第5章 振动参数的测定讲解

振动试验参数振动试验是一种重要的质量检测方法，通过模拟实际工作环境下的振动条件，对产品的耐久性、可靠性等进行测试。

在进行振动试验时，需要设置一系列参数来确保测试结果的准确性和可靠性。

本文将详细介绍振动试验参数的设置。

一、振动试验参数概述1. 振动方式：在进行振动试验时，需要选择适合被测物品的振动方式。

常见的振动方式有正弦波、随机波、冲击波等。

2. 振幅：指被测物品受到的最大加速度值。

通常使用峰值加速度表示，单位为g（重力加速度）。

不同类型的产品对应着不同的振幅要求。

3. 频率范围：指被测物品所受到的频率范围。

通常使用频率范围来表示，单位为Hz（赫兹）。

不同类型的产品对应着不同的频率范围要求。

4. 持续时间：指被测物品所受到的持续时间。

通常使用小时或分钟来表示。

5. 控制方式：指控制器控制被测物品运行状态时所采用的控制方式。

常见的控制方式有位移控制、速度控制和加速度控制。

6. 加速度曲线：指加速度变化的曲线形状。

通常使用正弦波、三角波、方波等形状。

二、振动试验参数详解1. 振动方式1.1 正弦波振动正弦波振动是一种最基本的振动方式，它可以模拟实际工作环境下的周期性振动。

在进行正弦波振动试验时，需要设置以下参数：（1）频率范围：通常在5Hz~2000Hz之间。

（2）振幅：通常使用峰值加速度表示，单位为g（重力加速度）。

不同类型的产品对应着不同的振幅要求。

（3）持续时间：通常使用小时或分钟来表示。

1.2 随机波振动随机波振动是一种随机变化的非周期性振动，可以模拟实际工作环境下的非周期性震荡。

在进行随机波振动试验时，需要设置以下参数：（1）频率范围：通常在5Hz~3000Hz之间。

（2）峰值加速度：通常使用峰值加速度表示，单位为g（重力加速度）。

不同类型的产品对应着不同的振幅要求。

（3）持续时间：通常使用小时或分钟来表示。

1.3 冲击波振动冲击波振动是一种短暂的、高能量的非周期性振动，可以模拟实际工作环境下的冲击负载。

振动试验参数详细解析【引言】振动试验是一种广泛应用于工程领域的实验方法，通过对被试对象施加不同频率和振幅的载荷，来模拟实际运行环境中的振动情况。

振动试验参数的选择和解析对于保证试验结果的准确性和可靠性至关重要。

本文将详细解析振动试验的各种参数，包括振动方式、振动频率、振幅、加速度、位移和时间等，以帮助读者更好地理解并应用于实际工程实践中。

【正文】1. 振动方式振动试验可以根据振动方式的不同分为单轴振动和多轴振动两种。

单轴振动是指在一个方向上施加载荷，而多轴振动则是在多个方向上施加载荷。

选择振动方式需要根据被试对象在实际使用中所受到的振动情况来决定，以尽可能接近实际情况。

2. 振动频率振动试验的频率是指振动载荷的周期性变化，通常以赫兹（Hz）为单位。

频率的选择主要取决于被试对象所处的振动环境和试验的目的。

一般来说，低频振动主要用于模拟地震等自然振动，高频振动则更适用于模拟高速旋转机械等工业振动。

3. 振幅振幅是指振动载荷的变化幅度，通常以加速度或位移的大小来表示。

振幅的选择需要结合被试对象的实际使用情况和试验目的来决定。

较小的振幅可以用于评估结构的线性响应，而较大的振幅则可以用于评估结构的非线性响应和疲劳寿命。

4. 加速度加速度是指振动试验中施加在被试对象上的加速度大小，通常以重力加速度（g）为单位。

选择适当的加速度需要考虑被试对象的材料特性、结构强度和试验要求等因素。

5. 位移位移是指被试对象在振动试验中的位移变化，通常以毫米（mm）或微米（μm）为单位。

位移的大小对于评估结构的变形和振动特性具有重要意义，对于一些精细结构和振动敏感的设备，位移要求通常较小。

6. 时间振动试验的时间是指试验持续的时间，通常以小时（h）为单位。

试验时间的选择需要根据被试对象的使用寿命、试验目的和试验要求等因素来确定。

较短的试验时间可以快速评估结构的初始响应，而较长的试验时间则可以用于评估结构的长期稳定性和耐久性。

【总结与回顾】在振动试验中，选择合适的试验参数对于保证试验结果的准确性和可靠性至关重要。

检测技术课程系列实验振动参数测量实验指导书上海交通大学仪器系振动参数测量一、实验目的熟悉和掌握振动测量的基本方法，熟悉测量仪器。

二、实验内容组成测量电路进行位移、速度测量，记录测量数据并作出x-f,v-f二种曲线。

三、测量原理本实验测量系统方框图：由信号发生器产生的不同频率的信号，经功率放大器使激振器（作为振动源）激振，然后由CD-1型传感器获得振动信号，经GZ-2C测振仪的数字表显示出速度和位移的大小。

1.S101型信号发生器功能名称作用1 电源开关按下开关，电源接通，电源指示灯亮2 电源指示灯电源开时，指示灯亮3 波形选择（1）正弦波形输出（2）方波波形输出（3）锯齿波形输出4 频率倍乘选择选择所需的频率倍乘，与“5”配合确定输出信号频率开关5 频率调节按钮与“4”配合调节输出信号频率6 信号幅度调节调节输出信号的幅值按钮7 信号输出输出信号波形，阻抗为600Ω8 输出衰减开关按下按钮可产生10 dB或20 dB衰减2.GF-10放大器功能GF-10功放的控制面板如图1所示。

图1 GF-10功率放大器控制面板（1） 输出电压、电流指示表a)当“工作选择”开关位于恒压档时，放大器工作在恒压状态，此时表头的指示值为输出电压，满量程为10V。

b)当“工作选择”开关位于恒流档时，放大器工作在恒流状态，此时表头的指示值为输出电流，满量程为1A。

（2） 信号输入插孔信号输入插孔为-Q9型高频插座，是放大器信号输入端。

（3） 输入选择开关输入选择开关为一双刀双掷小开关，分为直流（DC）和交流（AC）两档，输入信号经电容隔直，下限频率为20Hz。

（4） 增益调节按钮增益调节是输入端的一个衰减电位器，可控制整机增益。

（5） 工作选择开关工作选择开关是一个两档波形开关，控制反馈电路使放大器成为恒压源或恒流源。

（6） 削波当负载电流超过所限制的电流，或者输入电压过大，使输出波形产生削波时，此灯亮，这时要检查负载是否短路，或减小输入电压，从而保证放大器安全。

【收藏】振动测量、计算基础及标准1. 常用的振动测量参数常用的振动测量参数有振幅、振动速度（振速）、振动加速度。

对应单位表示为：mm、mm/s、mm/s²。

振幅是表象，定义为在波动或振动中距离平衡位置或静止位置的最大位移。

振幅在数值上等于最大位移的大小。

振幅是标量，单位用米或厘米表示。

它描述了物体振动幅度的大小和振动的强弱。

系统振动中最大动态位移，称为振幅。

在下图中，位移y表示波的振幅。

振动速度反映的是振动能量的大小，振动加速度则表征的是转子激振力的大小程度。

λ=wavelength，y=amplitude2. 位移、速度、加速度三者的区别位移、速度、加速度都是振动测量的度量参数。

就概念而言，位移的测量能够直接反映轴承/固定螺栓和其它固定件上的应力状况。

例如：通过分析汽轮机上滑动轴承的位移，可以知道其轴承内轴杆的位置和摩擦情况。

速度反映轴承及其它相关结构所承受的疲劳应力。

而这正是导致旋转设备故障的重要原因。

加速度则反映设备内部各种力的综合作用。

表达上三者均为正弦曲线，分别有90度，180度的相位差。

现场应用上，对于低速设备(转速小于1000rpm)来说，位移是最好的测量方法。

而那些加速度很小，其位移较大的设备，一般采用折衷的方法，即采用速度测量，对于高速度或高频设备，有时尽管位移很小，速度也适中，但其加速度却可能很高的设备采用加速度测量是非常重要的手段。

3. 现场的一般选用原则振动位移：与频率f无关，特别适合低频振动（<10Hz））选用，一般用于低转速机械的振动评定。

振动速度：速度V=Xω，与频率f成正比，通常推荐选用，一般用于中速转动机械（或中频振动（10~1000Hz））的振动评定。

振动加速度：A=Vω=Xω²，与频率f²成正比，特别适合高频振动选用，一般用于高速转动机械（或高频振动（>1000Hz））的振动评定。

其中：工程上对于大多数机器来说，最佳诊断参数是速度（速度的有效值），因为它是反映诊断强度的理想参数，表征的是振动的能量；所以国际上许多振动诊断标准都是采用速度有效值作为判别参数。

振动测量参数的选择⼀、振动测量参数的选择位移：适⽤于低频范围，转速在1500转/分以下的机组,速度：适⽤于中频段，转速在1500——10000转/分范围内的机组、加速度：适⽤于⾼频段，转速在10000转/分以上的机组现在⼀般采⽤速度标准，1、位移：反映质点的位能，可监测位能对设备部件的破坏。

2、速度：反映质点的动能，可监测动能对设备部件的破坏。

3、加速度：反映质点的受⼒情况受，可监测振源的冲击⼒对设备的破坏程度。

振动的表征参数－峰值（单峰值）、峰－峰值及有效值。

对于位移，⼀般选峰－峰值作为表征参数；加速度选择峰值，速度选择有效值作为表征参数。

⼆、测点选择1、尽量靠近轴承2、尽量在垂直、⽔平、轴向三个⽅向上设置测点3、给测点位置作好记号，以保证测量数值的稳定性和可⽐性4、必要时可将设备表⾯进⾏处理三、测试中应注意的⼏个问题1、在测试同⼀设备、同⼀测点和同⼀参数量时，应选择同⼀种测试仪器，并在同⼀状态下、同⼀频带下进⾏测试。

2、检查测试设备的安装情况，应保证测点设备与测试仪器不产⽣共振。

3、测量径向振动时，传感器应相对于被测设备轴径向安装；测量轴向振动时，应相对于被测轴平⾏安装。

4、应考虑测试现场周围的电场、磁场以及外界环境对传感器和仪器本⾝的影响。

⼀、振动基础理论1．1 振动形式的描述机械设备总是不可避免的会产⽣振动，过⼤的振动是有害的，除⾮为了特殊的⽬的，如振动给料机、磨煤机等。

为了说明振动的特点，采⽤了多种描述⽅式。

1、时域描述有两种形式，即振动波形和轴⼼运动轨迹。

可直观了解振动随时间的变化情况，以及转轴在轴承中的横向运动情况，粗略估量振动平稳与否及对称程度。

2、频域描述将振动幅值、相位、能量情况按频率排列，有利于反映故障原因。

3、幅域描述现场主要采⽤峰值、峰－峰值、有效值等概念反映振动幅值的⼤⼩，其中⼜有位移、速度、加速度等不同振动量之分。

位移峰－峰值主要考核设备间隙的安全性。

速度有效值⽤以反映振动能量的⼤⼩或破坏能⼒，是判断振动状态的主要指标。