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什么是共振点搜寻试验

在振动试验中,一般采用正弦对数扫频的方式来寻找试验样品的共振点,然后再进行耐久性等试验,从而判断试验样品的工艺性能等特性。这种方法是现在比较广泛的,而针对扫频曲线我们该怎么判断共振点呢?

首先,理解一下共振的定义。共振是指一物理系统在特定频率下,比其他频率以更大的振幅做振动的情形;此些特定频率称之为共振频率。简单的说是一个物体发生振动引起其他物体的振动,在共振频率下,很小的周期振动便可产生很大的振动,因为系统储存了动能。当阻力很小时,共振频率大约与系统自然频率或称固有频率相等,后者是自由振荡时的频率。

在一般情况下共振是有害的,会引起机械和结构很大的变形和动应力,甚至造成破坏性事故,工程史上不乏实例。防共振措施有:改进机械的结构或改变激励,使机械的固有频率避开激励频率;采用减振装置;机械起动或停车过程中快速通过共振区。另一方面,共振状态包含有机械系统的固有频率、最大响应、阻尼和振型等信息。在振动测试中常人为地再现共振状态,进行机械的振动试验和动态分析。此外,利用共振原理的振动机械,可用较小的功率完成某些工艺过程,如共振筛等。

 其次,在判断共振点时,经验上一般采用的方法是,当监测点的响应值(加速度、速度、位移)是控制点控制值(加速度、速度、位移)的6dB(2倍)以上时,监测点响应值对应的频率f即为共振点。

为什么要取6dB(2倍)以上这个问题。通过幅频响应曲线,可以看出ξ>0.25的话,共振峰比较平缓,不是很明显:ξ≤0.25的话,共振峰比较明显且陡峭,便于察觉。

以上介绍的是单自由度系统测定固有频率的方法及其理论基础,主要是通过振幅(位移)来进行判断,其实利用速度或加速度来进行判断结果是一样的。

如果把多自由度系统看成是多个单自由度系统的叠加,即在每个共振点处,都可以认为是一个单自由度系统。所以此法也适合多自由度系统的共振点探查。

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