第8章 振动测试振动测试重要性： 许多情况下，机械振动会造成危害。
它影响精密仪器 设备的功能；降低加工零件的精度和表面质量；加剧构件 的疲劳破坏和磨损，导致构件损坏造成事故。
但也利用振 动来作有益的事情，如钟表、清洗、超声振动切削等。
振 动问题在生产实践中一直占有相当重要的地位。
因此必须 对机械振动进行观测、分析、研究，而测试始终是一个重 要的、必不可少的手段。
本章学习要求： 1. 了解振动测试的基本原理，常用 的测振传感器和放大电路的应用; 2.了解振动试验的基本方法 .8.1振动的基础知识机械在运动时，由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、结 构刚度的各向异性、间隙、润滑不良、支撑松动等因素，总是伴 随着各种振动。
机械振动在大多数情况下是有害的，振动往往会降低机器 性能，破坏其正常工作，缩短使用寿命，甚至导致事故。
机械振 动还伴随着同频率的噪声，恶化环境，危害健康。
另一方面，振 动也被利用来完成有益的工作，如运输、夯实、清洗、粉碎、脱 水等。
这时必须正确选择振动参数，充分发挥振动机械的性能。
在现代企业管理制度中，除了对各种机械设备提出低振动 和低噪声要求外，还需随时对机器的运行状况进行监测、分析、 诊断，对工作环境进行控制。
为了提高机械结构的抗振性能，有 必要进行机械结构的振动分析和振动设计。
这些都离不开振动测 试。
振动测试包括两种方式： 一是测量机械或结构在工作状态下的振动，如振 动位移、速度、加速度、频率和相位等，了解被 测对象的振动状态，评定等级和寻找振源，对设 备进行监测、分析、诊断和预测。
二是对机械设备或结构施加某种激励，测量其受 迫振动，以便求得被测对象的振动力学参量或动 态性能，如固有频率、阻尼、刚度、频率响应和 模态等。
1 振动测试的基本参数 振动测试的基本参数 1振动的幅值、频率和相位是振动的三个基本参 数，称为振动三要素。
幅值: 幅值是振动强度的标志，它可以用峰值、 有效值、平均值等不同的方法表示。
机械振动的基本概念与特性分析引言机械振动是指物体在受到外力作用或自身固有特性的驱使下，发生周期性或非周期性的运动。
它在现代工程领域中具有广泛的应用，涉及到机械系统的设计、优化和故障诊断等方面。
本文将从机械振动的基本概念入手，探讨其特性分析方法和应用。
一、机械振动的基本概念1.1 振动的定义振动是指物体在固定点附近往复运动的现象。
它可以分为自由振动和强迫振动两种类型。
自由振动是物体在无外力作用下，受到初始位移或速度的影响而产生的振动；而强迫振动是物体受到外力作用而产生的振动。
1.2 振动的描述振动可以通过位移、速度和加速度等物理量进行描述。
位移是指物体从平衡位置偏离的距离，速度是指单位时间内物体运动的位移量，加速度是指单位时间内速度发生变化的量。
这些物理量的变化规律可以用函数关系式表示，如位移随时间的变化可以用正弦函数描述。
二、机械振动的特性分析方法2.1 频率和周期振动的频率是指单位时间内振动完成的周期数，用赫兹（Hz）表示；周期是指振动完成一次所需的时间。
频率和周期是振动的基本特性，可以通过实验或计算得到。
2.2 振幅和幅值振幅是指振动过程中物体位移的最大值，是衡量振动强度的重要指标。
幅值是指振动过程中物理量的最大值，如速度、加速度等。
振幅和幅值的大小可以反映振动的强弱程度。
2.3 阻尼和共振阻尼是指振动系统受到的阻碍力，会使振动逐渐减弱并停止。
共振是指振动系统在一定频率下受到外力的共同作用，使振动幅度增大。
阻尼和共振是振动系统中常见的现象，对于系统的稳定性和性能有重要影响。
2.4 谐振和非谐振谐振是指振动系统在受到与其固有频率相同的外力作用下，振幅达到最大值的现象。
非谐振是指振动系统在受到与其固有频率不同的外力作用下，振幅不断变化的现象。
谐振和非谐振是振动系统的两种典型情况，对于系统的稳定性和响应特性具有重要意义。
三、机械振动的应用3.1 振动传感器振动传感器是一种能够将物体振动转化为电信号的装置，广泛应用于机械故障诊断、结构健康监测等领域。
RTCA, Inc1828 L Street, NW, Suite 805华盛顿，哥伦比亚特区20036RTCA/DO-160E机载设备的环境条件和试验方法第八章振动重要提示本章中所包含的信息对于所有的试验方法都是适用的，包括在其他章节中所描述的试验方法。
附录A适用于既定环境试验的实施。
批准日期2004年12月9日替代RTCA/DO-160D提出：SC-1358.0 振动8.1试验目的本试验目的为验证待试设备在适当的安装位置上经受规定类别的振动量值时是否符合相关设备性能标准(包括耐久性要求)。
8.2 适用范围以下振动试验适用于螺旋桨推进的固定翼飞机、涡轮喷气飞机、使用涡桨发动机的固定翼飞机、使用桨扇发动机的固定翼飞机和直升机。
本节定义的振动试验是为了验证待试设备是否符合其性能标准。
试验内容的选择取决于以三因素：(1) 飞机类型；(2)试验类别；(3)设备在飞机上的安装位置。
具体要求和步骤在以下章节叙述。
8.2.1 振动试验分类适用类别（类别系列）的选择于设备符合其性能标准的要求程度。
固定翼飞机上的机载设备需进行标准试验和鲁棒试验。
是否进行高量值短时振动试验取决于设备性能的要求。
安装于直升机的机载设备，只需进行鲁棒振动试验。
8.2.1.1标准振动试验( S类)本试验验证固定翼飞机上机载设备在飞机正常飞行时遇到的振动环境中是否能够满足其功能要求。
8.2.1.2健壮振动试验( R类、U类和U2 类)本试验目的为验证设备在经受振动环境时能正常工作，且在经受相当强度的振动环境后仍能正常工作。
鲁棒振动试验同时验证了设备的功能和结构完整性。
所有需要承受长时间振动环境的机载设备都需进行鲁棒振动试验，以验证其对振动环境的承受能力。
设备技术要求需明确该设备是否需进行鲁棒振动试验。
对于安装在未知旋翼频率的直升机上的设备要进行U类和U2类试验。
8.2.1.3高量值短时振动试验( H类、Z 类)高量值瞬间振动环境发生在固定翼飞机的发动机叶片折断时，此为固定翼飞机的异常状态。
理论力学实验（机械振动部分）王润勇贾培强编写唐山学院基础教学部组编目录机械振动测试的意义与实验要求,,,,,,,,,,,,,,, 2实验一测量简谐振动位移、速度、加速度的幅值,,,,,,,, 3实验二测量简谐振动的频率（综合性实验）,,,,,,,,,, 6方法1 双踪示波比较法方法2 利萨如图形法实验三测量振动系统的固有频率（综合性实验）,,,,,,,, 12 方法1 幅值判别法方法2 相位判别法机械振动测试的意义与实验要求一机械振动测试的一般意义机械振动是理论力学的重要组成部分，振动测试实验可使学生加强对课堂所学知识的理解，同时也是研究机械振动规律的重要手段。
振动测试在于通过传感器、放大器以及显示或记录仪器，测量机械、工程结构（或力学模型）运行中其重要部位的位移、速度、加速度等运动量，并了解机械或结构的动特性，如固有频率、固有振型、阻尼及刚度等，从而了解机械或结构的工作状态，为机械或结构的动力设计服务。
振动信号可以反映机械的运行状态和结构的损伤。
上世纪90 年代，利用振动测试对运行机械的故障进行诊断和对工程结构的损伤进行检测已为众多科研工作者所重视。
运行监测和故障诊断已逐渐成为由振动理论、振动测试和信号分析相结合而形成的一门重要学科。
其中，振动测量和实验分析起着关键性的作用。
二实验要求1. 实验前认真做好预习，阅读实验指导书，复习有关的理论知识，明确实验的目的、原理和实验步骤等。
2. 对实验中使用的仪器、设备和实验装置等，要初步了解其工作原理、使用方法和操作注意事项。
3. 认真、清楚地了解实验所需记录的数据项目及数据处理的原理和方法，设计好数据记录表格。
4. 进入实验室后，要注意保持实验室的整洁、安静。
未经允许，不得随意动用室内的仪器、设备。
实验中仪器、设备发生故障时，应及时报告，不得擅自处理，更不准隐匿不报。
5. 认真接受教师对实验预习情况的抽查、提问；仔细聆听教师对实验课程内容的讲解。
6. 操作仪器、设备之前，应注意检查仪器、设备是否处于完好状态。
