振动试验基础知识

振动试验基础1-必要的数学和物理知识1对于初入振动试验行业的技术人员，个人认为以下几点是必须掌握的数学和物理知识，现罗列如下并进行说明。

这些都是高中求学时期所涉及的，是理解振动试验内容最基本的知识点。

1 对数（log a x）2 左手定则（F=IBLsinθ）3 右手螺旋定则4 牛顿第二定律（F = ma）5 周期（T）、频率（f）、角速度（ω）6 分贝（dB）7 倍频程（oct）、十倍频程（dec）1 对数（logarithm）1.1 对数的定义如果，a p =x （a>0，且a≠1 ），即a的p次方等于x，那么数p叫做以a为底x的对数（logarithm），记作p = log a（x）其中，a叫做对数的底数，x叫做真数，p叫做“以a为底x的对数”。

对数是对求幂的逆运算，x=a p⇔ p=log a（x）[条件：a>0，a≠1]例：1.2 特殊对数①常用对数（log或lg）底数为10的对数。

log x⇔log10x 、lg x⇔ log10x②自然对数（lnx）底数为e= 2.71828‥ （自然常数）的对数。

lnx⇔log e x振动试验中使用的基本上都是对数坐标，如果能掌握一些对数运算法则的话，对很多试验内容的理解和计算将达到事半功倍的效果，比如扫频试验、随机试验中的PSD等。

对数坐标简单说明直线坐标下，X轴100，Y轴大概20，但是X轴为1或10的时候，基本上读不到Y轴的数值。

但是在对数坐标中，可以读到Y轴的数值为1和4.5。

也就是说，对数坐标下，可以正确的显示最大值的1/100或1/1000。

这就是振动试验中经常用对数坐标的理由。

2 左手法则※定义下图，磁场（B）中的导体通入电流（I），则产生力（F）。

F：力[N] I：电流[A] l：磁场中导体的长度[m]B：磁感应强度[T] 磁场方向和导体的倾斜角度θ[°]。

习题上图所示，导线中电流通过时，导线的A部分会朝哪个方向移动？（b）此法则在理解电动型振动试验机原理（动圈线圈中通入交流电后做什么样的运动）有至关重要的作用。

振动测试知识要点及要求1了解振动测试的目的和分类第六章振动测试一、知识要点及要求1）了解振动测试的目的和分类；2）掌握单自由度系统受迫振动的原理；3）掌握振动的激励方法，以及激振器的种类和选用原则；4）掌握振动的测量方法，以及测振传感器的种类和选用原则；5）掌握振动的分析方法，以及机械系统振动参数的估计方法；6）了解测振装置的校准方法及设备。

二、重点内容及难点（一）振动测试的目的和分类机械振动是工程技术和日常生活中常见的现象。

在大多数的情况下，机械振动是有害的。

但振动也有可以被利用的一面，如振动机械具有能耗少、效率高、结构简单的特点。

机械运转中的振动及其产生的噪声，一般都具有相同的频率组成。

振动测试在生产和科研的许多方面都占有重要地位。

振动测试大致可分为两类：1）测量设备和结构所存在的振动；目的是监测工况、估计振源、评价运转质量等。

2）对设备或结构施加某种激励，使其产生振动，然后测量其振动；目的是研究设备或结构的力学动态特性。

（二）单自由度系统的受迫振动测试工作中的许多工程问题，往往可以用弹簧-阻尼器-质量块构成的单自由度模型来描述，但是在不同的场合下所处理的输入、输出量往往是不同的，从而其频率响应函数及幅频、相频特性也不同。

1、质量块受力所引起的受迫振动2、基础运动所引起的受迫振动（三）振动的激励1、激振方式包括稳态正弦激振、随机激振、瞬态激振。

2、常用激振器激振器是对被测对象施加某种预定要求的激振力，激起被测对象振动的装置。

常用的为电动式、电磁式、电液式；此外还有用于小型、薄壁对象的压电晶体片激振器，用于高频的磁致伸缩激振器和高声强激振器；以及用于脉冲激振的脉冲锤，用于阶跃激振的张弛弦等。

（四）振动的测量1、测振方法振动测量方法按振动信号转换后的形式可分为：电测法、机械法、光学法。

目前广泛使用的是电测法，而电测法中测振用的传感器又称为拾振器。

1）按测振时拾振器是否与被测件接触可分为：接触式和非接触式。