振动分析基本知识
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振动基础必学知识点
以下是振动基础必学的知识点:
1. 振动的定义:振动是物体围绕某个平衡位置来回周期性地运动。
2. 振动的周期和频率:振动的周期是振动一个完整循环所需要的时间,单位是秒;频率是单位时间内振动的次数,单位是赫兹。
它们之间有
以下关系:频率 = 1/周期。
3. 振动的幅度:振动的幅度是指物体离开平衡位置的最大距离。
4. 简谐振动:简谐振动是指物体在没有阻力的情况下,围绕平衡位置
做匀速往复运动的振动。
简谐振动的特点是周期恒定、频率固定且幅
度不断变化。
5. 谐振:谐振是指当外力作用频率与物体固有频率相同时,物体容易
发生共振现象,振幅会明显增大的现象。
6. 弹簧振子:弹簧振子是指一个质点通过与弹簧连接,形成一个可以
进行振动的系统。
弹簧振子的运动方程可以用简谐振动的方程表示。
7. 摆钟:摆钟是指一个由质点与一个固定的绳或杆连接,形成可以进
行振动的系统。
摆钟的运动方程可以用简谐振动的方程表示。
8. 声音的传播和振动:声音是由物体的振动引起的机械波。
声音的传
播需要介质的存在,并且介质中的分子通过相互振动来传递能量。
9. 波动的特征:波动的特征包括传播速度、波长、频率和振幅。
10. 波的类型:根据波动传播介质的性质,波可以分为机械波和电磁波两种类型。
以上是振动基础必学的知识点,掌握这些知识可以帮助理解振动和波动以及它们在不同物理现象中的应用。
振动学知识点总结振动学知识点总结如下:一、振动的基本概念1. 振动的定义:指物体在某一平衡位置附近作来回运动的现象。
2. 振幅:振动物体在做往复运动时,离开平衡位置的最远距离。
3. 周期:振动物体完成一个完整的往复运动所需要的时间。
4. 频率:振动物体每秒钟完成的往复运动次数。
5. 相位:描述振动物体在振动周期中的位置关系。
二、单自由度振动系统1. 单自由度振动系统的概念:由一个自由度由一个自由度运动的质点和它的运动机构构成。
2. 自由振动:指单自由度振动系统在没有外力作用下的振动。
3. 阻尼振动:指单自由度振动系统的振动受到阻尼力的影响。
4. 强迫振动:指单自由度振动系统受到外力作用的振动。
三、非线性振动1. 非线性振动的概念:指振动系统的振动特性不满足线性振动方程的振动现象。
2. 非线性系统的分类:按系统的非线性特征分为几何非线性、材料非线性和边界非线性等。
3. 非线性振动的分析方法:包括解析法和数值法等。
四、多自由度振动系统1. 多自由度振动系统的概念:由多个自由度组成的振动系统。
2. 自由振动:指多自由度振动系统在没有外力作用下的振动。
3. 阻尼振动:指多自由度振动系统的振动受到阻尼力的影响。
4. 特征值问题:多自由度振动系统的固有振动特征。
5. 模态分析:多自由度振动系统振动特征的分析方法。
五、控制振动1. 振动控制的目的:减小系统振动、防止系统振动引起的损伤。
2. 主动振动控制:通过主动装置对系统进行振动控制。
3. 被动振动控制:通过被动装置对系统进行振动控制。
4. 半主动振动控制:融合了主动和被动振动控制的特点。
六、振动信号与分析1. 振动信号的特点:包括时间域特征、频域特征和相位特征等。
2. 振动信号采集与处理:使用传感器采集振动信号,并通过信号处理方法对其进行分析。
3. 振动分析方法:包括频谱分析、波形分析、振动模态分析和振动信号诊断分析等。
七、振动与工程应用1. 振动在机械领域的应用:包括减振、振动吸收、振动监测及振动诊断等。
振动学知识点归纳总结1. 振动的基本概念振动是指物体在一定时间内来回或往复运动的现象。
振动可以是机械系统、电磁场系统、声场系统以及量子力学中的原子和分子系统等特有的运动形式。
振动的基本要素包括振幅、周期、频率和相位,它们分别代表着振动的振幅大小、周期的长度、振动的频率以及相位的大小。
振动还可表现为往复振动、旋转振动和波动等形式。
2. 自由振动自由振动是指物体在受到外力作用之后,不再受到外力的干扰而自行振动的过程。
对于线性弹簧振子系统而言,自由振动的周期与该系统的质量、弹簧的刚度和振幅有关,产生自由振动的物体称为振动体。
3. 受迫振动受迫振动是指振动体受到外力作用时的振动过程。
当振动体受到强迫振动时,它会与外力同频振动,当频率接近振动体的固有频率时,振动体可能产生共振现象。
4. 谐振动谐振动是指振动体在受到外力作用时,如果外力的频率与振动体的固有频率相等或接近,振动体便会产生谐振现象,即振幅较大,这一现象在机械工程、电子电路、音响等领域有着广泛的应用。
5. 阻尼振动阻尼振动是指振动体在振动过程中受到阻尼力的作用,通过与外界环境的摩擦力相互作用,使振动体逐渐减弱、停止振动并回到平衡位置的过程。
阻尼振动可分为欠阻尼振动、临界阻尼振动和过阻尼振动三种情况。
6. 共振现象共振是指振动体在受到频率相同或接近的外力作用时,振幅急剧增大的现象。
共振现象广泛存在于物理、工程、地震学和生物学等领域,如桥梁共振振动、建筑结构共振破坏、音乐乐器共鸣等。
7. 振动的能量振动体在振动过程中的能量变化主要包括动能和势能的转换。
在自由振动中,当振动体距离均衡位置最远时,动能最大,势能最小;当振动体通过均衡位置时,动能最小,势能最大。
振动的能量守恒定律形成了机械振动中的一个重要原理。
8. 振动的控制与应用振动的控制手段包括消除外力、减小振幅、增大阻尼和改变系统的固有频率等方法。
振动学在工程、航空航天、地震学、声学和生物学等领域都具有重要的应用价值,如利用振动传感器检测机械故障、利用振动分析技术改善建筑结构的抗震性能、利用谐振技术改善声音品质等。
专业知识1、振动试验基本知识1.1 振动试验方法试验方法包括试验目的,一般说明、试验要求、严酷等级及试验程序等几个主要部分。
为了完成试验程序中规定的试验,在振动试验方法中又规定了“正弦振动试验”和“随机振动试验”两种型式的试验方法。
正弦振动试验正弦振动试验控制的参数主要是两个,即频率和幅值。
依照频率变和不变分为定频和扫频两种。
定频试验主要用于:a)耐共振频率处理:在产品振动频响检查时发现的明显共振频率点上,施加规定振动参数振幅的振动,以考核产品耐共振振动的能力。
b)耐予定频率处理:在已知产品使用环境条件振动频率时,可采用耐予定频率的振动试验,其目的还是为考核产品在予定危险频率下承受振动的能力。
扫频试验主要用于:●产品振动频响的检查(即最初共振检查):确定共振点及工作的稳定性,找出产品共振频率,以做耐振处理。
●耐扫频处理:当产品在使用频率范围内无共振点时,或有数个不明显的谐振点,必须进行耐扫频处理,扫频处理方式在低频段采用定位移幅值,高频段采用定加速度幅值的对数连续扫描,其交越频率一般在55-72Hz,扫频速率一般按每分钟一个倍频进行。
●最后共振检查:以产品振动频响检查相同的方法检查产品经耐振处理后,各共振点有无改变,以确定产品通过耐振处理后的可靠程度。
随机振动试验随机振动试验按实际环境要求有以下几种类型:宽带随机振动试验、窄带随机振动试验、宽带随机加上一个或数个正弦信号、宽带随机加上一个或数个窄带随机。
前两种是随机试验,后两种是混合型也可以归入随机试验。
电动振动台的工作原理是基于载流导体在磁场中受到电磁力作用的安培定律。
1.2 机械环境试验方法标准电工电子产品环境试验国家标准汇编(第二版)2001年4月汇编中汇集了截止目前我国正式发布实施的环境试验方面的国家标准72项,其中有近50项不同程度地采用IEC标准,内容包括:总则、名词术语、各种试验方法、试验导则及环境参数测量方法标准。
其中常用的机械环境试验方法标准:(1)GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击(2)GB/T 2423.6-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Eb和导则:碰撞(3)GB/T 2423.7-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ec和导则:倾跌与翻倒(主要用于设备型产品)(4)GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ed和导则:自由跌落(5)GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)(6)GB/T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fd:宽频带随机振动——一般要求(7)GB/T 2423.12-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fda:宽频带随机振动——高再现性(8)GB/T 2423.13-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fdb:宽频带随机振动——中再现性(9)GB/T 2423.14-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fdc:宽频带随机振动——低再现性(10)GB/T 2423.15-1997 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ga和导则:稳态加速度(11)GB/T 2423.22-1986 电工电子产品基本环境试验规程温度(低温、高温)和振动(正弦)综合试验导则(12)GB/T 2423.24-1995 电工电子产品环境试验温度(低温、高温)/低气压/振动(正弦)综合试验导则GJB150.1~150.20-86 军用设备环境试验方法标准中共包括1个总则和19个试验方法,以美国军用标准MIL-STD-810C或810D为依据制订,其中涉及机械环境试验的是:(1)GJB150.15-86 军用设备环境试验方法加速度试验(2)GJB150.16-86 军用设备环境试验方法振动试验(3)GJB150.17-86 军用设备环境试验方法噪声试验(4)GJB150.18-86 军用设备环境试验方法冲击试验(5)GJB150.20-86 军用设备环境试验方法飞机炮振试验依据MIL-STD-810F修订的GJB150即将颁布。
振动学知识点总结归纳一、振动学基础知识1.1 振动的基本概念振动是物体在某一平衡位置附近来回作周期性运动的现象。
当物体在平衡位置周围出现微小偏离时,物体受到恢复力的作用,使其朝着平衡位置运动,从而形成振动。
1.2 振动的分类振动可分为自由振动和受迫振动。
自由振动是指物体在没有外力作用下的振动,而受迫振动是指物体受到外力作用下的振动。
1.3 振动的描述振动可以通过振幅、周期、频率等指标进行描述。
振幅是指振动过程中物体偏离平衡位置的最大距离,周期是指物体完成一次完整振动所需的时间,频率是指单位时间内振动的次数。
1.4 振动的动力学方程物体在振动过程中受到恢复力和阻尼力的作用,可以通过动力学方程进行描述。
动力学方程可以用来描述物体的振动规律,求解物体的振动响应。
二、单自由度系统2.1 单自由度系统的基本模型单自由度系统是指只有一个自由度可以发生振动的系统,它是振动学研究的基本模型之一。
单自由度系统的受力分析和振动方程可以通过牛顿定律和动能定理进行推导。
2.2 单自由度系统的自由振动单自由度系统在没有外力作用下的振动是自由振动,它可以通过解振动方程得到振动的时间变化规律。
自由振动的特点是振幅不变,频率固定。
2.3 单自由度系统的受迫振动单自由度系统受到外力作用时会发生受迫振动,外力的作用使得系统产生特定的振动响应。
受迫振动可以通过傅立叶分析和频谱分析进行研究,得到系统的振动响应特性。
2.4 单自由度系统的阻尼振动单自由度系统在振动过程中会受到阻尼力的作用,阻尼振动是指系统在振动过程中能量不断减少的现象。
阻尼振动的特点是振幅逐渐减小,频率不变。
2.5 单自由度系统的参数对振动的影响单自由度系统的质量、刚度和阻尼等参数对振动的影响是振动学研究的重要内容。
通过改变系统的参数,可以调控系统的振动特性,实现对系统振动的控制和优化。
三、多自由度系统3.1 多自由度系统的基本概念多自由度系统是指具有多个自由度可以发生振动的系统,它是振动学研究的扩展和深化。
振动测量分析基础知识振动测量分析是指对物体振动特性进行测量和分析的过程,常用于工程领域的振动分析、故障诊断和结构健康监测。
在进行振动测量分析时,需要掌握一些基础知识,包括振动的基本概念、振动测量的方法、振动信号的分析与处理等。
一、振动的基本概念1.振动:物体围绕其中一位置或平衡位置作往复或周期性运动的现象。
2.振动的主要参数:振幅、周期、频率、相位和相位差。
3.振动的分类:自由振动和受迫振动,以及简谐振动和非简谐振动。
二、振动测量的方法1.直接法:通过直接接触目标物体或其附近的测点,使用传感器实时测量振动信号。
常用的传感器有加速度计、位移传感器和速度计等。
2.非接触法:通过无线传感技术、光学传感技术或红外线传感技术等,对远离目标物体的振动信号进行测量。
常用的传感器有激光测振仪、红外线摄像机和毫米波雷达等。
3.振动传感网络:通过多个传感器分布在目标物体上,实现多点同时测量和数据采集,进行全局振动监测和分析。
三、振动信号的分析与处理1.时域分析:通过对振动信号的波形进行观察和分析,得到信号的振幅、周期、频率以及时间变化规律。
2.频域分析:将时域信号转换为频域信号,通过傅里叶变换等方法,得到信号的频率成分和能量分布,可进行频谱分析和频率响应分析。
3.相位分析:通过测量不同测点的相位差,可以获得信号的相位关系和振动传播速度。
4.整频带法:对振动信号进行整个频率范围的分析,用于诊断和评估整个系统的振动特性。
5.专频法:对振动信号在特定频率范围内的分析,用于更精确地检测特定故障或异常情况。
振动测量分析在工程领域有着广泛的应用,例如在机械设备的故障诊断中,可以通过振动信号的分析来判断设备的健康状况和故障原因;在建筑物结构健康监测中,可以通过振动传感器对结构的振动参数进行实时监测,预防和诊断结构损伤等。
随着传感器技术和信号处理算法的不断发展,振动测量分析的精度和应用范围也在不断扩大,对振动的研究和应用产生了积极的推动作用。