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文档简介
第四章产品的振动与噪声检测##振动是自然界和工程界常见的现象。振动的消极方面是:影响仪器设备功能,降低机械设备的工作精度,加剧构件磨损,甚至引起结构疲劳破坏;振动的积极方面是:有许多需利用振动的设备和工艺(如振动传输、振动研磨、振动沉桩等)。振动分析的基本任务是讨论系统的激励(即输入,指系统的外来扰动,又称干扰)、响应(即输出,指系统受激励后的反应)和系统动态特性(或物理参数)三者之间的关系。20世纪60年代以后,计算机和振动测试技术的重大进展,为综合利用分析、实验和计算方法解决振动问题开拓了广阔的前景。噪声(noise)即噪音。是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。振级和噪声是评定机电产品质量的重要指标。第一节振动检测基础一、 振动描述;振动(震动)vibration振动(又称振荡)是指一个状态改变的过程。即物体的往复运动。分类:定义机械振动:物体(或物体的一部分)在平衡位置(物体静止时的位置)往复运动。---弹簧振子、单摆物理振动:物理量周期性变化。---电磁振荡广义振动:系统状态的参量(如位移、电压)在其基准值上下交替变化的过程---基本粒子、政治振荡、经济振荡简谐振动:按正弦或余弦规律变化,最基本也最简单的机械振动。复杂振动:不能用简单正弦描写。任何复杂振动可以由简谐振动的叠加。描写振动描述;
自由振动:无阻尼力、无策动力,振幅不变。阻尼振动:有阻尼力,无策动力,振幅逐渐减小,直至振动停止受迫振动:有阻尼力、振动系统在周期性策动力作用下的振动。稳定时,系统的振动频率等于策动力的频率,跟系统的固有频率无关受力确定性振动:有规律性随机振动:无确定性规律如车辆行进中的颠簸、噪声规律简谐运动Simpleharmonicmotion﹝原名直译简单和谐运动﹞是最基本也最简单的机械振动。当某物体进行简谐运动时,物体所受的力跟位移成正比,并且总是指向平衡位置。它是一种由自身系统性质决定的周期性运动。(运动和弹簧振子运动)简谐运动方程:位移速度加速度物扬理扫量成:振钞幅A舟;周睡期T:T其压中m为黎振届子女质量霸,k为抛振巷动搂系庆统万的献回性复毕力锅系夕数巾。圆够频龄率-君-驱-挖-填-固捞有假频笛率频丝式率f远=初棍相:湖φ是t友=章0时要运没动亭状自态x灶,秩v僵,画a位的相睬:t敞=六t时层运幕动才状翅态x挥,荣v候,和a受挤迫铅振寸动:在娇外旬界胸驱着动魔力峰作朴用豆下敏的积简堂谐大振语动点,掀频侨率只佳与与驱慨动哈力趁频秃率征有划关迎。驱毫动喂力痕频倒率仔越星接肃近沾固设有球频依率民,伤振议幅附越曾大土。驱请动填力薄频蔽率绿与侍固捧有故频乱率减相或等译时诉,汽振算幅狼随遵时磁间辨正纲比闭增钱大睬,挎发攻生坑共斑振型。受楼迫渐振毛动摇与受共辣振1)弊受盘迫杀振矩动行:姥振列动饲系围统暑在新周界期面性旧策托动额力村作傲用良下垮的逢振果动停。棚稳报定稿时暴,满系富统叠的沟振服动昨频坦率尸等希于懒策央动称力港的则频糊率砖,补跟摸系国统子的悄固也有乌频盒率站无典关嫩。(2)值共夏振胀:范当紫策却动侨力吵的款频剖率索等亭于帅系辆统假的脱固铁有麦频存率暗是丝式振提幅著最舌大录称先为瘦共骆振涌。受雄迫售振偶动浆方背程衔:网见P膀P途T振垫动柜量巾大肺小览和疑形考态批可当以邮用梨运照动咽体辩运闭动务量鼠描才述诵:糟位虫移赛、使速谅度醉、锡加僵速咐度柳的奸时叔间土函套数咱描钳述友,姨也轧可芒用朗频望率祖,岁振补动估频要率茶。拳园帐频行率恋单灿位(稳H蛇Z)命每尊秒胳弧焰度(辱r捧a碗d拐/磨s乏)另受外分还垃可取以释用素位聚移奔、注速大度夕、启加烘速节度,相搭位对关醉系镜。波况动波恢动守:饱振枝动厉的店传西播机绝械烤振治动恨在桥介金质取中宁的桌传熔播喇称货为惨机辅械卵波谱(m烧e锈c醋h兽a宏n活i伪c厘a锋l呢w与a店v械e)循。园机傅械貌波摔与被电自磁签波舍既康有悄相它似刑之香处锤又莫有刚不狠同涉之圈处创,杜机这械湿波扎由虚机本械萌振歪动蓬产它生跌,锣电远磁羊波网由跪电谢磁标振答荡捐产客生肚;已机饿械施波辫的饲传创播吼需阁要诱特及定贡的避介原质躺,懒在群不址同党介显质妹中疤的脑传鹊播块速静度纷也馆不雀同努,引在游真此空途中稿根役本观不追能铲传难播施,坏而枕电垒磁确波课(报例夏如兴光痰波熔)县可均以闪在丝式真惭空肤中搅传尾播叶;央机封械诵波均可怎以多是北横固波脏和聋纵葵波法,俘但弊电蔬磁折波闯只平能丙是娇横接波偿;袄机锈械物波筛与俱电仁磁狭波批的置许姐多红物桨理殊性叫质容,托如世:笋折烈射感、稻反钩射皮等活是兽一诉致则的滔,栽描纺述睁它渠们饲的贩物腿理着量缓也通是娇相牛同隙的询。傍常国见买的概机取械碍波娃有幻玉:小水标波稼、奥声隆波丑、梅地湖震布波形赢成征条姓件探(我机将械健波旗)波侮源波送源姐也烛称庙振歉源善,桃指碰能迎够桨维容持疲振娱动顺的内传熄播,驻不易间山断灶的汇输拾入配能寻量位,邻并哗能耐发假出拾波绵的拖物忽体栏或严物劳体逮所乌在斜的僚初用始则位迫置鞠。攻波亏源柏即叹是子机肺械浴波歌形骂成纤的遍必鼓要特条盛件兄,缩慧也隶是历电爆磁枯波筹形臣成吩的隐必州要雄条晶件受。波腥源狮可发以竿认报为惭是亭第绕一挂个色开悉始校振秧动杯的团质畜点哈,卸波贷源秀开队始晶振萌动娇后仪,介乐质傍中结的泄其危他溜质害点权就圆以汪波留源嫩的召频盾率焰做息受蔬迫匠振速动让,壶波熊源帽的夹频楚率复等挡于根波志的兽频秃率雄。水事波介桶质:广江义索的虾介仆质桃可胆以神是话包甚含肤一捐种谱物他质鱼的划另鸟一限种青物除质页。波注动在观机翠械最波恨中夸,宰介潮质射特跪指臭机复械亦波亚借词以交传楼播度的蝴物医质附。平仅永有处波融源督而贞没忙有容介哑质薯时美,睛机幻玉械遵波占不循会织产林生分,她例丢如倒,蚕真学空匙中晒的宇闹直钟材无舰法尖发赵出筋声群音均。令机强械舒波谁在警介界质驱中岂的福传务播健速台率优是壳由明介经质灯本誓身牛的网固枯有穿性掉质肠决条定飘的鼓。终在絮不善同央介引质乒中惧,激波器速铅是扇不六同衔的属。下蕉表找给绵出已了0艘℃时秀,矛声墨波供在猜不梅同奋介堡质上的我传尚播博速捉度虽,缺数戒据介取架自《普邻通情高明中嚼课天程刮标迹准哨实搞验含教贯科袍书-物墨理萍(谱选鸟修3植-粗4)》终(茅2餐0俭0年5年)钥[垄1爆]。认单衬位v暂/呈m闭·负s脱^租-撞1介质空气纯水盐水橡胶软木铜铁波速3321490153130~5048038004900-伍-演-僚-动仁力嫂学扩方苹程一雀、谐颠振遗动手动用力饥学禁方舅程xvv
-AA弹簧振子弹簧振子1、弹簧振子:由物体和轻质弹簧组成系统§4-1
简谐振动(理想模型)是某些实际振动的近似,可用来研究复杂振动二、谐夏振兴动辰的晃运甲动哨方步程1。谐咱振寒动颠的乳特掀征折量(软1叹)周奇期当、申频京率乏、修圆礼频圾率钥周或期T:键完厌成百一义全债振损动键所认需载的拨时颜间Ax+=cos()tωjA+=cos()tωjT+一个周期后位移相等,x=Acos(t+)ωT=π2所以频率:单位时间完成振动次数园频率:2秒内振动次数(闲2的)振职幅A:钢物嘴体殖最晃大良位恐移卫的申绝走对丑值由初始条件确定Axt=0=x0vt=0=v0(议3底)位暑相单(革相串位陪、袋周刘相炒)约定:初位相(-,]x=Acos(t+)谐凶振焦动何的掠位江移问、破速今度压及林加柔速说度鬼位销相应关锤系vaxTto•••平面波:波面为平面的波波面波线球面波:波面为球面的波波面波线一骆、拜波恒的核几昂何载描层述(1)机波睁面:由龄振椅动如相化位唤相肯同姿的狂点临所按组没成帅的吹面(2)透波居前识(亦波刻阵亿面千)毁:念最饶前抚面封的肃波庄面(3)录波感线(波蛮射谣线):表摆示韵波蚊传绑播拳方岔向笨的辛直希线各浊向冰同怕性危介炼质讨中伐波贴线技波显面§5-2波的基本概念*灯波它动摄是爷振袋动松的开传孟播笛过游程必。····t=T/4·····················t=T/2·······
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····24“蛙上波游床”剪的斯质偶元蹲依牌次锻带摄动殊“胃下版游知”慌的饥质回元碍振希动声。某凡时着刻耳某备质唤元慈的病振锁动猫状鉴态穗将辩在命较覆晚呀的允时循刻偿于林“俭下篮游厚”步某暂处俩出磨现辩。纵波按波线与振动方向关系横波二徐、榜机乐械竖波活的鸭分尿类按波面形状平面波球面波柱面波按复杂程度简谐波复波按持续时间连续波脉冲波按波形是否传播行波驻波xy横波的波动过程振动方向波的传播方向横波:质点的振动方向和波的传播方向垂直传门播贷媒作质党:乓具欢有昆剪复切脊弹丹性广或鬼产弓生冒张对力机旗械巩横诊波量只砍能窑在戚固池体滨或忍柔条软量绳然索筐中塔传泳播纵波的波动过程波的传播方向质点振动方向疏密疏密疏纵波:质点的振动方向和波的传播方向平行传吗播贷媒认质纤:研具验有镜拉告压葵弹瞧性联或红容倍变绢弹柴性机救械列纵浊波谨可励在士固储体晶、炒液穗体势或瞧气辟体途中禁传骨播弹性媒质中u波拒速棍仅虫仅沫取录决弱于土媒缘瑞质原的弹记性和惯例性模政量密午度三.波上的招特馆征箩量1.波速u概念:振动状态传播的速度由媒质的性质决定与波源情况无关。2.周期T:一个完整的波通过波线上的某点所需的时间。由波源决定(波源、观测者均不动时)
角频率:频率:3.波长
:波线上相邻的振动状态相同的两质元间的距离。xu由波源和媒质共同决定。波祸长兵反昨映砍波娱的榆“刃空抬间缠周贡期直”泡。四航、赏波险动脾的旅传炮播熟特汗征妇:····t=T/4·····················t=T/2·······
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一、平面简谐波概念所有质点作谐振且波面为平面的波二、平面简谐波的波动方程:y=f(x,t)
描述媒质中各质点位移y随各点平衡位置x和时间t变化的函数关系xxuyoBCx沿x轴睁正宗向特传饭播1、参考点O振动方程x>0点B振动方程波杰动医方谈程:结胸论愧:确递定吴波克动想方寒程槽的原二画个旁条自件波肥动疯方剃程鸭其肥它凡形帽式x速=广x1y枕=讲A文c桨o庆s[门的(t午-x1/u泉)+晒]波驱动贵方籍程x1处帅质世点熟的蓄振驻动吼方锤程t忽=殿t1y馅=袖A泼c幅o切s[尝送(t1-x/u症)+嘴]yxo波动方程t1时刻各质点位移与其坐标方程(
t1时刻波形图照片)三、波动方程物理意义(正向传播波为例)表奏明宴相侦应样于位脂移y1的缸相隐位吸向雀前节传质播恋了uΔt行给波t与x都浪发优生历变蓝化(一矿般少情蹲形)|t=t1+t=Acos[(t1+t-/u)+]|t=t1=Acos[(t1-x/u)+].
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