阵为实系数对称矩阵，而其中质量矩阵M是正定矩阵，刚度矩阵K对于无刚体运动的约束系统是正定的；对于有刚体运动的自由系统则是半正定的。当阻尼为比例阻尼时，阻尼矩阵C为对称矩阵（上述是解耦条件）。 N?阶矩阵。即 X及F分别为系统的位移响应向量及激励力向量，均为1
工作行为规范系列 汽车综合性能检测站建设场地设施要求 （标准、完整、实用、可修改）
编号：FS-QG-47894汽车综合性能检测站建设场地设施 要求 Requirements for construction site facilities of automobile comprehensive performance testing station 说明：为规范化、制度化和统一化作业行为，使人员管理工作有章可循，提高工作效率和责任感、归属感，特此编写。 第一节汽车综合性能检测站的规划及布局 汽车检测机构是一个一次性投入较大，经济效益并不太高的为社会提供机动车辆技术数据的服务型机构。该机构的服务对象主要有汽车制造、流通、物流、维修以及质监、公安、交通、工商、环保、政法、保险等行业管理部门。按检测机构的工作性质可分为:为自身服务的内部检测机构，为汽车定型服务的以道路测试为主的检测机构和以室内检测为主的主要服务于在用车辆的检测机构。 目前，以室内不解体检测为主的服务于在用车辆的检测机构(即安全检测和综合性能检测，以下简称汽车检测站)拥有量较多，承担的检测任务较重，服务面较广，该类检测站
合理的规划设计是保证更好地服务社会，确保机动车辆安全运行和检测质量的重要前提。 一.检测站的规划设计原则 1.与当地经济发展相适应 检测站是利用现代技术，使用不解体的方法，让车辆快速通过检测设备仪器即完成检测、诊断工作，故车辆检测过程是一个快速运转的流水线作业过程。对检测站的规划设计必须考虑到当地的经济及其发展状况，汽车是经济发达程度的体现，车辆的拥有量及增长状况等因素，是确定检测站的规模的重要依据。 2.符合当地城乡发展规划原则和要求 检测站是一个一次性投入大，长期见效的工程，其规划设计时，必须考虑与当地城乡发展规划建设相吻合，符合城乡发展规划思路。交通应安全、方便，由于进出检测站的车辆较多，不宜规划在人口密集区和车辆流量较大道路不畅的地段。 3.规划应有利于检测站的可持续发展 在检测站的规划时，应充分满足现行的法律、法规和检
拱桥振动测试 姓名：刘沛 学号：0214185 班级：研14-1班 课程：振动测试技术 年月：2015年7月18日
目录 一振动测试概述 (1) 1 振动分类及描述 (1) 2 振动基本参量表示方法 (1) 3 振动测试仪器分类及配套使用 (3) 4 窗函数的分类及用途 (4) 5 信号采集及分析过程中出现的问题，怎样解决？ (7) 二、惯性式速度型与加速度型传感器 (8) 1 惯性式速度传感器的分类 (8) 2 压电式加速度传感器 (9) 三振动特性参数的常用量测方法 (12) 1 振动基本参数的量测 (12) 2 简谐振动频率的量测 (12) 3 机械系统固有频率的测量 (12) 4 简谐振动幅值的测量： (12) 5衰减系数的测量： (13) 6结构动力特性参数量测 (13) 7 稳态正弦激振及测试 (13)
8 瞬态激振及测试 (14) 9 随机激振及测试 (15) 四题目（结构设计） (16) 1 结构设计资料及试验要求 (16) 2.试验目的 (18) 3.试验方法 (18) 4 结果分析 (20) 五概念 (22) 1 功率谱 (22) 2 自相关函数 (22) 3 互相关函数 (23) 4 相干函数 (23) 5 传递函数 (24) 六模态分析 (26) 1 概念 (26) 2 方法分类及理解 (26)
一振动测试概述 1 振动分类及描述 按照运动的表现形式，振动可以分为确定性和非确定性振动（即随机振动）。确定性振动又分为周期性和非周期性振动。周期性振动分为简谐振动和复杂周期振动。非周期运动又分为准周期和瞬态振动。非确定性振动分为平稳随机和非平稳随机，平稳随机又分为各态历经和非各态历经。按振动激励类型分类，振动可分为随机自由振动和随机强迫振动。按振动位移的特征分类，振动可分为：横向振动（振动体上的质点在垂直于轴线的方向产生位移的振动）、纵向振动（振动体的质点沿轴线方向产生位移的振动）和扭转振动（振动体上的质点沿轴线方向产生位移的振动）。周期运动的最简单形式是简谐振动。这种振动的表示方法及特点是描述其他振动形式的基础。一般的周期运动可以借助傅里叶级数表示成一系列简谐振动的叠加，该过程称为谐波分析。非周期运动则需要通过傅里叶积分作谐波分析。 2 振动基本参量表示方法 工程振动测试的主要参数有位移、速度、加速度、激振力、振幅、振动频率、阻尼比及结构的振动模态等。其中前五个参数属于时域测试参数。 下面分别来说明振动基本参量的表示方法及其含义： （1）振幅（A）：振幅就是振动过程中振动物体离开平衡位置的最大距离。振动的幅度有三种表示法，即峰值、平均值和有效值。 （2）周期（T）：从振动波形来看，连续两次波峰或者波谷之间耗费的时间就是一个振动周期，也就是完成一次振动所需的时间。 （3）频率（f）：单位时间内振动循环的次数f，单位是赫兹（Hz）。频率是振动特性的标志，是分析振动原因的重要依据。周期T是物体完成一个振动
2008年振动力学期末考试试题 第一题（20分） 1、在图示振动系统中，已知：重物C 的质量m 1，匀质杆AB 的质量m 2，长为L ，匀质轮O 的质量m 3，弹簧的刚度系数k 。当AB 杆处于水平时为系统的静平衡位置。试采用能量法求系统微振时的固有频率。 解： 系统可以简化成单自由度振动系统，以重物C 的位移y 作为系统的广义坐标，在静平衡位置时 y ＝0，此时系统的势能为零。 AB 转角：L y /=? 系统动能： m 1动能：2 1121y m T = m 2动能：2222222 22 222)3 1(21))(31(21)31(2121y m L y L m L m J T ====? ω m 3动能：2322 323 33)2 1(21))(21(212 1y m R y R m J T === ω 系统势能： 2 21)21(21)21( y k y g m gy m V + +-= 在理想约束的情况下，系统的主动力为有势力，则系统的机械能守恒，因而有： E y k gy m gy m y m m m V T =+ +-++= +2 212 321) 2 1(2 12 1)2 13 1(2 1 上式求导，得系统的微分方程为： E y m m m k y '=+ + +) 2 131(4321 固有频率和周期为： ) 2 131(43210m m m k + + = ω 2、质量为m 1的匀质圆盘置于粗糙水平面上，轮缘上绕有不可伸长的细绳并通过定滑轮A 连在质量为m 2的物块B 上；轮心C 与刚度系数为k 的水平弹簧相连；不计滑轮A ，绳及弹簧的质量，系统自弹簧原长位置静止释放。试采用能量法求系统的固有频率。 解：系统可以简化成单自由度振动系统，以重物B 的位移x 作为系统的广义坐标，在静平衡位置时 x ＝0，此时系统的势能为零。 物体B 动能：2 212 1x m T = 轮子与地面接触点为速度瞬心，则轮心速度为x v c 2 1= ，角速度为x R 21=ω，转过的角度为x R 21= θ。轮子动能： )83(21)41)(21(21)4 1( 2 12 1212 122 21212 2 12x m x R R m x m J v m T c =+= + = ω 系统势能： x
34 引言 在提高汽车性能的可靠性试验中，如果使用普通路面作为行驶试验的场地，以测验汽车可靠性。通常情况下，试验要测试的里程，一般要几万公里以至几十万公里，才能将产品的薄弱环节找出。因此，在汽车试验场道路可靠性试验过程中，需要耗费大量的人力、物力和时间，与此同时，也决定了该试验需要较高的试验条件。为了缩短试验周期，在当前的汽车道路可靠性试验中，主要是采用集合各种典型路面试验场开展。主要是强化路和场内山路以及高速环道等。 1.汽车道路可靠性试验目的及分类1.1汽车可靠性试验目的 汽车可靠性试验目的就是对汽车及其零部件的考核。首先，通过试验数据，产品在可靠度、平均寿命、失效率产生可靠性指标。对汽车产品生产中的强度、可靠性、功能、寿命在生产标准上是否达标进行考核。其次，汽车失效机理的分析。对于汽车试验场道路可靠性试验来说，产品在设计、制造等方面都很容易引起汽车失效，直接暴露问题以及薄弱环节所在，针对此，应及时寻找失效原因，不断改进生产，使得可靠性提高。最后，探索汽车的发展方向，创新设计 思想，为新产品开发积累经验。 1.2汽车道路可靠性试验分类 汽车道路可靠性试验主要的分类标准有试验场所、试验条件、试验对象以及试验破坏情况等。按照实验场所分类，主要有：试车场试验、现场试验和实验室试验。在汽车产品不同生产阶段，试验人员应依照不同的需求作出不同选择。本文主要讲的是汽车试验场道路可靠性试验。汽车试验场道路试验的分类有多种：直线车道、弯曲车道、试验广场、高速环道、特殊环境、特殊环形等。下文主要分析了高速环道试验、场内山路试验以及强化路试验三种。 2.汽车试验场道路可靠性试验2.1高速环道试验 高速环道的全长是4000m,环道的形状是椭圆形，曲率半径是165m。在进行试验场道路试验的时候，车速设计是104-140km/h，66--104km/h 和44-66km/h。全环形车道分为三条车道。最高行驶车速是160km/h。主要是采用水泥混凝土铺路，平等等级是A 级，坡度是42.3°。具体的试验流程是，在车辆开入高速环道前，需要对轮胎气压进行测量，有没有达到实际的技术要求。开入环道之后，要按顺时针方向使用最高档进行行驶试验。在进行试验的时候，平均的车速不小于最大车速的90％.采用试验车辆的最高档速度行驶。试验时间不能小于一个半小时[1]。比如，在利用高速环道试验的过程中，为了模拟汽车在各种路况下的实际情况，并建造的泥土路、凹凸路、沙石路等强化试验的内容，使测试的汽车在很短时间内暴露问题，以便进行汽车性能的改善，进而对汽车在高速形式状态下的性能及各部件的可靠性进行检验。同时， 2.2场内山路试验 场内山路主要有两条，分作一号和二号。一号的场内山路的路面由水泥混凝土的路面主要是沙石铺装，路面平整等级是2级。坡度最大是20％，连续的坡长度是1400米，平均的坡度是8％。二号山道形状呈蛇形。主要有起伏路，坡道路和山脊路形成。路面铺设砂石铺装，路面平整等级是2级。场内山路由于制动较频繁，主要是对整车在制动系统运行方面进行考核。在场内山路的可靠性试验中，对车辆的验证制动系统匹配进行实验。检测出车辆是否存在疲软，验证制动器摩擦片和制动鼓在耐磨性能的问题。车辆是否存在验证制动器的抗热的衰退性。同时对汽车的其他零部件 摘 要：伴随着中国经济腾飞，在世界舞台上扮演着更加重要的角色的新历史背景，国外进口车辆对国产汽车的冲击，对中国汽车工业加速升级和工程创新起到助推作用。中国汽车工业要和世界汽车发展同步甚至要达到超前水平，除了技术研发不断创新之外，汽车试验场道路的可靠性研究也是其重要的一个方面。本文主要对汽车可靠性试验中的道路试验进行了讨论。目的是充分发挥汽车道路可靠性试验在汽车性能提高方面的作用。 浅谈汽车试验场道路可靠性试验 闫彦朋 冯 栋 （071000 长城汽车股份有限公司技术中心 河北 保定） 短的时间中搜集到权威性的监测数据，从而大大提高了排水设备运作的效率，减少了电力资源的浪费。 3.机电在煤矿机械中的应用趋势3.1提高微电脑系统在煤矿机械作业中的可靠性 就煤矿工业而言，其作业具有自己的特点，这是因为煤矿作业的地点是在地下，极易遭受到水、尘、风等地质环境的影响。除此之外，在资源开采的过程中会产生自然性的震动，这也往往会导致煤矿机械作业中安全事故的发生，在机电技术的未来应用中，就应该发挥微电脑系统抗干扰、防渗透、耐震动的性能，进一步强化机电技术在煤矿机械中的应用程度。 3.2构建起以网络为基础的煤矿机电 设备集成系统 网络技术是促进煤矿机电设备应用范围的有效工具，以微电脑控制系统为例，微电脑控制系统可以借助网络实施远程监测与控制，从而使得机械设备在复杂的地质环境中实施科学作业。 3.3变频技术的推广 变频技术在煤矿产业中具有较为广阔的应用前景，变频技术具有绿色环保、节能减排的优点。以变频技术在提升机中的应用为例，基于频繁停启的操作就会使提升机本身超出电阻调速范围，从而增加危险发生的几率。借助于变频技术中的计算机编程性能，则会使提升机的安全与节能水平得以提高，从而大大延长了机械设备使用时限。 4.结语 以计算机、电子数控与智能技术为代表的现代科技促进了煤矿产业中机电技术的实践应用，就其发展的趋势来说，就应该从提高微电脑系统在煤矿机械作业中的可靠性、构建起以网络为基础的煤矿机电设备集成系统、推广变频技术等方面着手，提升机电技术的应用水平。参考文献： [1]徐国山.机电一体化的发展趋势[J].黑龙江科技信息，2007(18) [2]田永成，刘广昱.论机电一体化的发展及现状[J].科技信息(科学教研)，2007(17) [3]尤惠媛，李武兴.机电一体化的应用现状与发展趋势[J].太原科技，2007(09)
车辆悬架系统振动研究概述 关键词：振动悬架 摘要： 本文简单介绍了车辆振动的相关知识，对其做了简明的分析，由于篇幅有限故只重点介绍了与车辆悬架相关的知识。根据不同结构悬架的特点，分别介绍与其相关的振动研究内容和成果。 引言 悬架系统是提高车辆平顺性(乘座舒适性)和安全性(操纵稳定性)、减少动载荷引起零部件损坏的关键,。自70年代以来,工业发达国家开始研究基于振动主动控制的主动/半主动悬架系统。引入主动控制技术后的悬架是一类复杂的非线性机、电、液动力系统,其研究进展和开发应用与机械动力学、流体传动与控制、测控技术、计算机技术、电子技术、材料科学等多个学科的发展紧密相关。为此，关于车辆悬架系统振动的研究比较困难，但是其又具有十分重要的实际意义。一、车辆悬架系统简介 悬架系统的作用主要是连接车桥和车架,传递二者之间的作用力和力矩以及抑制并减少由于路面不平而引起的振动,保持车身和车轮之间正确的运动关系,保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。 悬架系统一般由弹性元件、减振器和导向装置等组成。其中,弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷,缓冲并抑制不平路面所引起的冲击。按弹性元件分类包括钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架以及气体弹簧悬架。钢板弹簧是1根由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的近似等强度的弹性梁,多数情况下由多片弹簧组成。多片式钢板弹簧可以同时起到缓冲、减振、导向和传力的作用,可以不装减振器而用于货车后悬架。螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成,常用于各种独立悬架。其特点是没有减振和导向功能,只能承受垂直载荷。扭杆弹簧本身是1根由弹簧钢制成的杆,一端固定在车架上,另一端固定在悬架的摆臂上。气体弹簧是在1个密封的容器中冲入压缩气体,利用气体可压缩性实现弹簧的作用。气体弹簧具有理想的变刚度特性。气体弹簧有空气弹簧和油气弹簧2种。
振动测试和分析技术综述 黄盼 （西华大学，成都四川 610039） 摘要:振动测试和分析对结构和系统动态特性分析及其故障诊断是一种有效的手段。综述了当前振动测试和分析技术，包括振动测试与信号分析的国内外发展概况、振动信号数据采集技术、振动测试技术、以及振动测试与信号分析的工程应用，最后对振动测试与分析技术的未来发展方向进行了展望。 关键词:振动测试; 信号分析; 动态特性; 综述 Summary of Vibration Testing and Analysis HuangPan ( Xihua University，Chengdu 610039，China) Abstract: Vibration testing and analysis is an effective tool in analyzing structure and system dynamic characteristic and detecting the failures of structures,systems and facilities. The present paper reviews the current vibration testing and analysis techniques，including the development of vibration measurement and analysis of domestic and foreign，vibration signal data acquisition,vibration testing technology ,vibration measurement and analysis in engineering application. Finally,the future development in the field of vibration testing and analysis is predicted. Key words: vibration testing; signal analysis; dynamic characteristic;overview
微振动的测量原理及其应用 吴志超（机械与电子工程学院电子信息工程）指导教师：许海峰 摘要：振动是指描述系统状态的参量（如位移、电压）在其基准值上下交替变化的过程。狭义的指机械振动，即力学系统中的振动。电磁振动习惯上称为振荡。力学系统能维持振动，必须具有弹性和惯性。由于弹性，系统偏离其平衡位置时，会产生回复力，促使系统返回原来位置；由于惯性，系统在返回平衡位置的过程中积累了动能，从而使系统越过平衡位置向另一侧运动。正是由于弹性和惯性的相互影响，才造成系统的振动。 对振动的研究意义非常重大。通过掌握振动的基本理论和分析方法，用以确定和限制振动时，工程结构和机械产品的性能、寿命及安全的有害影响；本文介绍了接触式和非接触式两种微振动的测量原理，可以运用振动理论去创造和设计新型振动设备、仪表及自动化装置。主题词：微振动；测量原理；应用 Abstract：Vibration refers to describe the system state parameters (such as displacement, voltage) in its benchmark fluctuation variations of process. In its narrow sense means mechanical vibration, namely the mechanical system of vibration. Electromagnetic vibration habit is called on oscillation. Mechanical system can maintain vibration, must have the flexibility and inertia. Due to its equilibrium elasticity, system deviation position, can produce reply force, prompting system; return to its original position Because of inertia, system in return balance position process accumulated the kinetic energy, so that the system across to the other side movement balance position. Because of elasticity and inertia mutual influence, just cause system vibration. The vibration research significance of very significant. Through mastery of vibration of basic theory and analysis method to determine and restrictions vibrating engineering structural and mechanical product performance, the life and the safety of harmful influence; This paper introduces the contact and contact-less two micro vibration measuring principle of vibration theory, and can be used to create and design a new vibration equipment,
研究生课程论文(2016-2017学年第二学期) 振动测试技术 研究生：
模态试验大作业 0 模态试验概述 模态试验（modal test）又称试验模态分析。为确定线性振动系统的模态参数所进行的振动试验。模态参数是在频率域中对振动系统固有特性的一种描述，一般指的是系统的固有频率、阻尼比、振型和模态质量等。 模态试验中通过对给定激励的系统进行测量，得到响应信号，再应用模态参数辨识方法得到系统的模态参数。由于振动在机械中的应用非常普遍。振动信号中包含着机械及结构的内在特性和运行状况的信息。振动的性质体现着机械运行的品质，如车辆、航空航天设备等运载工具的安全性与舒适性；也反映出诸如桥梁、水坝以及其它大型结构的承载情况、寿命等。同时，振动信号的发生和提取也相对容易因此，振动测试与分析已成为最常用、最基本的试验手段之一。 模态分析及参数识别是研究复杂机械和工程结构振动的重要方法，通常需要通过模态实验获得结构的模态参数即固有频率、阻尼比和振型。模态实验的方法可以分为两大类：一类是经典的纯模态实验方法，该方法是通过多个激振器对结构进行激励，当激振频率等于结构的某阶固有频率，激振力抵消机构内部阻尼力时，结构处于共振状态，这是一种物理分离模态的方法。这种技术要求配备复杂昂贵的仪器设备，测试周期也比较长；另一类是数学上分离模态的方法，最常见的方法是对结构施加激励，测量系统频率响应函数矩阵，然后再进行模态参数的识别。 为获得系统动态特性，常需要测量系统频响函数。目前频响函数测试技术可以分为单点激励单点测量( SISO)、单点激励多点测量( SIMO) 、多点激励多点测量( MIMO)等。单点激励一般适用于较小结构的频响函数测量，多点激励适用于大型复杂机构，如机体、船体或大型车辆机构等。按激励力性质的不同，频响函数测试分为稳态正弦激励、随机激励及瞬态激励三类，其中随机激励又有纯随机、伪随机、周期随机之分。瞬态激励则有快速正弦扫描激励、脉冲激励和阶跃激励等几种方式。按激励力性质的不同，频响函数测试分为稳态正弦激励、随机激励及瞬态激励三类，其中随机激励又有纯随机、伪随机、周期随机之分，瞬态激励则有快速正弦扫描激励、脉冲激励和阶跃激励等几种方式。 振动信号的分析和处理技术一般可分为时域分析、频域分析、时频域分析和时间序列建模分析等。这些分析处理技术从不同的角度对信号进行观察和分析，为提取与设备运行状态有关的特征信息提供了不同的手段。信号的时域分析包括时域统计分析、时域波形分析和时域相关分析。对评价设备运行状态和
新车上市前须过N道关,汽车试验场详解 作者：小黄汽车试验场是重现汽车使用中遇到的各种各样的道路条件和使用条件的试验场。试验道路是实际存在的各种各样的道路经过集中 汽车试验场是重现汽车使用中遇到的各种各样的道路条件和使用条件的试验场。试验道路是实际存在的各种各样的道路经过集中、浓缩、不失真的强化并典型化的道路。汽车在试验场试验比在试验室或一般行驶条件下的试验更严格、更科学、更迅速。 英国的MIRA汽车公司、美国的GM和Ford汽车公司、德国的大众汽车公司、以及日本的本田、日产、丰田等世界着名汽车公司早在20世纪中叶就建有自己的试验场。我国最早的汽车试验场是1958年开工建设的海南汽车试验场。随着我国汽车工业的发展，又先后建成安徽定远汽车试验场、东风襄樊汽车试验场、交通部公路交通试验场、一汽农安汽车试验场和上海大众汽车试验场、上汽通用广德汽车试验场（安徽）、天津滨海汽车试验场、比亚迪韶关汽车试验场、盐城国际汽车试验场和长安垫江汽车试验场。 1.功用与类型 汽车试验场的主要功用： 1）汽车产品的质量鉴定试验； 2）汽车新产品的开发、鉴定与认证试验； 3）为试验室零部件试验或整车模拟试验以及计算机模拟确定工况、提供采样条件； 4）汽车标准及法规的研究和验证试验等。 汽车试验场从功能上可分为综合性试验场和专用试验场。从规模上来看，可分为大型、中型和小型试验场。大型试验场面积在10Km2以上，试验道路总长超过100Km，道路种类相对比较齐全，多属于综合性试验场。通用、福特和克莱斯勒公司等都有这样的大型综合性试验场。在各种汽车试验场中，中小规模的占大多数，其中综合试验场由于受面积限制，布置相对比较紧凑，但试验道路和设施的种类比较齐全，亚洲和欧洲大部分试验场属于此类。在中小型规模的汽车试验场中，很大一部分是汽车零部件公司为满足产品开发和法规要求而修建的专用功能试验场。如德国WABCO公司设在汉诺威附近的试验场，其主要试验道路系数从0.15-0.5以上的五条制动是试验路，以满足该公司开发和评价制动防抱死系统ABS、ASR和EBS等需要。当然，专用功能汽车试验场也有大型的，如美国通用汽车公司在马萨的沙漠热带汽车试验场，总面积大18Km2 。当地气候干燥，夏季最高温度可达45。C，是鉴定发动机冷却系、供油系以及整车的动力性、经济性、空调系统等性能的理想实验环境。 2.试验道路 由于规模和功能的差别，各汽车试验场的试验道路和设施的种类、几何形状、道路参数等各不相同，甚至同样的设施具有不同的名称，以下仅就常规道路和设施进行说明。
汽车的振动测试技术-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
汽车的振动测试技术 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。汽车上的零件和组装件必须经受振动可控测试技术的检验。 汽车内部从仪表板到桌椅，从安全气囊传感器到引擎注油泵，诸多零部件都要经过精确振动模式和幅度的测试。 在有些情况下，要用振动测试法验证汽车的各种装置在一般路面条件下不会损坏。在另一些情况下，通过振动测试来识别机械发出的烦人的噪声。 在振动控制的工业中，开发成功的数字信号处理技术有可能在实验室和生产线上制造成更加贴近真实的振动环境。今天，振动测试除了使用随机波、正弦波和冲击波的传统方法，又增加了更加复杂的方法，比如随机波上加正弦波和波形复制。 正如名称所示，随机正弦波是把随机振动与正弦波结合起来形成复杂的振动形式；波形复制振动模仿出真实的汽车振动环境。随机正弦波振动把多个正弦波与具有宽频带的噪声结合在一起。正弦波振动可以是固定的或者是扫描式的谐波或非谐波振动，而且在整个频带内的振动幅度是可变的。就模仿在路面变化行驶中的随机振动的汽车来说，其引擎转速增加或减少时，随机正弦波振动是很好的测试方法。 实际应用 采用随机正弦波振动和波形复制方法对汽车进行测试，可真实地再现汽车行驶中的实际环境，用作设计验证和质量控制。 ?仪表板 许多汽车制造厂对仪表板组件进行振动测试以检查其发出的咯吱声和卡嗒声。这一项是新车购买者可能最不满意的地方，在保证金中占很大份额。 为了测试建造了专用振动台，它不使用风扇，为的是造成清静的环境来验证振动中的仪表板是否有咯吱声和卡嗒声。因为没有通风散热，只能在温升超过工作温度时做短时间的振动测试，然后测试要暂停一会儿让设备冷却下来。 除振动台外，所有能发出噪声的仪器设备，包括振动台的控制器都应放在测试室的列边。遥控面板和显示器要悬挂在测试装置的上面，便于工作人员能听见噪声并控制测试过程。 用于检验咯吱声和卡嗒声的振动模式，由随机波、扫描正弦波和代表负荷的多段波形所构成。其振动幅度要控制在汽车正常行驶中的额定实验值内。为了避免振动过于猛烈。要维修部件并做好紧固工作。 在振动测试中，操作人员起着关键性的作用，例如施加扫描式正弦波来重复加速引擎的振动模式，此时可能要加上几次扫频来发现异常的噪声。由于咯吱声和卡嗒声难于发现起因，操作者必须停止对仪表板做下一步的操作，并且用于动方式来控制振动频率和振幅，检查产生噪音的真正原因。这样才能找到产生噪声的机理，许多设备生产厂也采用这种方法作为质量控制的手段。
1、 方波振动信号的谐波分析，00,02 (),2 T x t x t T x t T ? <
相位频谱图 1tan 0,1,3,5 n n n a n b φ -?? ===?????? ??? 2、 求周期性矩形脉冲波的复数形式的傅立叶级数，绘频谱图。 解： 数学表达式：
计算三要素： 傅立叶级数复数形式： 频谱图 00 00,0sin ,0,n x t n T A x n t n n n T ππ?=??=? ?≠-∞<<∞?? ()???? ?????≤≤≤≤--≤≤-=2 202222000 00 T t t t t t x t t T t x 偶函数 T x t a 0002=2sin 2010t n n x a n ωπ?=0 =n b 2 sin 22010t n n x a ib a X n n n n ωπ?==-=()2sin 1101012/2/02/2/102/2 /02/2/010********t n n x t in e e T x t in e T x dt e x T dt e t x T X t in t in t t t in t in t t t in T T n ωπωωωωωωω?=--?=-?=??=??=-------? ?T t x t n n x X n 0 0010002sin lim =?=→ωπ()∑ ∑ ∞-∞=∞-∞===n t in n t in n e n t n x e X t x 112sin 0 10ωωωπ
车辆道路模拟试验系统 随着我国汽车工业的迅猛发展，尤其是我国加入WTO后，伴随着新的《汽车产业发展政策》以及《缺陷汽车产品召回管理规定》的出台，汽车工业面临着新的机遇和挑战，努力提高汽车整车质量和加快新车型的研发速度是汽车工业的唯一出路，这不仅对汽车工业提出了更高的要求，同时也对试验设备制造业提出了新的课题，如何更加逼真的模拟道路试验并缩短试验时间以缩短新车型的研发周期成了汽车工业和试验设备制造业的共同追求。 1．道路模拟试验的发展和回顾 从1886年世界第一辆真正意义的汽车诞生以来，汽车工业走过了一百多年的发展历程。汽车的诞生彻底改变了人民的生活，同时对汽车也提出了新的要求：行驶寿命、行驶安全等等，如何更好的提高汽车的行驶寿命，同时又要降低成本成了汽车研发工程师的追求，于是提出了全历程的道路试验——试车场跑道跑车试验，通过试验为汽车研发工程师提供了宝贵的设计更改依据，但随着汽车工业的进一步发展，汽车工业的竞争日趋激烈要求汽车制造商必须更快的推出新一代的车型，才能保证在激烈的市场竞争中立于不败之地，于是到了20世纪60年代出现了室内台架模拟试验。 1.1简单路面模拟 道路试验经历了漫长的发展历程，即使到了今天在汽车工业发展相对落后的中国仍在使用这种方法，这种方法存在着先天的缺点：试验结果受天气以及驾乘人员等因素的影响较大，试验结果的精度以及重复性较差，试验周期长。到了20世纪60年代，汽车的设计和试验随着电液伺服闭环技术的日趋成熟逐渐由静态力学试验模式发展到动态特性的研究，1962年美国通用汽车公司凯迪拉克轿车部提出了委托美国MTS公司设计制造一台汽车道路模拟机的计划，经过双方密切合作于1965年制造完毕并投入使用，这就是世界上第一台汽车道路模拟机。其输入信号是这样获得的：对安装在车身上的加速度传感器测得的加速度信号进行两次积分获得车身对路面的绝对位移，通过安装在车身两侧的测试轮测量测试轮与汽车车身的相对位移，二者的差就是路面高程在时间历程上的波形，即汽车道路模拟机的输入信号，但这种方法存在其很大的缺点：轮胎的包容性未能被模拟；存在轨迹误差。 1.2 有效路面模拟 为了克服简单路面模拟技术试验技术上的缺点：汽车试验技术工程师经过分析和研究，提出了有效路面模拟技术，其原理是：将汽车看作是由轮胎包容特性的车轮悬上和悬下串联组成的二自由度系统，其运动的微分方程如下： K T（Z RE-Z W）+C T（Z RE-Z W）+M W Z W+F S=0 (1)
机械振动测试系统综述 翟 慧 强 张 金 萍 于 玲 王 丹 （沈阳化工大学 机械工程学院,辽宁 沈阳 110142） 摘 要:机械振动测试技术在工业生产中起着十分重要的作用，为此设计和制造高效的机械振动测试系统便成为测试技术的重要内容。本文首先概述了机械振动测试系统的发展历程。总结和分析了发展机械振动 测试系统的基本组成和应用理论。根据不同原理列举了几种机械振动测试系统的类型并对不同的机械振动 测试系统进行分析,探讨了他们的优点和不足。最后在此基础上分析了机械振动测试系统的几个发展趋势和 系统建设中仍然要注意的抗干扰问题和故障诊断问题。 关键词：机械振动测试系统；测试技术；抗干扰；故障诊断 1 引言 振动问题广泛存在于热门的生活和生产当中。建筑物、机器等在内界或者外界的激励下就会产生振动。而机械振动常常会破坏机械的正常工作，甚至会降低机械的使用寿命并对机器造成不可逆的损坏多数的机械振动是有害的。因而对振动的研究不仅有利于改善人们的生活环境和生活水平，也有助于提高机械设备的使用寿命，提高人们的生产效率。正因如此振动测试在生产和科研等多方面都有着十分重要的地位[1]。为了控制振动，将振动给人们带来的危害降至最低，就需要我们了解振动的特性和规律，对振动进行测试和研究。振动测试系统应运而生。 振动测试系统有着较为长久的发展历史，是与人类社会的发展有着紧密的联系。随着计算机技术和相关高科技技术的问世和发展，振动测试系统也有了飞跃性的发展。振动测试系统从最早的简单机械设备的应用到如今的先进的计算机技术和设备的应用。从刚开始的检测人员的耳朵来进行测量、判断和计算出大概的故障点的原始方法到现在的计算机控制、存储、处理数据的处理[2]。无不体现出振动测试系统的长足发展和飞跃式的进步。与此同时，机械振动测试在理论方面也有了长足的发展，1656年惠更斯首次提出物理摆的理论并且创造出了单摆机械钟到现今的自动控制原理和计算机的日趋完善，人们对机械振动分析的研究已日趋成熟。而伴随着振动测试系统的进步和日臻成熟，其在国民的日常生活和生产中所扮演的角色也愈发的重要。 2机械振动测试系统的基本理论与组成 机械振动测试就是利用现代一些测试手段，对所研究物体的机械振动进行测量，并对测得的信号进行更细致的分析，以期获得在各种工作状态下物体的机械振动特性，从而判断物体的机械振动特性是否符合要求。 振动测试系统主要由传感器、信号调节部分、数模转换器、信号处理部分和数据记录部分、反馈部分等组成。传感器是将被测量转换成某种电信号的部件。是整个测试系统最重要的组成部分。信号调节部分是把传感器的输出信号转换成适合于进一步传输和处理的形式。经过加工处理使得原始信号更加便于分析和处理。这种信号的转换多数是电信号直接的转换。信号处理部分是对来自信号调节环节的信号进行各种运算和分析。这也是测试的核心意义所在，包括对时域和频域的分析，已得到各种参数。数模转换器是采用计算机等进行测试、控制系统时进行模拟信号与数字信号的相互转换的环节。测试系统的主要作用是更加便捷易懂的将初试信号转换成某种信号进行提取分析。因此最重要的是信号不能失真，不出现扰动。这就对测试系统提出了较为严格的要求[3]。 3.振动测试系统的分类 近几年来，振动测试理论与方法都有了很大的发展。目前振动测试方法按其原理不同可以分为四类。直观类、光学类、机械类和电测类。直观法操作简便，不受各种器材的限制。