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结构固有频率测量时，共振判别的若干方法

2017-10-27 15:02| 发布者: weixin| 查看: 1114| 评论: 0|原作者: weixin|来自: 声振之家公众号

摘要: 判别结构固有频率测量时共振的方法
　　幅值判别法
　　在激振功率输出不变的情况下，由低到高调节激振器的激振频率，通过振动曲线，可以观察到某一频率下，任一振动量(位移、速度、加速度)幅值迅速增加，而最大幅值所对应的频率就是结构的某阶共振频率，在小阻尼情况下，该频率近似等于固有频率，但在阻尼较大的情况下，不同的测量方法测量出的共振频率稍有差别，不同类型的振动量对振幅变化敏感程度不一样。
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　　相位判别法
　　相位判别是根据共振时特殊的相位值以及共振前后相位变化规律所提出来的一种共振判别法。在简谐力激振的情况下，用相位法来判定共振是一种较为敏感的方法，而且共振时的频率就是系统的无阻尼固有频率，可以排除阻尼因素的影响。

　　激振信号为：
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　　位移信号为：
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　　速度信号为：
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　　加速度信号为：
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　　01、位移判别法
　　将激振信号输入到示波器的x轴，位移传感器输出信号输入y轴，此时两通道的信号分别为：

　　激振信号为：
6.png
　　位移信号为：
7.png
　　共振时，ω=ωn，力信号和位移信号的相位差为π/2，根据利萨如图原理可知，屏幕上的图像将是一个正椭圆。当ω略大于ωn或略小于ωn时，图像都将由正椭圆变为斜椭圆，其变化过程如下图所示。因此图像由斜椭圆变为正椭圆的频率就是振动体的固有频率。
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　　02、速度判别法
　　将激振信号输入到示波器的x轴，速度传感器输出信号输入到y轴，此时两通道的信号分别为：

　　激振信号为：
9.png
　　速度信号为：
10.png
　　共振时，ω=ωn，x轴信号和y轴信号的相位差为0，根据利萨如图原理可知，屏幕上的图像将是一条直线。当ω略大于ωn或略小于ωn时，图像都将由直线变为斜椭圆，其变化过程如下图所示。因此图像由斜椭圆变为直线的频率就是振动体的固有频率。
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　　03、加速度判别法
　　将激振信号输入到示波器x轴，加速度传感器输出信号输入到y轴，此时两通道的信号分别为：

　　激振信号为：
12.png
　　加速度信号为：
13.png
　　共振时，ω=ωn，x轴信号和y轴信号的相位差为π/2，根据利萨如图原理可知，屏幕上的图像将是一个正椭圆。当ω略大于ωn或略小于ωn时，图像都将由正椭圆变为斜椭圆，其变化过程如下图所示。因此图像由斜椭圆变为正椭圆的频率就是振动体的固有频率。
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　　来源：节选自西安交通大学《振动理论——振动参数及结构特性参数测量》PPT讲义，由声振之家公众号整理

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