固有頻率測量系統(tǒng)有二種方法:
1:掃頻式
是由掃頻激振器、功率放大器、掃頻信號源、振動頻率測量分析儀、振動傳感器、等部件組成,主要通過激振掃頻形式,讓其工件產(chǎn)生共振,并通過拾取共振信號,得出其工件的固有頻率。
在激振功率輸出不變的情況下,由低到高調(diào)節(jié)激振器的激振頻率,通過振動測量儀,我們可以觀察到在某一頻率下,任一振動量(加速度、速度、位移、速度)幅值迅速增加,這就是機(jī)械振動系統(tǒng)的某階固有頻率。
錘擊法
用沖擊力激振,通過輸入的力信號和輸出的響應(yīng)信號進(jìn)行傳函分析,得到各階固有頻率,此方法準(zhǔn)確和方便。
制動盤固有頻率測量
為了快速準(zhǔn)確的完成對制動盤固有頻率的檢測,開發(fā)了一套在線檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集硬件、數(shù)據(jù)采集及分析軟件模塊、在線檢測軟件模塊及控制電路構(gòu)成。一種制動盤固有頻率在線檢測方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)使用力錘敲擊制動盤;
2)通過PULSE采集制動盤的力錘激勵力信號和粘貼在制動盤上傳感器的振動加速度響應(yīng)信號,根據(jù)采集得到的信號得到各響應(yīng)點(diǎn)和激勵點(diǎn)之間的頻率響應(yīng)函數(shù);
3)對頻響函數(shù)進(jìn)行截?cái)嗥娈愔捣纸饨翟耄?br />
3-1)將測得的頻響函數(shù)轉(zhuǎn)化為時域的單位脈沖響應(yīng)函數(shù),之后再將降噪后的時域信號轉(zhuǎn)化至頻域利用LSCF法進(jìn)行參數(shù)識別;
3-2)將轉(zhuǎn)化后的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)看作一個含有噪聲干擾的原始信號h(tk)(k=1,2,…,Nf);其中:tk為第k個時間點(diǎn),Nf為頻響函數(shù)的線數(shù)。
固有頻率也稱為自然頻率( natural frequency)。物體做自由振動時,其位移隨時間按正弦或余弦規(guī)律變化,振動的頻率與初始條件無關(guān),而僅與系統(tǒng)的固有特性有關(guān)(如質(zhì)量、形狀、材質(zhì)等),稱為固有頻率,其對應(yīng)周期稱為固有周期。物體的頻率與它的硬度、質(zhì)量、外形尺寸有關(guān),當(dāng)其發(fā)生形變時,彈力使其恢復(fù)。彈力主要與尺寸和硬度有關(guān),質(zhì)量影響其加速度。同樣外形時,硬度高的頻率高,質(zhì)量大的頻率低。 一個系統(tǒng)的質(zhì)量分布,內(nèi)部的彈性以及其他的力學(xué)性質(zhì)決定。
影響因素
從上面的公式我們可以看出,結(jié)構(gòu)的固有頻率只受剛度分布和質(zhì)量分布的影響,而阻尼對固有頻率的影響非常有限。而在百度百科中說固有頻率受形狀、材質(zhì)的影響,我個人覺得是不準(zhǔn)確的。材質(zhì)不同,其材料屬性(密度、楊氏模量和泊松比等)不同,影響的終參數(shù)還是質(zhì)量和剛度,而形狀不同,影響也是這兩個參數(shù)。
因此,影響固有頻率的只有質(zhì)量和剛度,而其他任何因素,終影響的也是這兩個因數(shù)。如結(jié)構(gòu)的邊界條件不同,固有頻率必然不同,這是因?yàn)檫吔鐥l件會影響到結(jié)構(gòu)的剛度分布。
質(zhì)量增大,結(jié)構(gòu)的固有頻率必然降低;剛度增大,結(jié)構(gòu)的固有頻率必然增大。但是剛度繼續(xù)增大,固有頻率不會無限增大,只會增大一定距離。剛度增加越快,頻率移動越慢。這是因?yàn)?,結(jié)構(gòu)的共振峰對應(yīng)的是固有頻率,剛度增大后,結(jié)構(gòu)的固有頻率會向上移動靠近反共振峰,在《什么是動剛度?》是不是說明過,反共振峰對應(yīng)的剛度是無限大的。因此,剛度無限增大,結(jié)構(gòu)的固有頻率向上移動不超過反共振峰對應(yīng)的頻率,所以剛度增大只能使固有頻率增大一定距離
葉片的固有頻率測定中錘擊測定和掃頻測定得到的結(jié)果有什么差別
在工程設(shè)計(jì)中,有時只需知道低階(如一、二階)固有頻率、振型以及阻尼系數(shù),可用簡易方法測定這些參量: ①固有頻率測定 用敲擊或突然卸載使系統(tǒng)產(chǎn)生自由振動,記錄其衰減波形并與儀器中的時標(biāo)信號比較,或?qū)⑿盘柊l(fā)生器產(chǎn)生的固定頻率正弦波和衰減波形輸入射線示波器,由示波器顯示的利薩如圖形求得一、二階固有頻率。
如果有激振器或振動臺,則可對系統(tǒng)進(jìn)行步進(jìn)頻率激振或低速掃頻激振以尋找共振頻率,在小阻尼時共振頻率近似等于固有頻率。 ②振型測定 手持木質(zhì)或鋁質(zhì)探針接觸被測系統(tǒng)各點(diǎn),由撞擊聲音(或憑手感)測定所有不振動點(diǎn)的位置,即節(jié)線位置。
對水平放置的平板型系統(tǒng),可在平板上撒上砂粒,振動時砂粒將聚集到節(jié)線上,由節(jié)線分布情況即可大致判斷振型。 ③阻尼測定 可采用衰減振動法、共振法和相位法。
衰減振動法是用記錄儀記錄自由振動的衰減波形,由相鄰?fù)虻膬纱位驍?shù)次的振幅的衰減率算出阻尼值;共振法是由共振時振幅和共振區(qū)頻率帶寬算出阻尼值;相位法是由共振區(qū)相位隨頻率變化關(guān)系算出阻尼值。
DFT5004技術(shù)指標(biāo)及特點(diǎn)
3.1 技術(shù)指標(biāo)
1、AD分辯率: 16bit
2、精度: 優(yōu)于0.5%(滿量程)
3、輸入:4丶8丶16通道電壓或IEPE型傳感器(4mA/+24VDC)
4、通道采樣頻率:100KSPS/CH
5、電壓輸入范圍: ±10VP
6、程控增益:1、10、100倍
7、頻率范圍:電壓輸入:DC-30KHz
IEPE輸入:0.3Hz-30KHz
8、供電:DC10∽30V
9、輸入接頭:BNC插座;
10、外型尺寸: 125mm(W)×50mm(H)×178mm (D);
11、重量:約500G;
12、應(yīng)用軟件:DFT6000;