unknowno 发表于 2008-3-22 09:25

扫频振动测得包装件的共振频率和传递率问题!

试验大致是这样进行的:将包装件固定于振动台上,在振动台和包装件上分别安装加速度传感器,使振动台进行扫频试验(加速度幅值不变,频率按照一定方向和速度进行变化)。
通过对两个传感器信号进行分析,可得包装件的幅频曲线(传递率-速度曲线)。幅频曲线的峰值点就为包装件的共振频率。传递率为:激励加速度幅值与响应加速度幅值得比值。

问题1:对于同一包装件,扫频方向不同(从小变到大和从大变到小)测得的共振频率有差异,为什么?

问题2:对于同一包装件,扫频试验得到的幅频曲线,在各频率点的传递率是否可靠。例如:幅频曲线20Hz处对应的传递率为t1,20Hz定频试验测得同一包装件的传递率为t2,t1与t2是否相等(实际试验中不相等),如果不相等它们之间有什么样的关系(如果有理论依据更好)。另外,如果扫频试验得到的幅频曲线传递率并不可靠,是否意味着共振点出的传递率也不可靠。

hcharlie 发表于 2008-3-22 16:29

扫频试验的扫频曲线一般要滞后一点:
1)正扫时共振频率偏高;
2)反扫时共振频率偏低;
3)扫频时共振幅值偏低;
4)扫频速率越快,上述影响越大;
5)扫频试验本身是个工程概念,没有理论(数学)推导。简单地说,共振点的响应理论上需要无穷大的时间才能建立,扫频时最大振幅尚未建立,频率就扫过去了,来不及响应。所以可以认为扫频得到的频率和最大响应是近似的。

[ 本帖最后由 hcharlie 于 2008-3-22 22:24 编辑 ]

unknowno 发表于 2008-3-22 20:43

嗯!谢谢hcharlie的赐教
你所说的这些现象和试验完全符合,不知道能不能给出更为详细的理论解释,或者说有没有文献和书籍对这方面作比较详细的解释!

hcharlie 发表于 2008-3-22 22:38

扫频试验本身是个工程概念,没有理论(数学)推导。
这种问题听工程师的,不要去查文献问教授。

szdlliuzm 发表于 2008-3-22 23:49

我其实有个问题:扫频向上时,频率是按2倍的频率进行变化,当到了最高频率点,向下扫频时,频率变化是不是按二分之一的初始频率进行变化呢?
例如从10Hz开始扫频经过4个倍频程就是10-20-40-80-160Hz进行变化, 当到了160Hz后,向下扫频是不是就是160-80-40-20-10Hz进行变化了。这样的话,正反扫频的时间就相等了。

进行包装产品的振动测试时,测量点的传感器的安装位置选择对共振动点有很大的影响。

hcharlie 发表于 2008-3-23 07:05

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是的。

xyxiang1 发表于 2008-3-24 08:23

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我觉得是不是从你讲的这个方面去想一下,向上扫和向下扫而产生的差异.
按照你讲的是刚好取了整数倍,所以上下的时间是一样的.上下扫频的时间一样的话应该就不会产生共振频率上的差异了.
另外,如果从扫频速率上讲这个差异的话也是可以理解,扫的太快会让共振的幅值还没来的及反应就已经扫过去了,但是要取多少才不算快也不能太慢呢?0.1oct/min?0.5oct/min?好象也没去看到什么理论依据支持.

unknowno 发表于 2008-3-25 08:39

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本帖最后由 wdhd 于 2016-8-2 10:27 编辑

  对于这句话我能不能这样理解“共振点的响应理论上需要无穷大的时间才能建立,扫频时最大振幅尚未建立,频率就扫过去了,来不及响应”
  来不及响应的原因是由于阻尼的存在。阻尼越大需要响(相)应的时间也就越长,那么扫频得到的传递率的误差也就越大,反之,越小。如果没有阻尼(理想状态),那么扫频测得的将是系统的真实传递率和共振频率。

[ 本帖最后由 szdlliuzm 于 2009-5-5 00:27 编辑 ]

hcharlie 发表于 2008-3-25 14:42

本帖最后由 wdhd 于 2016-8-2 10:27 编辑

原帖由 unknowno 于 2008-3-25 08:39 发表
对于这句话我能不能这样理解“来不及响应的原因是由于阻尼的存在。阻尼越大需要相应的时间也就越长,那么扫频得到的传递率的误差也就越大,反之,越小。如果没有阻尼(理想状态),那么扫频测得的将是系统的真实传递率和共振频率。,扫频时最大振幅尚未建立,频率就扫过去了,来不及响应”
来不及响应的原因是由于阻尼的存在。阻尼越大需要相应的时间也就越长,那么扫频得到的传递率的误差也就越大,反之,越小。如果没有阻尼(理想状态),那么扫频测得的将是系统的真实传递率和共振频率。
你的理解是错的,而且正好相反。如果是无阻尼,要达到最大响应真要无穷大的时间了!倒是阻尼大时,本来共振峰就不太大,倒是相对容易接近最大值了。

szdlliuzm 发表于 2008-3-25 16:29

大家一般都认为正弦扫频时,频率是连续变化的,我想扫频时的频率应不是连续变化,对数扫频时按2的倍数或一半进行频率变化,当扫频的频率范围的倍频程数不是整数时,就会出现上扫和下扫时激振的频率不同了,这样就出现了上扫和下扫的共振频率不同了。

hcharlie 发表于 2008-3-25 17:05

本帖最后由 wdhd 于 2016-8-2 10:27 编辑

原帖由 szdlliuzm 于 2008-3-25 16:29 发表
大家一般都认为正弦扫频时,频率是连续变化的,我想扫频时的频率应不是连续变化,对数扫频时按2的倍数或一半进行频率变化
错!
扫频试验时频率是连续变化的。模拟式如此,数字式也接近连续。比如说1分钟扫频一个倍频程,又如果每秒钟能采集均衡50次,则每分钟频率从比如100到200Hz,变化50*60=3000次,这个区间平均频率间隔0.033Hz,应该说是近似连续变化了。

[ 本帖最后由 hcharlie 于 2008-3-25 17:07 编辑 ]

xyxiang1 发表于 2008-3-26 13:04

本帖最后由 wdhd 于 2016-8-2 10:27 编辑

原帖由 szdlliuzm 于 2008-3-25 16:29 发表
大家一般都认为正弦扫频时,频率是连续变化的,我想扫频时的频率应不是连续变化,对数扫频时按2的倍数或一半进行频率变化,当扫频的频率范围的倍频程数不是整数时,就会出现上扫和下扫时激振的频率不同了,这样就出现 ...
我通过软件算了一下,然后自己也演算了一下.觉得即使扫频速率不是整数时,也不会造成上扫和下扫时的激励频率不同,因为它们上下都是同样的频率,所要的扫频时间是一样的.所以不应该是这个原因导致产生共振频率点差异.

[ 本帖最后由 eight 于 2008-3-26 16:04 编辑 ]

hcharlie 发表于 2008-3-26 14:37

上扫和下扫时的频率不可能完全一样,但是频率变化特密,不会是上下扫频率不一样的原因。主要就是我在2楼说的来不及响应。

unknowno 发表于 2008-3-26 16:27

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你的理解是错的,而且正好相反。如果是无阻尼,要达到最大响应真要无穷大的时间了!倒是阻尼大时,本来共振峰就不太大,倒是相对容易接近最大值了。

在非共振点处,也就是振幅不是很大的频率处,所出现的扫频振幅大于(有的频率段是小于)定频振动时的振幅,这个差异是不是也是如此呢?

hcharlie 发表于 2008-3-27 08:06

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在非共振点,扫频的响应也会滞后。比如在等位移段,上扫时响应常会偏低,下扫时偏高。
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