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振動測試中需要掌握的常識(二):固有頻率

        1. 固有頻率

        物體的固有頻率與共振頻率值相同。所以,當物體的振動頻率接近或等于固有頻率時,振動的幅值會很大。

       實際的物體都有無數個固有頻率,也稱為無數階固有頻率,但不同固有頻率之間不存在等比或等差的關系。在實測分析時,往往只需關注前幾階固有頻率。

       固有頻率由物體的質量、剛度和阻尼決定,它們對固有頻率的影響為:質量越大,固有頻率越低;剛度越大,固有頻率越高;阻尼越大,固有頻率越低。

       2. 如何測得固有頻率

       測試固有頻率的方法主要包括錘擊法或掃頻法,其中,錘擊法即是使用力錘敲擊被測物,同時測試被測物的響應信號,對信號做頻譜分析之后便可知固有頻率;掃頻法則是激振頻率逐步升高,同時測試響應信號并做頻譜分析。下圖為一理想的錘擊法或掃頻法得到的頻譜,圖中各峰值對應的頻率值即為固有頻率,同時可見,每一固有頻率附近對應的頻譜形狀類似于山峰,可稱為共振峰。

QQ圖片20191106150841.png

        3. 頻譜中的共振峰

       若設備中存在零部件間的碰撞和沖擊,就相當于前文提到的“錘擊法”中的力錘敲擊,所以,振動信號的頻譜中必然也會存在共振峰,但對于運轉中的設備,多數情況下,共振峰的形狀則是如下圖所示,圖中三個區域中各包括一個共振峰,其包絡的形狀與上圖相似,但本身卻由眾多譜線構成,因涉及到理論推導,其形成機制不做闡述。

QQ圖片20191106151408.png

          所以,在實際測試時,一旦發現頻譜中出現共振峰,就需留意被測物內部是否存在碰撞現象。


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