模態(tài)測試培訓(xùn)資料(doc)

1、1振動測試及其分析1.振動測試動測試與動態(tài)動態(tài)信號分析信號分析1.1基本基本術(shù)語術(shù)語動態(tài)動態(tài)參數(shù)參數(shù)：結(jié)構(gòu)振動的位移、速度、加速度；沖擊的加速度；噪聲的聲壓等（隨時間變化）。動態(tài)測試動態(tài)測試：由傳感器測得這些非電物理量并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺缓蠼?jīng)過信號放大、濾波等適調(diào)環(huán)節(jié)，對信號作適當(dāng)調(diào)節(jié)，對測試結(jié)果進行顯示、記錄的過程。模擬信號：工程中的動態(tài)物理量都是隨時間變化的，相應(yīng)的連續(xù)時間信號稱為模擬信號。數(shù)字信號：由模擬信號轉(zhuǎn)換得到的離散數(shù)字序列。

2、其特點是便于存儲、處理。數(shù)字信號是模擬信號在一定條件下的近似表示。數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集：將連續(xù)時間信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散數(shù)字信號的過程稱為數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集的方法：采樣、量化—模數(shù)轉(zhuǎn)換（AD轉(zhuǎn)換）AD轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的問題：頻率混迭（偏度誤差）、信號噪聲比（隨機誤差）。解決或減小誤差的方法：抗混濾波、充分利用AD轉(zhuǎn)換器的動態(tài)范圍。信噪比信噪比（SNR）：信號功率與噪聲功率之比。用來衡量量化誤差的大小，可作為反映量化過程的主要精度指標(biāo)。動態(tài)動態(tài)范圍（DR）：

3、可測試的最大信號與分辨率之比，通常用分貝（dB）表示。AD轉(zhuǎn)換器的動態(tài)范圍DR與AD轉(zhuǎn)換位數(shù)N的關(guān)系：；NDR2lg20?如N=12，DR≈72dB1.2信號分析信號分析從觀測領(lǐng)域的不同，對信號特征進行分析的方法主要有三種：幅值域、時（間）域、頻（率）域。(1)幅值域分析：有效值、峰值、平均值、方差（對隨機信號均值、方差，概率密度和概率分布函數(shù)）。峰值：動態(tài)信號時間歷程中瞬時絕對值的最大值max)(txxp?對簡諧信號來講，用峰值描述是

4、恰當(dāng)?shù)模?，。tAtx?sin)(?Axp?平均平均值：總體平均值????TTxdttxT0)(1lim?樣本平均值，總體均值的估計??TxdttxT0)(1?對離散數(shù)字序列：總體均值?????NiiNxxN11lim?樣本均值，總體均值的估計???NiixxN11?N為樣本長度(采樣點數(shù))均值反映信號中心位置和變化的平均水平。均值和峰值不能反映信號在中心位置上3自相關(guān)函數(shù)與的均值、方差之間的關(guān)系)(?xR)(txx?2x?2222)(x

5、xxxxR?????????工程中采用相關(guān)系數(shù)表示相關(guān)性：22)()(xxxxR???????1)(???x表示和之間無相關(guān)性；表示和之間完0)(???x)(tx)(??tx1)(???x)(tx)(??tx全相關(guān)。。1)0(?x?自相關(guān)函數(shù)的應(yīng)用①判斷原信號的性質(zhì)①檢測混于隨機噪聲中的確定性信號①的傅立葉變換可以求得信號的功率譜密度)(?xR???????????deRfGfjxx2)(2)(互相關(guān)分析互相關(guān)分析互相關(guān)函數(shù)表示兩個信號

6、和之間依賴關(guān)系。)(?xyR)(tx)(tytdtytxTRTTxy??????0)()(1lim)(??離散化計算公式：?????????nNrxynryrxnNtnR1)()(1)(式中：N—采樣點數(shù)—采樣時間間隔t?n—時延序列互相關(guān)函數(shù)是以時延變量τ為自變量的實函數(shù)，可正可負，但在不一定取)(?xyR0??得最大值，也不一定是偶函數(shù)?；ハ嚓P(guān)函數(shù)與、、、之間的關(guān)系)(?xyRx?x?y?y?yxyxxyyxyxR?????????