第七章振动测试

【课堂教学小结】3分钟）1、振动与噪音本质上相同，只是频率和传播介质不同。

2、我们所学振动检测，重点掌握环境振动的检测，适合我们矿业的作业场所。

参考位置等优点，由于它的脉冲响应优异，更适合于冲击的测量。

CI=史=2力V=Q时)2Adt4)拾振器的充分利用一般情况尽量用同参数相应的传感器进行测量，也可用电学微积分原理进行测量，但测量误差较大。

7.4拾振器7.4.1 压电式加速度计1.1.1 工作原理(1)组成：压电晶体、弹簧元件、外壳、引线。

(2)原理：(图示说明)2)特点体积小、灵敏度高、测量频率宽。

3)主要参数(1)灵敏度:输出量的变化与输入量变化的比值(2)安装方法与上限频率(3)前置放大器与下限频率(4)横向灵敏度(5)动态范围(6)环境影响程度1.1.2 磁电式速度计1)结构原理(1)组成：线圈、磁钢、顶杠、弹簧片、附件。

(2)原理：切割磁力线产生感生电动势(图示说明)。

2)特点a.只能测量质点振动b.可以做成相对和绝对两种(约20分钟) (约20分钟)c.输出幅度大d.输出阻抗低e.体积较压电式大1.1.3 拾振器的合理选择1）自振频率和工作频率的选择2）灵敏度的选择3）测量范围的选择4）测量内容的选择（本节无作业）【课堂教学小结】（3分钟）1、振动测量主要是根据振动类型正确选择拾振器;2、合理布置拾振器；3、准确分析测量结果。

（约12分钟）举例课程名称：安全环境监测技术7∙6测振仪的校准与标定1）标定内容X⑴拾振器灵敏度标定在振动台上进行，fW200Hz,a≤10g灵敏度Sv=U∕Xa=4π2f2A A为振幅读书；U为输出电压；f为频率（2）实验室条件下的二次标定2）频率特性的标定（1）频率响应：测频带（带宽）⑵谐振频率7.7振动允许标准（约20分钟）D人体允许振动标准（246页）人体可以通过各种感受器接收振动的信息，并通过大脑对振动作出相应的反应和判断。

根据振动对人影响的程度，可以建立振动的评价标准。

振动与声基础智慧树知到课后章节答案2023年下哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学绪论单元测试1.超声清洗是利用超声空化效应的原理。

答案:对2.下列能够传播声波的介质包括（）。

答案:固体;超高温物体;气体;液体第一章测试1.机械振动系统的阻力越大，则（）。

答案:谐振峰越低;自由振动衰减的越快;过渡时间越短2.阻尼振动系统的强迫振动，认为振幅到稳定值的95％时，就达到了稳态振动。

答案:对3.机械振动系统在谐和力作用下产生稳定的同频率谐和振速，实数力与实数振速之比为该系统在该频率下的机械阻抗。

答案:错4.机械振动系统的机电类比图如图所示，谐和力的形式为，质量块M的位移响应为（）。

答案:5.机械振动系统如图所示，此机械振动系统的阻抗型机电类比图为（）。

答案:6.如果机械振动系统的机械品质因数为10，振动的中心频率为2kHz，则此机械振动系统的过渡时间为（）。

答案:0.005s7.如果机械振动系统的机械品质因数为5，振动的中心频率为10kHz，则此机械振动系统的半功率点带宽为（）。

答案:2kHz8.有一单自由度有阻尼振动系统，质量块的质量为0.5kg，弹簧的弹性系数为1500N/m，阻力系数为1.4kg/s，此系统的谐振频率为（）。

答案:8.7 Hz9.由弹簧和质量块组成的单自由度无阻尼振动系统，已知弹簧的弹性系数为2000N/m，质量块的质量由0.1kg变为0.2kg，则振动系统的固有频率( )。

答案:降低6.5 Hz10.单自由度机械振动系统的自由振动，由初始位移引起的振动位移和由初始振速引起的振动位移的相位相差（）。

答案:90°11.极小阻尼条件下，阻尼振动系统的自由振动是（）。

答案:振幅随时间衰减的简谐振动12.单自由度有阻尼自由振动系统的质量块的质量为，弹簧的弹性系数为，系统的阻力系数为，则系统能够发生自由机械振动的条件是（）。

答案:第二章测试1.两端自由的均匀细棒长度为L，细棒的材料参数杨氏模量E和密度，，则细棒纵振动的第二阶简正振动频率为（）。

编钟的振动特性测试一、实验目的和要求：1、了解振动测量方法的综合应用；2、利用振动测量方法测试编钟的振动特性。

二、实验对象、实验仪器与测试系统图：1、实验对象：编钟；2、实验测量系统方框图：3、实验仪器：DH5922测试分析系统、加速度传感器、声传感器、电荷适调器、力锤、木槌等。

三、实验内容：时间历程曲线测量、幅频曲线测量、编钟模态测试。

四：实验步骤：按实验测试系统方框图所示连接仪器。

1、时间历程曲线和幅频曲线的测量1)在编钟上选择两处测点，分别记为1号点和2号点，并将两测点处分别用502胶黏贴一块小铁片；2)将加速度传感器通过磁座固定在铁皮上，加速度传感器通过数据线连接到电荷适调器，电荷适调器接到DH5922测试分析系统的相应通道，本实验中，测点编号与通道号相同，即通道1连接1号测点，通道2连接2号测点；3)将声传感器通过数据线连接到DH5922测试分析系统的3号通道；4)DH5922测试分析系统与电脑连接并接通电源；5)打开DH5922测试分析系统开关，待指示灯指示正常后，打开电脑桌面“动态信号集成系统”数据采集软件，选择“基本分析”，进入操作界面；6)创建一个新项目，并设置运行参数、系统参数、通道参数和图形属性等；7)保持实验现场环境安静，通道平衡，清除零点。

用木槌敲击编钟，采样2分钟，采样过程中可在任意窗口随时查看各通道的时间历程曲线和其他的实时谱信号；8)两分钟后停止采样；9)窗口信号选择为各通道的时间历程曲线，即可看到整个采样时间的时间历程曲线；10)窗口信号选择为各通道的FFT平均谱曲线，即可看到整个采样时间的幅频曲线。

2、模态测试1)分析编钟的结构，确定布点（12个点）；2)采用多点激振、单点拾振的方法，选择布点中的其中一点作为拾振点，粘贴铁片，固定好加速度传感器；3)选择合适的力锤锤帽；4)打开“动态信号集成系统”数据采集软件，菜单栏中选择“分析—频响分析”；5)设置好通道参数、采样频率等基本数据；6)逐点敲击布点测试时间历程，每点敲击5次取平均，敲击过程中注意不要发生连击，敲击完一点后保存文件，重新建立新的文件敲击下一点；7)打开“模态分析软件”，选择“测力法计算”；8)建立结构文件，手动建立编钟模型；9)新建数据文件，将测得的数据添加进去，选择测量类型为“单点拾振”；10)参数识别，观察幅频图、相频图、实频图、虚频图；11)数据关联；12)模态显示；五、实验结果分析与讨论：1、编钟的一阶频率：491.21Hz有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）编钟的二阶频率： 617.19Hz2、编钟的一阶模态：编钟的二阶模态：3、声传感器和加速度传感器测得的频率有何关系？为什么编钟能敲出两个声音？声传感器和加速度传感器测得的频率是相同的，因为，根据物理声学原理，声音的频率跟声源振动的频率相同。

第七章 振动学基础一、填空1．简谐振动的运动学方程是 。

简谐振动系统的机械能是 。

2．简谐振动的角频率由 决定，而振幅和初相位由 决定。

3.达到稳定时，受迫振动的频率等于 ，发生共振的条件 。

4．质量为10-2㎏的小球与轻质弹簧组成的系统，按20.1cos(8)3x t ππ=-+的规律做运动，式中t 以s 为单位，x 以m 为单位，则振动周期为 初相位 速度最大值 。

5．物体的简谐运动的方程为s ()x A in t ωα=-+，则其周期为 ，初相位6．一质点同时参与同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为10.1cos()4x t πω=+，20.1cos()4x t πω=-，其合振动的振幅为 ，初相位为 。

7．一质点同时参与两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为)4cos(06.01πω+=t x ，250.05cos()4x t πω=+，其合振动的振幅为 ，初相位为 。

8．相互垂直的同频率简谐振动，当两分振动相位差为0或π时，质点的轨迹是 当相位差为2π或32π时，质点轨迹是 。

二、简答1．简述弹簧振子模型的理想化条件。

2．简述什么是简谐振动，阻尼振动和受迫振动。

3．用矢量图示法表示振动0.02cos(10)6x t π=+,(各量均采用国际单位).三、计算题7.1 质量为10×10-3㎏的小球与轻质弹簧组成的系统，按X=0.1cos （8πt+2π/3）的规律做运动，式中t 以s 为单位，x 以m 为单位，试求：（1）振动的圆频率，周期，初相位及速度与加速度的最大值；（2）最大恢复力，振动能量；（3）t=1s ，2s ，5s ，10s 等时刻的相位是多少？（4）画出振动的旋转矢量图，并在图中指明t=1s ，2s ，5s ，10s 等时刻矢量的位置。

7.2 一个沿着X 轴做简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ，其振动方程用余弦函数表示，如果在t=0时刻，质点的状态分别为：（1）X 0=-A ；（2）过平衡位置向正向运动；（3）过X=A/2处向负向运动；（4）过X=2A处向正向运动。

第1篇一、实验目的1. 了解振动测试的基本原理和方法；2. 掌握振动测试仪器的使用方法；3. 学会分析振动测试结果，了解振动特性；4. 为振动测试在工程中的应用提供理论依据。

二、实验原理振动测试是研究物体在振动下的特性和行为的一种实验方法。

通过振动测试，可以了解物体的振动频率、振幅、相位等参数。

本实验采用加速度计和振动分析仪进行振动测试。

三、实验仪器1. 加速度计：用于测量振动加速度；2. 振动分析仪：用于分析振动信号，获取振动频率、振幅、相位等参数；3. 振动测试支架：用于固定加速度计和振动分析仪；4. 信号发生器：用于产生振动信号；5. 激励装置：用于驱动振动测试支架。

四、实验步骤1. 准备实验器材，将加速度计和振动分析仪固定在振动测试支架上；2. 将加速度计安装在激励装置上，调整加速度计的测量方向；3. 连接信号发生器和激励装置，设置振动信号的频率和幅值；4. 启动激励装置，开始振动测试；5. 利用振动分析仪实时采集加速度信号，并进行分析；6. 记录振动测试结果，包括振动频率、振幅、相位等参数；7. 分析振动测试结果，了解振动特性；8. 对比不同振动条件下的测试结果，研究振动对物体的影响。

五、实验结果与分析1. 振动频率：通过振动分析仪实时采集到的加速度信号，可以计算出振动频率。

在本实验中，振动频率约为100Hz。

2. 振幅：振动分析仪实时采集到的加速度信号，可以计算出振动幅值。

在本实验中，振动幅值约为0.5g。

3. 相位：振动分析仪实时采集到的加速度信号，可以计算出振动相位。

在本实验中，振动相位约为-90°。

4. 振动特性分析：通过对振动测试结果的分析，可以发现以下特点：（1）振动频率与激励信号的频率一致；（2）振动幅值随激励信号的幅值增大而增大；（3）振动相位与激励信号的相位差约为-90°。

六、实验结论1. 本实验验证了振动测试的基本原理和方法，掌握了振动测试仪器的使用方法；2. 通过振动测试，可以了解物体的振动特性，为振动测试在工程中的应用提供理论依据；3. 振动测试结果与激励信号的频率、幅值、相位等参数密切相关。

船体振动基础1第7章船舶振动评价、防振与减振一、船舶振动的危害二、船舶振动的标准三、船舶振动的测试四、船舶振动的具体测试方法21一、船体振动的危害P2171.对人体的危害• 振动以及由振动引起的噪声，会导致船员与乘客的不适，引起疲劳甚至损害健康。

• 长期处于振动环境中会影响神经系统的正常工作机能，导致肌肉松弛，血压升高，视觉迟钝等。

3二、船舶振动的标准•• 人体对振动的反应41一、船体振动的危害1.对人体的危害1）人体固有频率：胸腹系统固有频率4~6H z ，2030头、颈、肩固有频率20~30H z ，人体系统固有频率6~9H z ，其中许多频率是船上常见的激励频率。

216~20H z ）环境振动通过接触表面使人感受到振动。

大于，人同时感觉到噪声；大于100H z ，主要是噪声。

367H 5）6~7Hz 的垂向振动会引起晕船症。

水平振动常比垂向振动影响更大，极度影响生活和工作。

一、船体振动的危害2.对船体结构的损害•或产生振动使高应力区的船体结构出现裂缝、或产生疲劳破坏，从而影响其安全性和正常使用。

①当共振时振幅及振动应力急剧放大（例：某船二节点振幅为1mm，振动应力平均为1.0~2.0N/mm2，共振时振幅为18mm，振动应力20 N/mm2）②材料或结构的内在缺陷（裂纹、疏松、气孔、夹渣等）使其在长期承受振动的过程中可能产生宏观裂纹源，最终导致构件的疲劳破坏。

6一、船体振动的危害2.对船体结构的损害振动使高应力区的船体结构出现裂缝、或产生疲劳破坏，•振动使高应力区的船体结构出现裂缝或产生疲劳破坏，从而影响其安全性和正常使用。

③当实测振动应力为10~20N/mm2时，结构就可能发生损坏。

④尤其在尾部结构、焊缝附近和应力集中的部位更易破坏。

7一、船体振动的危害3.对机器设备的危害•振动使机器仪表和设备失常寿命缩短或损坏• 振动使机器、仪表和设备失常，寿命缩短或损坏。

1）过度的振动使计算机、自动控制的仪表设备失灵或损坏，影响航行安全。

绪论单元测试1.要产生振动，需要（）。

A:时变作用B:空气C:弹性D:质量答案:ACD2.属于振动的是（）。

A:敲鼓B:钟摆C:心脏搏动D:说话时的声带答案:ABCD3.已知船体结构的动态特性，计算在输入作用下的输出。

属于（）。

A:系统识别B:响应分析C:环境预测D:系统设计答案:B4.在已知外界激励下设计合理的船体系统参数，使系统的动态响应或输出满足要求。

属于（）。

A:系统识别B:响应分析C:系统设计D:环境预测答案:C5.已知系统的输入和输出，求出船体系统的参数。

属于（）。

A:系统识别B:系统设计C:环境预测D:响应分析答案:A6.在已知系统的响应和系统参数的条件下，预测系统的输入。

属于（）。

A:系统识别B:系统设计C:环境预测D:响应分析答案:C第一章测试1.在下图所示的结构中小球质量为m，梁的质量忽略不计，梁的长度为L，截面惯性矩为I，材料的弹性模量为E。

若要使小球的自振频率ω增大，可以（）。

A:增大IB:减小EC:增大mD:增大L答案:A2.如图a所示，梁的质量忽略不计，小球的自振频率；若在小球处添加刚度为k的弹簧，如图b所示，则系统的自振频率ω1为：（）。

A:B:C:D:答案:D3.单自由度系统自由振动的幅值仅取决于系统的（）。

A:固有频率B:质量C:初速度和初位移D:刚度答案:C4.已知某单自由度系统质量为m，刚度为k，阻尼系数为c，阻尼因子为ξ。

若令系统刚度为4k，则下列说法正确的是（）。

A:新的阻尼因子为1/2 ξB:新的阻尼因子为1/4 ξC:新的阻尼系数为1/2 cD:新的阻尼系数为1/4 c答案:A5.单自由度系统只有当阻尼比时，才会产生振动现象。

（）A:ξ<1B:ξ≤1C:ξ>1D:ξ=1答案:A6.已知结构的自振周期T=0.3s，阻尼比ξ=0.04，质量m在y0=3mm，v0=0的初始条件下开始振动，则至少经过个周期后，振幅可以衰减到0.1mm以下。

（）A:14B:13C:12D:11答案:A7.速度导纳的单位是（）。

振动测试方法振动测试是一种常见的工程测试方法，用于评估结构或设备在振动环境下的性能和稳定性。

振动测试方法的选择和实施对于确保产品质量和安全性至关重要。

本文将介绍几种常见的振动测试方法，以及它们的应用范围和特点。

首先，最常见的振动测试方法之一是模态分析。

模态分析是通过激励结构并测量其振动响应，以确定结构的固有频率、振型和阻尼比。

这种方法适用于评估结构的动态特性，如自由振动频率和模态形状。

模态分析通常用于评估建筑结构、机械设备和汽车等各种工程结构。

其次，频率响应分析是另一种常见的振动测试方法。

频率响应分析通过在结构上施加不同频率的激励，并测量结构的振动响应来评估结构的频率响应特性。

这种方法适用于评估结构在不同频率下的振动特性，如共振频率、频率响应函数和频率响应谱。

频率响应分析通常用于评估建筑结构、桥梁和飞行器等工程结构。

此外，冲击响应分析也是一种常用的振动测试方法。

冲击响应分析通过在结构上施加冲击载荷，并测量结构的冲击响应来评估结构的冲击性能。

这种方法适用于评估结构在冲击载荷下的动态响应特性，如冲击响应函数和冲击响应谱。

冲击响应分析通常用于评估建筑结构、航天器和武器装备等工程结构。

最后，振动环境测试是一种综合性的振动测试方法。

振动环境测试通过模拟实际工作环境中的振动条件，并测量结构或设备在振动环境下的性能和稳定性。

这种方法适用于评估结构或设备在实际工作环境中的振动响应特性，如振动传递函数和振动响应谱。

振动环境测试通常用于评估航天器、船舶和汽车等工程结构。

综上所述，振动测试方法包括模态分析、频率响应分析、冲击响应分析和振动环境测试等多种方法。

不同的振动测试方法适用于不同的工程结构和设备，可以帮助工程师评估结构或设备在振动环境下的性能和稳定性，从而指导工程设计和改进工程质量。

振动测试方法的选择和实施应根据具体工程需求和测试目的进行综合考虑，以确保测试结果的准确性和可靠性。