测试技术第八章机械振动测试

1、测试技术课件第八章 机械振动测试主要内容：主要内容：8-1 8-1 振动的基本原理振动的基本原理8-2 8-2 测振系统测振系统8-3 8-3 振动分析仪振动分析仪8-4 8-4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试第八章机械振动测试第八章机械振动测试测试技术测试技术测试技术课件第八章 机械振动测试学习要求学习要求完成本章内容的学习后应能做到：完成本章内容的学习后应能做到： 1.1.了解了解振动测试的基本原理振动测试的基本原理2.2.掌握掌握测振系统的组成及各部分的作用测振系统的组成及各部分的作用 3.3.了解了解振动分析仪器振动分析仪器4.4.了解了解振动系统动态特性测试振动系统动态特性

2、测试测试技术课件第八章 机械振动测试 振动测试的目的：振动测试的目的：(1)(1)对正在工作着的结构或部件进行实时测量和分析。对正在工作着的结构或部件进行实时测量和分析。 测量的内容包括振动位移、速度、加速度、相位测量的内容包括振动位移、速度、加速度、相位等参数，响应的分析有幅值域分析、时域分析和频谱等参数，响应的分析有幅值域分析、时域分析和频谱分析。分析。(2)(2)测定结构或部件的动态特性。测定结构或部件的动态特性。 以某种激励力作用在被测对象上，使之产生受迫以某种激励力作用在被测对象上，使之产生受迫振动，同时测定输入（激振力）和输出（被测对象的振动，同时测定输入（激振力）和输出（被测对象

3、的振动），并依次确定被测对象的固有频率、阻尼、刚振动），并依次确定被测对象的固有频率、阻尼、刚度和振型等动态参数。度和振型等动态参数。测试技术课件第八章 机械振动测试第八章机械振动测试第八章机械振动测试一、机械振动的类型一、机械振动的类型1 1、按振动的规律分类、按振动的规律分类（1 1）确定性振动）确定性振动一般分为以下几种：一般分为以下几种： 周期振动周期振动非周期振动非周期振动瞬态和冲击振动瞬态和冲击振动确定性振动确定性振动复杂周期振动复杂周期振动( (非简谐振动非简谐振动) )准周期振动准周期振动正弦周期振动正弦周期振动( (简谐振动简谐振动) )8-1 8-1 振动的基本原理振动的基

4、本原理测试技术课件第八章 机械振动测试 （2 2）随机振动）随机振动 一般分为以下几类：一般分为以下几类：2 2、按振动的原因分类、按振动的原因分类（1 1）自由振动）自由振动（2 2）受迫振动）受迫振动随机振动随机振动非平稳随机振动非平稳随机振动平稳随机振动平稳随机振动各态历经振动各态历经振动非各态历经振动非各态历经振动8 81 1 振动的基本原理振动的基本原理测试技术课件第八章 机械振动测试3 3、按振动系统的自由度数目分类、按振动系统的自由度数目分类（1 1）单自由度振动系统）单自由度振动系统（2 2）两自由度、多自由度系统振动）两自由度、多自由度系统振动二、单自由度系统的受迫振动二、单

5、自由度系统的受迫振动 图图8-18-1为典型的单自由度线性系统的力学为典型的单自由度线性系统的力学模型图，它是一个惯性质量、理性的弹簧和模型图，它是一个惯性质量、理性的弹簧和粘性阻尼器组成，受外界激振力作用的单自粘性阻尼器组成，受外界激振力作用的单自由度线性系统的受迫振动问题。由度线性系统的受迫振动问题。8 81 1 振动的基本原理振动的基本原理测试技术课件第八章 机械振动测试 该系统的运动特性可以用该系统的运动特性可以用而阶线性微分方程来表示：而阶线性微分方程来表示： tfkxdtdxcdtxdm22式中：式中：m质量；质量；c粘性阻尼系数粘性阻尼系数k 弹簧的刚度系数；弹簧的刚度系数；f(

6、t) 外界激振力外界激振力图图8-1 8-1 单自由度线性系统力学模型单自由度线性系统力学模型f(t)x8 81 1 振动的基本原理振动的基本原理测试技术课件第八章 机械振动测试 其中其中, ,作用在系统上的激振力分为：作用在系统上的激振力分为： 简谐激振力、非简谐激振力、任意激振力简谐激振力、非简谐激振力、任意激振力1 1、简谐激振力引起的受迫振动、简谐激振力引起的受迫振动 简谐激振力简谐激振力 f(t)=ff(t)=f0 0 sinsint t 式中：式中： f0激振力振幅；激振力振幅； 激振力的角频率；激振力的角频率； 则系统的运动方程可写为则系统的运动方程可写为tfkxdtdxcdtx

7、dmsin0228 81 1 振动的基本原理振动的基本原理测试技术课件第八章 机械振动测试设设mkn/系统的固有角频率；系统的固有角频率；/2ckm系统的阻尼率；系统的阻尼率；mfq/0则上式可写成则上式可写成2222sinnndxd xxqtd td t 这是一个典型的二阶系统，可求得系统的幅频这是一个典型的二阶系统，可求得系统的幅频和相频特性：和相频特性： 2220211bba 212arctg8 81 1 振动的基本原理振动的基本原理测试技术课件第八章 机械振动测试 式中式中 b/b0 振幅比；振幅比； b0 =f0 /k静位移；静位移； =/ 0 频率比。频率比。8 81 1 振动的基

8、本原理振动的基本原理测试技术课件第八章 机械振动测试 由幅频特性曲线可知，最大幅值对应的频率为由幅频特性曲线可知，最大幅值对应的频率为r，称为称为位移谐振频率位移谐振频率，其值可从幅频特性表达式的分，其值可从幅频特性表达式的分母对母对的一阶导数为零求得的一阶导数为零求得212rn 随着阻尼的增加，共振峰向原点移动，在小阻尼随着阻尼的增加，共振峰向原点移动，在小阻尼时时r r接近接近n n，故常直接用，故常直接用r r作为作为n n的估计值。的估计值。若研究的响应是速度，相应的共振频率称为若研究的响应是速度，相应的共振频率称为速度共速度共振频率振频率，速度共振频率始终与固有频率相等。对于速度共振

9、频率始终与固有频率相等。对于加速度响应的共振频率则总是大于系统的固有频率加速度响应的共振频率则总是大于系统的固有频率。测试技术课件第八章 机械振动测试 从相频曲线上看到，不管系统的阻尼比是多少，从相频曲线上看到，不管系统的阻尼比是多少，在在1 1时，位移始终落后于激振力时，位移始终落后于激振力9090度，这种现象度，这种现象称为称为相位共振相位共振。当系统有一定阻尼时，位移幅频特。当系统有一定阻尼时，位移幅频特性曲线变得比较平坦，位移共振频率既不易测准又性曲线变得比较平坦，位移共振频率既不易测准又偏离固有频率。但从相频特性曲线看，在固有频率偏离固有频率。但从相频特性曲线看，在固有频率处位移响应

10、总是滞后处位移响应总是滞后90度，而且这段曲线比较陡峭，度，而且这段曲线比较陡峭，频率稍有偏离，相位就明显偏离频率稍有偏离，相位就明显偏离90度，所以用相频度，所以用相频特性曲线来捕捉固有频率比较准确，故相位测量具特性曲线来捕捉固有频率比较准确，故相位测量具有更重要的意义。有更重要的意义。测试技术课件第八章 机械振动测试2、基础运动产生的受迫振动、基础运动产生的受迫振动 在许多情况下，振动系统的受迫振动是由基础的在许多情况下，振动系统的受迫振动是由基础的运动引起的。设基础的绝对位移为运动引起的。设基础的绝对位移为z1，质量块，质量块 m的的绝对位移为绝对位移为z0，则如下图，则如下图 惯性式拾

11、振器的力学模型惯性式拾振器的力学模型所示。质量块所示。质量块 m 的运动方程为的运动方程为 测试技术课件第八章 机械振动测试 令令 z01(t)=z0(t)-z1(t)，为质量块，为质量块m 对基础的相对位移，对基础的相对位移，则上式为则上式为 幅频特性函数幅频特性函数 a()分别为分别为 222212a测试技术课件第八章 机械振动测试测试技术课件第八章 机械振动测试 由幅频特性图可见，当激振频率远小于系统固有由幅频特性图可见，当激振频率远小于系统固有频率时，质量块相对于基础的振动幅值为零，这意频率时，质量块相对于基础的振动幅值为零，这意味着质量块几乎跟随基础一起振动，两者相对运动味着质量块几

12、乎跟随基础一起振动，两者相对运动极小。而当激振频率远高于固有频率时，极小。而当激振频率远高于固有频率时，a()接近接近于于1。这表明质量块和基础之间的相对运动（输出）。这表明质量块和基础之间的相对运动（输出）和基础的振动（输入）近于相等，说明质量块在惯和基础的振动（输入）近于相等，说明质量块在惯性坐标中几乎处于静止状态。性坐标中几乎处于静止状态。测试技术课件第八章 机械振动测试相频特性函数相频特性函数 为为 212arctg测试技术课件第八章 机械振动测试8-2 8-2 测振系统测振系统一、测振系统的组成一、测振系统的组成 常用测振系统原理如下图：常用测振系统原理如下图：传感器的分类：发电型、

13、参数型传感器的分类：发电型、参数型 发电型：压电式、电动式、电磁式发电型：压电式、电动式、电磁式 参数型：电容式、电感式、电阻式参数型：电容式、电感式、电阻式第八章机械振动测试第八章机械振动测试测试技术课件第八章 机械振动测试图图 振动测量系统框图振动测量系统框图8 82 2 测振系统测振系统测试技术课件第八章 机械振动测试 最常用的测振传感器是：最常用的测振传感器是： 磁电式速度传感器、电阻应变式加速度传感器、磁电式速度传感器、电阻应变式加速度传感器、压电式加速度传感器。压电式加速度传感器。1 1、磁电式加速度传感器、磁电式加速度传感器 磁电式速度传感器是利用电磁感应原理制成的用磁电式速度传

14、感器是利用电磁感应原理制成的用以测量振动位移、速度、加速度的传感器，有动圈式、以测量振动位移、速度、加速度的传感器，有动圈式、动磁式和可变间隙式等结构形式。动磁式和可变间隙式等结构形式。 下面的下面的图图8-38-3是一种动圈式速度传感器的结构图。是一种动圈式速度传感器的结构图。8 82 2 测振系统测振系统二、测振传感器二、测振传感器测试技术课件第八章 机械振动测试1-1-弹簧片弹簧片 2-2-永久磁铁永久磁铁 3-3-阻尼环阻尼环 4-4-铅框架铅框架 5-5-芯杆芯杆6-6-壳体壳体 7-7-工作线圈工作线圈 8-8-弹簧片弹簧片 9-9-接线端接线端图图8-3 8-3 动圈式速度传感器

15、结构图动圈式速度传感器结构图8 82 2 测振系统测振系统测试技术课件第八章 机械振动测试 原理：原理： 处在磁场中的线圈以被测振动的速度切割磁处在磁场中的线圈以被测振动的速度切割磁力线，使线圈产生感应电动式。力线，使线圈产生感应电动式。设被测的振动速度设被测的振动速度tvvsin0则传感器的输出电压为则传感器的输出电压为tblnvesin0 式中式中 bb磁感应强度；磁感应强度； nn线圈扎数；线圈扎数； ll每匝线圈导线长度每匝线圈导线长度 从上式看出，从上式看出，b、l、n均为常数时，线圈中感应均为常数时，线圈中感应电势与被测速度成正比。电势与被测速度成正比。8 82 2 测振系统测振系

16、统测试技术课件第八章 机械振动测试2 2、压电式加速度传感器、压电式加速度传感器（1 1）结构形式）结构形式 压电式加速度传感器是利用压电材料（如石压电式加速度传感器是利用压电材料（如石英晶体，压电陶瓷）的英晶体，压电陶瓷）的压电效应原理压电效应原理，将被测物，将被测物体的振动加速度转化为电信号（电压或电荷）输体的振动加速度转化为电信号（电压或电荷）输出的测振传感器。出的测振传感器。 压电式加速度传感器主要由以下几部分组成：压电式加速度传感器主要由以下几部分组成：压电晶体、质量块、底座和外壳等部分。图压电晶体、质量块、底座和外壳等部分。图8-48-4为一般压电加速度为一般压电加速度传感器的结构

17、传感器的结构：8 82 2 测振系统测振系统测试技术课件第八章 机械振动测试1 1碟形弹簧碟形弹簧 2 2质量块质量块 3 3晶体片晶体片 4 4壳体机座壳体机座图图8-4 8-4 压电加速度传感器的结构压电加速度传感器的结构8 82 2 测振系统测振系统测试技术课件第八章 机械振动测试 变换原理：变换原理： 压电式加速度传感器以被测对象的绝对加速压电式加速度传感器以被测对象的绝对加速度为输入，以质量块相对壳体的位移为输出，类度为输入，以质量块相对壳体的位移为输出，类似一个弹簧似一个弹簧- -质量质量- -阻尼系统，故可求出压电加速阻尼系统，故可求出压电加速度传感器的幅频特性为：度传感器的幅频

18、特性为： 2222211na图图8-58-5为压电式加速度为压电式加速度传感器的幅频特性。传感器的幅频特性。图图8-5 8-5 压电式加速度传感器幅频特性压电式加速度传感器幅频特性8 82 2 测振系统测振系统测试技术课件第八章 机械振动测试(2)(2)主要性能参数主要性能参数灵敏度灵敏度 ：压电式加速度传感器属发电型传感压电式加速度传感器属发电型传感器，可把它看成是一个电荷源或电压源，故灵敏器，可把它看成是一个电荷源或电压源，故灵敏度也可分别用电荷灵敏度和电压灵敏度来表示。度也可分别用电荷灵敏度和电压灵敏度来表示。 电荷灵敏度电荷灵敏度是指单位加速度所产生的电荷量是指单位加速度所产生的电荷量

19、值大小，可表示为：值大小，可表示为：9.81(/)/qqdfsdm c gaf m式中式中m m质量块质量；质量块质量；q q电荷量；电荷量；d d压电系数压电系数8 82 2 测振系统测振系统测试技术课件第八章 机械振动测试 电压灵敏度电压灵敏度是指单位加速度产生的电压量值是指单位加速度产生的电压量值大小，可表示为：大小，可表示为：)/(181. 911gvdmcscacqausqu 式中式中c c传感器电容量、电缆电容量、放传感器电容量、电缆电容量、放大器输入电容量之和。大器输入电容量之和。频率响应：频率响应：压电式加速度传感器的频率响应压电式加速度传感器的频率响应常以灵敏度频率曲线来表示

20、，如压电式加速常以灵敏度频率曲线来表示，如压电式加速度传感器幅频特性图度传感器幅频特性图（见图（见图8-58-5），它表明了，它表明了加速度传感器的灵敏度随频率变化的情况。加速度传感器的灵敏度随频率变化的情况。8 82 2 测振系统测振系统测试技术课件第八章 机械振动测试横向灵敏度：横向灵敏度：压电式加速度传感器的横向灵敏压电式加速度传感器的横向灵敏度是指它对横向（垂直于主轴方向）振动的灵敏度是指它对横向（垂直于主轴方向）振动的灵敏度，通常用主轴方向灵敏度的百分比来表示。横度，通常用主轴方向灵敏度的百分比来表示。横向灵敏度越小越好，在低频范围内应小于或等于向灵敏度越小越好，在低频范围内应小于或

21、等于主轴方向上灵敏度的主轴方向上灵敏度的5 5。3 3、使用上限频率与安装方法、使用上限频率与安装方法 使用上限频率取决于幅频特性曲线中的谐振使用上限频率取决于幅频特性曲线中的谐振频率，而加速度传感器说明书中幅频特性曲线是频率，而加速度传感器说明书中幅频特性曲线是在传感器与试件完全刚性连接的情况下给出的。在传感器与试件完全刚性连接的情况下给出的。8 82 2 测振系统测振系统测试技术课件第八章 机械振动测试8 82 2 测振系统测振系统测试技术课件第八章 机械振动测试实际使用时，这个条件很难满足。因此不同实际使用时，这个条件很难满足。因此不同的安装方法，传感器的谐振频率和使用上限的安装方法，传

22、感器的谐振频率和使用上限频率都有所降低。图频率都有所降低。图8-68-6为加速度传感器在不为加速度传感器在不同情况下的固定方法。同情况下的固定方法。 注意：注意：由于安装固定传感器的方法不同，由于安装固定传感器的方法不同，实际的谐振频率会有较大的变化，其值是决定实际的谐振频率会有较大的变化，其值是决定传感器使用上限频率的依据。传感器使用上限频率的依据。 压电式加速度传感器的压电式加速度传感器的优点：优点：结构简单、结构简单、体积小、质量轻、频率响应好、测量范围宽等。体积小、质量轻、频率响应好、测量范围宽等。8 82 2 测振系统测振系统测试技术课件第八章 机械振动测试图图8-68-6压电式加速

23、度传感器的安装方法及幅频特性曲线压电式加速度传感器的安装方法及幅频特性曲线8 82 2 测振系统测振系统测试技术课件第八章 机械振动测试三、测振放大器三、测振放大器 分类：微积分放大器、电压放大器和电分类：微积分放大器、电压放大器和电荷放大器、动态应变仪和差动变差放大器以荷放大器、动态应变仪和差动变差放大器以及调频放大器等。及调频放大器等。8 82 2 测振系统测振系统测试技术课件第八章 机械振动测试8-3 8-3 振动分析仪器振动分析仪器一、振动计一、振动计 振动计是用来直接指示位移、速度、加速振动计是用来直接指示位移、速度、加速度等振动量的峰值、峰峰值、平均值或均方度等振动量的峰值、峰峰值

24、、平均值或均方根的仪器。根的仪器。第八章机械振动测试第八章机械振动测试二、模拟式频谱分析仪的原理和测试框图二、模拟式频谱分析仪的原理和测试框图 1 1、带通滤波的频谱分析仪、带通滤波的频谱分析仪 测试技术课件第八章 机械振动测试测试技术课件第八章 机械振动测试图图8-7 相关滤波振动分析仪工作原理图相关滤波振动分析仪工作原理图8 83 3 振动分析仪器振动分析仪器2 2、相关滤波振动分析仪、相关滤波振动分析仪 相关滤波的振动分析仪的工作原理如图相关滤波的振动分析仪的工作原理如图8-78-7所示。所示。测试技术课件第八章 机械振动测试三、数字式频谱分析仪三、数字式频谱分析仪 实现数字频谱分析主要

25、有两种方法，一实现数字频谱分析主要有两种方法，一种是数字滤波法，另一种是快速傅立叶分析种是数字滤波法，另一种是快速傅立叶分析法。法。 1 1、数字滤波法、数字滤波法 8 83 3 振动分析仪器振动分析仪器图图8-8 8-8 数字滤波式频谱分析仪的原理图数字滤波式频谱分析仪的原理图测试技术课件第八章 机械振动测试8 83 3 振动分析仪器振动分析仪器图图8-9 8-9 快速傅立叶分析法快速傅立叶分析法2 2、快速傅立叶分析法、快速傅立叶分析法测试技术课件第八章 机械振动测试一、激励方式一、激励方式 可分为三类可分为三类1 1、稳态正弦激振、稳态正弦激振 工作原理：工作原理：是对被测对象施加一个稳

26、定的单是对被测对象施加一个稳定的单一频率的正弦激振力。一频率的正弦激振力。 优点：优点：激振功率大、信噪比高，能保证低频激振功率大、信噪比高，能保证低频响应对象的测试精度。响应对象的测试精度。 缺点：缺点：需要很长的测试周期才能得到足够精需要很长的测试周期才能得到足够精度的测试数据，特别是对小阻尼对象，为了达到度的测试数据，特别是对小阻尼对象，为了达到“稳态稳态”，要有足够的时间。，要有足够的时间。第八章机械振动测试第八章机械振动测试8-4 8-4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试测试技术课件第八章 机械振动测试2、随机激振、随机激振 一般用白噪声或伪随机信号发生器作为信号源，一般用白

27、噪声或伪随机信号发生器作为信号源，是一种宽带激振方法。是一种宽带激振方法。 如图如图8-10是一个二电平制伪随机信号是一个二电平制伪随机信号u(t)及其自相及其自相关函数和近似的自功率谱密度函数。关函数和近似的自功率谱密度函数。 特点：特点：可实现快速甚至可实现快速甚至“实时实时”测试的优点，但测试的优点，但它所用的设备复杂，价格较昂贵。它所用的设备复杂，价格较昂贵。3、瞬态激振、瞬态激振 同随机激振一样，同属于宽带激振法，可由激振同随机激振一样，同属于宽带激振法，可由激振力和响应的自谱密度函数和互谱密度函数求的系统力和响应的自谱密度函数和互谱密度函数求的系统的频响函数。的频响函数。 常用的有

28、以下几种：常用的有以下几种：8 84 4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试测试技术课件第八章 机械振动测试图图8-10 8-10 伪随机信号及其功率谱伪随机信号及其功率谱8 84 4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试111100010011010测试技术课件第八章 机械振动测试（1）快速正弦扫描激振）快速正弦扫描激振 激振信号由振动频率可控制变化的信号发激振信号由振动频率可控制变化的信号发生器供给。通常采用线性的正弦扫描激振，生器供给。通常采用线性的正弦扫描激振，激振信号的频率在扫描周期激振信号的频率在扫描周期t中呈线性增大，中呈线性增大，但幅值保持为常值。激振函数但幅值保持为

29、常值。激振函数f(t)的形式为：的形式为： sin2(0)f t tf tf tat b ttt maxminmin/ ,afftbf图图8-118-11所示为快速正弦扫描信号及其频谱。所示为快速正弦扫描信号及其频谱。式中式中8 84 4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试测试技术课件第八章 机械振动测试图图8-11 8-11 快速正弦扫描信号及其频谱。快速正弦扫描信号及其频谱。8 84 4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试测试技术课件第八章 机械振动测试（2 2）脉冲激振）脉冲激振 脉冲激振是用一把装有力传感器的锤子脉冲激振是用一把装有力传感器的锤子( (称称脉冲锤）敲击试件，

30、使试件受到一个脉冲力的作脉冲锤）敲击试件，使试件受到一个脉冲力的作用激起振动称为脉冲激振。（如图）用激起振动称为脉冲激振。（如图） 脉冲锤的结构如图脉冲锤的结构如图8-128-12所示所示8 84 4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试（3 3）阶跃（张弛）激振）阶跃（张弛）激振测试技术课件第八章 机械振动测试图图 半正弦波及频谱半正弦波及频谱测试技术课件第八章 机械振动测试1锤头垫锤头垫 2锤头锤头 3压紧套压紧套 4力信号引出线力信号引出线 5力传感器力传感器6预紧螺母预紧螺母 7销销 8锤体锤体 9螺母螺母 10锤柄锤柄 11配重块配重块 12螺母螺母图图8-12 脉冲锤的结构脉冲

31、锤的结构8 84 4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试测试技术课件第八章 机械振动测试二、激振器二、激振器 激振器是对被测对象施加某种预定要求的激激振器是对被测对象施加某种预定要求的激振力，从而激起试件振动的装置。振力，从而激起试件振动的装置。 常用激振器分类：电动式、电磁式、电液式。常用激振器分类：电动式、电磁式、电液式。1 1、电动式激振器、电动式激振器 电动式激振器按磁场的形成方式分永磁式和电动式激振器按磁场的形成方式分永磁式和励磁式两种结构。图励磁式两种结构。图8-138-13所示为电动式激振器的所示为电动式激振器的结构图。结构图。8 84 4 振动系统动态特性测试振动系统动态

32、特性测试测试技术课件第八章 机械振动测试图图8-13 8-13 电动式激振器电动式激振器1顶杆顶杆 2弹簧弹簧 3动圈动圈 4磁极板磁极板 5磁钢磁钢 6中心磁极中心磁极7外壳外壳 8铁芯铁芯 9励磁圈励磁圈8 84 4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试测试技术课件第八章 机械振动测试图图8-14 8-14 绝对激振时激振器的安装绝对激振时激振器的安装1弹簧弹簧 2激振器激振器 3试件试件 4支架支架8 84 4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试4高频激振高频激振低频激振低频激振测试技术课件第八章 机械振动测试2 2、电磁式激振器、电磁式激振器 电磁式激振器是直接利用电磁力作激

33、振力。电磁式激振器是直接利用电磁力作激振力。 激振器具有体积小、重量轻，激振力大，并且激振器具有体积小、重量轻，激振力大，并且是非接触式的，所以通常用作相对激振，其结构如是非接触式的，所以通常用作相对激振，其结构如图图8-158-15所示。所示。 电磁激振器的突出优点是与试件不接触，因此电磁激振器的突出优点是与试件不接触，因此可以对旋转着的对象进行激振。它没有附加质量和可以对旋转着的对象进行激振。它没有附加质量和刚度的影响。该激振器的频率上限为刚度的影响。该激振器的频率上限为500500800hz800hz8 84 4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试测试技术课件第八章 机械振动测试图

34、图8-15 8-15 电磁激振器电磁激振器1 1底座底座 2 2铁芯铁芯 3 3励磁线圈励磁线圈 4 4衔铁衔铁 5 5力检测线圈力检测线圈 6 6位移传感器位移传感器8 84 4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试测试技术课件第八章 机械振动测试3 3、电液式激振器、电液式激振器 电液式激振器是根电液式激振器是根据电液原理制成的一据电液原理制成的一种激振设备，其优点是种激振设备，其优点是能在比较低频率（能在比较低频率（0 010hz10hz）下工作，并能产）下工作，并能产生很大的激振力和大位生很大的激振力和大位移，适合做大型结构的移，适合做大型结构的激振试验。激振试验。 如图如图8-1

35、68-16所示为电所示为电液式激振器的结构原理液式激振器的结构原理图。图。图图8-16电液式激振器的原理图电液式激振器的原理图1顶杆顶杆 2电电-液伺服阀液伺服阀 3活塞活塞8 84 4 振动系统动态特性测试振动系统动态特性测试测试技术课件第八章 机械振动测试1 1、机械阻抗的概念、机械阻抗的概念 机械阻抗（机械阻抗（mechanical impedancemechanical impedance）是机械）是机械系统动态特性的一种描述方法，它的用途很多，能系统动态特性的一种描述方法，它的用途很多，能够提供有关材料、元件或结构的刚度、阻尼特性等够提供有关材料、元件或结构的刚度、阻尼特性等信息。信息。应根据激振频率和所研究问题的性质，来选用机应根据激振频率和所研究问题的性质，来选用机械阻抗或导纳的不同表达形式。如在低频区，激振械阻抗或导纳的不同表达形式。如在低频区，激振力主要和位移恢复力平衡，应选用位移导纳和阻抗；力主要和位移恢复力平衡，应选用位移导纳和阻抗；在高