振动试验基本知识
专业知识
1、振动试验基本知识
1.1 振动试验方法
试验方法包括试验目的，一般说明、试验要求、严酷等级及试验程序等几个主要部分。为了完成试验程序中规定的试验，在振动试验方法中又规定了“正弦振动试验”和“随机振动试验”两种型式的试验方法。
正弦振动试验
正弦振动试验控制的参数主要是两个，即频率和幅值。依照频率变和不变分为定频和扫频两种。
定频试验主要用于：
a）耐共振频率处理：在产品振动频响检查时发现的明显共振频率点上，施加规定振动参数振幅的振动，以考核产品耐共振振动的能力。
b）耐予定频率处理：在已知产品使用环境条件振动频率时，可采用耐予定频率的振动试验，其目的还是为考核产品在予定危险频率下承受振动的能力。
扫频试验主要用于：
●产品振动频响的检查（即最初共振检查）：确定共振点及工作的稳定性，找出产品共振频率，以做耐振处理。
●耐扫频处理：当产品在使用频率围无共振点时，或有数个不明显的谐振点，必须进行耐扫频处理，扫频处理方式在低频段采用定位移幅值，高频段采用定加速度幅值的对数连续扫描，其交越频率一般在55-72Hz，扫频速率一般按每分钟一个倍频进行。
●最后共振检查：以产品振动频响检查相同的方法检查产品经耐振处理后，各共振点
有无改变，以确定产品通过耐振处理后的可靠程度。
随机振动试验
随机振动试验按实际环境要求有以下几种类型：宽带随机振动试验、窄带随机振动试验、宽带随机加上一个或数个正弦信号、宽带随机加上一个或数个窄带随机。前两种是随机试验，后两种是混合型也可以归入随机试验。
电动振动台的工作原理是基于载流导体在磁场中受到电磁力作用的安培定律。
1.2 机械环境试验方法标准
电工电子产品环境试验国家标准汇编（第二版）2001年4月
汇编中汇集了截止目前我国正式发布实施的环境试验方面的国家标准72项，其中有近50项不同程度地采用IEC标准，容包括：总则、名词术语、各种试验方法、试验导则及环境参数测量方法标准。
其中常用的机械环境试验方法标准：
（1）GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法
试验Ea和导则：冲击
（2）GB/T 2423.6-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法
试验Eb和导则：碰撞
（3）GB/T 2423.7-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法
试验Ec和导则：倾跌与翻倒（主要用于设备型产品）
（4）GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法
试验Ed和导则：自由跌落
（5）GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法
试验Fc和导则：振动（正弦）
（6）GB/T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法
试验Fd：宽频带随机振动——一般要求
（7）GB/T 2423.12-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法
试验Fda：宽频带随机振动——高再现性
（8）GB/T 2423.13-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法
试验Fdb：宽频带随机振动——中再现性
（9）GB/T 2423.14-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法
试验Fdc：宽频带随机振动——低再现性
（10）GB/T 2423.15-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法
试验Ga和导则：稳态加速度
（11）GB/T 2423.22-1986 电工电子产品基本环境试验规程
温度（低温、高温）和振动（正弦）综合试验导则
（12）GB/T 2423.24-1995 电工电子产品环境试验
温度（低温、高温）/低气压/振动（正弦）综合试验导则
GJB150.1～150.20-86 军用设备环境试验方法
标准中共包括1个总则和19个试验方法，以美国军用标准MIL-STD-810C或810D 为依据制订，其中涉及机械环境试验的是：
（1）GJB150.15-86 军用设备环境试验方法加速度试验
（2）GJB150.16-86 军用设备环境试验方法振动试验
（3）GJB150.17-86 军用设备环境试验方法噪声试验
（4）GJB150.18-86 军用设备环境试验方法冲击试验
（5）GJB150.20-86 军用设备环境试验方法飞机炮振试验依据MIL-STD-810F修订的GJB150即将颁布。
GB2423、GB2424和GJB150系列标准是产品环境试验的基础标准，供各个行业、各类产品制订技术条件和相应试验标准时使用，以使该产品的环境试验达到统一而又具有再现性。
1.3 相关名词术语
振动振动是物体围绕平衡位置进行的往复运动的一种形式。通常用一些物
理量（如位移、速度、加速度等）随时间变化的函数来表征振动的时
间历程。或者说，振动可以认为是一个质点或物体相对于一个基准位
置的运动。当这个运动在一定的时间间隔后仍精确地重复着，我们称
之为周期振动。
正弦振动运动量随时间按正弦（或余弦）函数变化的振动，亦称简谐振动。随机振动对未来任何一个给定时刻，其瞬时值不能预先确定的振动。（注：在
某一围，随时振动大小的概率可以用概率密度来确定。）
振动周期周期振动中，同一物理量的相同值重复出现的最短时间间隔，一般用
“T”表示。
振动频率周期振动中，单位时间相同的物理量值重复出现的次数。一般用“f”
1
表示。这里分f=
T
角频率单位时间的弧度数它等于频率乘以2π
角频率一般用ω表示，即ω＝2πf
幅值正弦量的最大值。在振动中幅值亦称振幅。
位移幅值正弦振动中位移量的最大值
速度幅值正弦振动中速度量的最大值
加速度幅值正弦振动中加速度量的最大值π
复合振动由频率不同的简谐振动合成的振动
共振频率构件或产品出现共振的频率
扫频频率连续经过某一区域的过程
df
扫频速度在扫频过程中，频率对时间的变化率，即
dt
交越频率在振动试验中由一种振动特性量变为另一种振动特性量的频率。如交
越频率由等位移——频率关系变为等加速度——频率关系时的频
率。
振动台面横向运动比振动时横向加速度与轴向加速度比
振动台面加速度均匀度台面不同直径安装螺孔上的加速度与台面中心加速度值误差与台
面中心加速度值之比。
宽带随机振动频率成分分布在较宽频率带的随机振动
窄带随机振动频率成分分布在某一窄频带的随机振动
倍频程频率比为2n的两个频率之间的频段称为n个倍频程
n=1为1倍频程如频率从2Hz到4Hz称1个倍频程
n＝3为3倍频程如频率从2Hz到16Hz称3个倍频程
控制点振动试验中，用以控制振动量值的传感器的安装点
监测点振动试验中，用以监测振动台面振动量值和试验样品响应的传感器的
安装点
频率响应在系统中，输出与输入之比表示为输入信号频率的函数，通常的幅频
特性曲线、相频特性曲线表示
时域描述运动规律的时间坐标
频域描述振动频谱的频率坐标
线性系统可以用线性微分方程描述其运动规律的系统（注：在线性系统中，响
应与激励的大小或正比）
非线性系统系统中的某个或多个参数（如刚性、阻尼）具有非线性特征，只能用
非线性微分方程描述其运动规律的系统。
单自由度系统在任意瞬时，只要用一个广义坐标就可以完全确定其位置的体统。
多自由度系统在任意瞬时，需要用两个或以上的广义坐标才能完全确定其位置的系
统。
自随机振动在所研究的频谱，具有相等均方加速度谱密度的振动。
随机过程可以用统计特性表示的时间函数的集合。
平稳过程统计特性不随时间变化的随机过程。
时间历程一个量的大小同时间函数表示。
各态历经过程每一个时间历程的平均值都相同的稳态过程。
均衡调整电子放大器和控制系统的增益使在所要求的频谱各输出的振幅
与输入信号幅值之比为常数的过程，称均衡。
传感器将感受到的物理量转换成测量所需的电压量或电荷量的装置，在振动
试验中最常用的是压电式的加速度传感器。
传感器的电压灵敏度传感器受单位机械量作用得到的电压输出量。
传感器的电荷灵敏度传感器受单位机械量作用得到的电荷输出量。
电荷放大器输出电压与输入电荷成正比的放大器。
低通滤波器通频带是以零到某一有限截止频率的滤波器。
高通滤波器通频带是以某一不为零的有限截止频率到无穷大频率的滤波器。
带通滤波器通频带是以大于零的下限频率到有限的上限频率的滤波器。
跟踪滤波器对中心频率的输入信号进行跟踪扫描的带通滤波器。
等效质量为便于分析而采用的与原振动系统惯性效应相等的质量。
刚度弹性体所收到外力（力矩）的增量与其所产生的位移（转角）的增量
之比。
振动台试验样品固定在台面上进行振动试验和测振仪器的校准其振动参数
是可控制的试验台。
激振器用以产生振动力，并能将这种振动力加到其它结构或设备上的设备。电动振动台由固定磁场和位于磁场有一定交流电流的线圈相互作用所产生的振
动力来驱动振动台或者说电动振动台是能把电能转换能动能的振动
台。
电磁振动台由电磁铁和磁性材料相互作用产生振动力驱动的振动台。
液压振动台由适当设备所施加的液体压力产生振动力驱动的振动台，简单地说液
压振动台是把液压能转换能动能的振动台。
共振试验在试件的共振频率点上以一定的加速度值或位移值在规定的时间进
行的定频振动试验。
耐振试验用来使核试件在振动条件下的结构强度、疲劳性能及工作性能的试
验。
模态试验为确定振动冲击系统模态参数所进行的振动试验。
冲击试验使核试件承受冲击载荷能力的试验。
碰撞试验连续冲击试验
及将包装固定在冲击试验机台面上，使其按规定的波形、加速度核脉
冲持续时间，在规定时间进行的连续冲击试验。
斜面冲击试验将放置包装件的滑车从一定高度从斜面上滑下撞击冲击表面，从而许
定包装件承受水平冲击能力和包装对装物保护能力的试验。
运输试验将包装件以一定的方式置于运输工具上，在规定的装置载量，运输路
线、行驶速度、运输距离与外界气候等条件下，许定包装承受压力、
冲击、振动、摩擦、温度和湿度变化对装物保护能力的综合试验。
1.4 常用公式
1.求推力（F）的公式
F=（m 0+m 1+m 2+ ……）A 式中： F —推力（激振力）（N ）
m 0—振动台运动部分有效质量（kg ） m 1—辅助台面质量（kg ）
m 2—试件（包括夹具、安装螺钉）质量（kg ）
A — 试验加速度（m/s 2）
2. 加速度（A ）、速度（V ）、位移（D ）三个振动参数的互换运算公式 A=ωv V=ωD A=ω2D 式中：A —试验加速度（m/s 2） V —试验速度（m/s ） ω=2πf （角速度） 其中f 为试验频率（Hz ）
3. 扫描时间和扫描速率的计算公式 3.1 线性扫描比较简单：
S 1=
11
V f f H
式中： S1—扫描时间（s 或min ）
f H -f L —扫描宽带，其中f H 为上限频率，f L 为下限频率（Hz ） V 1—扫描速率（Hz/min 或Hz/s ） 3.2 对数扫频： 3.2.1 倍频程的计算公式
n=2Lg f f Lg
L
H
式中：n —倍频程（oct ）
f H —上限频率（Hz ） f L —下限频率（Hz ） 3.2.2 扫描速率计算公式
R=
T Lg f f Lg
L H
2/
式中：R —扫描速率（oct/min 或oct/s ） f H —上限频率（Hz ） f L —下限频率（Hz ） T —扫描时间 T=n/R
式中：T —扫描时间（min 或s ） n —倍频程（oct ）
R —扫描速率（oct/min 或oct/s ） 4、随机振动试验常用的计算公式 4.1 频率分辨力计算公式:
△f=N f max
式中：△f —频率分辨力（Hz ） f max —最高控制频率 N —谱线数（线数） f max 是△f 的整倍数
2、试验设备标准和检定规程
机械环境试验方法标准中不同的试验方法对试验设备提出了不同的特性要求。为了满足
试验方法对设备（含夹具、试件）的试验要求，国家有关部门、行业组织有关专家对各种试验设备制订了相应的产品国家标准、专业标准以及各种设备的检定规程和检定方法的国家标准。
列举如下：
1.GB/T13310-91 电动振动台技术条件
2.GB/T5170.14-2000 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法
振动（正弦）试验用电动振动台
3.JJG948-1999 数字式电动振动试验系统
4.JJG190-1997 电动式振动试验台
5.JJG529-88 随机振动试验系统
6.GB/T13309-91 机械振动台技术条件
7.GB/T5170.13-xxxx 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法
振动（正弦）试验用机械振动台
8.JJG189-1997 机械式振动试验台
9.GB/T5170.15-xxxx 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法
振动（正弦）试验用液压振动台
10.JB/T8228-2000x 液压振动台
11.JJG638-90 液压式振动试验台
12.JB/T6868-93 冲击台技术条件
13.JJG541-88 落体式冲击试验台
14.JB/T9391-200x 碰撞试验台技术条件
15.JJG497-2000 碰撞试验台
16.JB/T7407-94 包装跌落试验机技术条件
3、电动台的一些标准规（参照JJG948-1999）1.谐波失真度
2.台面均匀度
4.台面横向振动比（横向加速度幅值与主振方向加速度幅值之比
5.振动位移，速度，加速度幅值误差
冲击台一些主要的标准规（参照JJG541-2005）
1.台面横向比台面中心点上垂直于冲击方向的加速度值，不得超过标称加速值得30%
2.台面均匀度小台面（面积小于1.2m2）小于20%
大台面（面积大于1.2m2）小于25%
3.系统基本脉冲波形的速度变化量在相应标称值得±15%
振动参量计算的转换公式：
a=2πf V (1)
V=2πf D （2）
a=(2πf)2 D （3）
式中：f——频率单位：Hz
a——加速度m/s2
V——速度m/s
D——位移（单峰值）m
最大加速度计算公式:由牛顿第二定律F=ma
得a=F/m
式中: F——最大推力单位：N
a——加速度m/s2
m——活动部件等效质量Kg
参考标准
国家标准
﹡数字式电动振动试验系统计量检定规程JJG948-1999 ﹡电动水平振动试验台计量检定规程JJG1000-2005 ﹡落体式冲击试验台计量检定规程JJG541-2005 机械台式振动试验台计量检定规程JJG189-97
碰撞台试验台计量检定规程JJG497-2000 离心式恒加速度试验机检定规程JJG972-2002
测试设备厂商说明:
模拟运输振动台的测试标准
有关模拟运输振动测试台的测试标准对设备的要求如下：
ISTA测试标准是美国运输协会标准，ASTM是美国材料协会标准，两个标准对模拟运输振动的设备要求都是：振幅为25.4mm(1英寸，固定)，频率1.5—5Hz(或150-300转/分钟可调)，其试验依据为：T=14200/CPM(基于总振动次数为14200次),试验速度选择方式.
I STA/ASTM标准有关测试方法表
振动盘原理
振动盘的工作原理及振动盘的结构 一、振动盘的工作原理 振动盘是由具有经验的专业供应商专门设计制造的，不直接从事振动盘设计制造的行业，只需要了解它的基本结构与工作原理、订购方法及使用维护要领即可。要了解振动盘的工作原理，必须清楚地理解以下两个问题： 1、振动盘为什么能将工件连续地由料斗底部向上自动输送？ 2、料斗底部工件的姿态方向是杂乱无章的，工件为什么能按规定的方向自动输送出来？ 上述两个问题实际上就是振盘的两个基本功能，即自动送料功能和自动定向功能。下面来介绍振动盘如何实现这两个基本功能的，即振动盘的工作原理。 如图：电磁铁5与衔铁4分别安装、固定在输料槽2和底座6上。220v交流电压经半波整流后输入到电磁线圈，在交变电流作用下，铁芯与衔铁之间产生搞频率的吸、断动作。两根相互平行且与竖直方向有一定倾角B、由弹簧钢制作的板弹簧分别与输料槽、底座用螺钉连接，由于板弹簧的弹性，线圈与衔铁之间产生的高频率吸、断动作将导致板弹簧产生一个高频率的弹性变形一弹性变形恢复的循环动作，变形恢复的弹力直接作用在熟料槽上，实
际上给输料槽一个高频的惯性作用力。由于输料槽具有倾斜的表面（与水平面方向成倾斜角a），在改惯性作用力的作用下，输料槽表面的工件沿斜面逐步向上移动。由于电磁铁的吸、断动作频率很高，所以工件在这种高频率的惯性作用力驱动下慢慢沿斜面向上移动，这就是振动盘的自动送料的工作原理。 二、振动盘的结构 上图所示的模型是一种简化的振动盘力学模型，实际的振动盘结构与上述力学模型是有区别的，实际震动盘的结构是带倒锥形或圆柱形料斗的结构。 1、带倒锥形料斗的振动盘：带倒锥形料斗的振动盘一般用于形状具有一定的复杂性，需要经过多次方向选择与调整才能将工件按需要的方向送出的场合，这样工件必须通过的路径就较长，所以倒锥形的料斗就是为了有效地加大工件的行走路径。这类振动盘使用的工件范围较宽，料斗直径一般为300-700mm，工件形状越复杂，料斗的直径也会越大。在某些特殊场合料斗的直径可达到1-2m。这种倒锥形料斗一般采用不锈钢板材制作，也可以用铸铝合金制作，由于定向轨道较长，供料充足，出料速度高，所以适合工件的高速送料。 2、圆柱形振动盘：带圆柱形料斗的振动盘一般用于工件形状简单而规则、尺寸较小的微小工件场合，例如螺钉、螺母、铆钉、开关或继电器行业的银触头等。上述工件的形状比较简单，很容易进行定向，工件所需要的行走路径也较短，因而料斗的直径一般也较小，约为100-300mm。这种料斗连同内部的螺旋轨道一般用NC机床直接加工出来，材料通常用铸造铝合金制作，制造成本低廉。 3、主要结构部件：震动盘主要由底座、减振垫、板弹簧、电磁铁、料斗、螺旋轨道及定向机构、输料槽、控制器组成。
振动试验基本知识
专业知识 1、振动试验基本知识 1.1 振动试验方法 试验方法包括试验目的，一般说明、试验要求、严酷等级及试验程序等几个主要部分。为了完成试验程序中规定的试验，在振动试验方法中又规定了“正弦振动试验”和“随机振动试验”两种型式的试验方法。 正弦振动试验 正弦振动试验控制的参数主要是两个，即频率和幅值。依照频率变和不变分为定频和扫频两种。 定频试验主要用于： a）耐共振频率处理：在产品振动频响检查时发现的明显共振频率点上，施加规定振动参数振幅的振动，以考核产品耐共振振动的能力。 b）耐予定频率处理：在已知产品使用环境条件振动频率时，可采用耐予定频率的振动试验，其目的还是为考核产品在予定危险频率下承受振动的能力。 扫频试验主要用于： ●产品振动频响的检查（即最初共振检查）：确定共振点及工作的稳定性，找出产品共振频率，以做耐振处理。 ●耐扫频处理：当产品在使用频率范围内无共振点时，或有数个不明显的谐振点，必须进行耐扫频处理，扫频处理方式在低频段采用定位移幅值，高频段采用定加速度幅值的对数连续扫描，其交越频率一般在55-72Hz，扫频速率一般按每分钟一个倍频进行。 ●最后共振检查：以产品振动频响检查相同的方法检查产品经耐振处理后，各共振点 有无改变，以确定产品通过耐振处理后的可靠程度。 随机振动试验 随机振动试验按实际环境要求有以下几种类型：宽带随机振动试验、窄带随机振动试验、宽带随机加上一个或数个正弦信号、宽带随机加上一个或数个窄带随机。前两种是随机试验，后两种是混合型也可以归入随机试验。 电动振动台的工作原理是基于载流导体在磁场中受到电磁力作用的安培定律。 1.2 机械环境试验方法标准 电工电子产品环境试验国家标准汇编（第二版）2001年4月 汇编中汇集了截止目前我国正式发布实施的环境试验方面的国家标准72项，其中有近50项不同程度地采用IEC标准，内容包括：总则、名词术语、各种试验方法、试验导则及环境参数测量方法标准。 其中常用的机械环境试验方法标准： （1）GB/T 2423.5-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法 试验Ea和导则：冲击 （2）GB/T 2423.6-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法 试验Eb和导则：碰撞 （3）GB/T 2423.7-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法 试验Ec和导则：倾跌与翻倒（主要用于设备型产品） （4）GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法 试验Ed和导则：自由跌落 （5）GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法 试验Fc和导则：振动（正弦） （6）GB/T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法
随机振动知识点个人小结
《随机振动》 《随机振动》这门课主要讲了以下五部分内容： 1、随机信号的描述与分析； 2、系统动态特性的描述； 3、线性定常系统在平稳随机激励下的动态响应； 4、损坏理论； 5、非线性随机振动。 第一部分：随机信号的描述与分析 1.信号的概念及分类 图1-1 信号的分类 确定信号是指能用明确的数学关系式表达的信号。确定信号可分为周期信号和非周期信号两类。频率单一的正弦或余弦信号称为谐波信号。准周期信号也是由多个频率成分叠加的信号，但叠加后不存在公共周期。一般周期信号是在有限时间段存在，或随时间的增加而幅值衰减至零的信号，又称为瞬变非周期信号。
随机信号又称为非确定性信号，是无法用明确的数学关系式表达的信号。随机信号是工程中经常遇到的一种信号，其特点为： 时间函数不能用精确的数学关系式来描述； 不能预测它未来任何时刻的准确值； 对这种信号的每次观测结果都不同。但大量地重复试验可以看到它具有统计规律性，因而可用概率统计方法来描述和研究。 根据是否满足平稳随机过程的条件，又可以分为平稳随机信号和非平稳随机信号。平稳随机信号又可分为各态历经和非各态历经两类。若随机过程的统计特征参数不随时间变化，则称之为平稳随机信号。如果平稳随机过程的任一个样本函数的时间统计特征均相同，且等于总体统计特征，则该信号称为各态历经过程。 2.随机信号的分析与处理 由于测试系统内部和外部各种因素的影响，必然在输出信号中混有噪声，所以必须对所得的信号进行必要地分析和处理，才能准确地提取它所包含的有用信息。信号分析和处理的目的是：（1）、剔除信号中的噪声和干扰，即提高信噪比；（2）、消除测量系统误差，修正畸变的波形；（3）、强化、突出有用信息，消弱信号中的无用部分；（4）、将信号加工、处理、变换，以便更容易识别和分析信号的特征，解释被测对象所变现的各种物理现象。 2.1 随机信号的时域及幅值域分析 随机信号是从一个做随机运动的随机信源产生的。每一个记录是随机信号的一个实现，称为它的一个样本函数。所有时间连续的样本函数的总集组成连续随机信号},3,2,1),({)}({)(???==i t x t x i 。对连续随机信号做等时距采样可得到离散随机信号}),(),(),(,{)()3()2()1( n x n x n x n x =。
振动基础知识
精心整理 基本概念和基础知识 一、常见的工程物理量 力、压力、应力、应变、位移、速度、加速度、转速等 （一）力：力是物体间的相互作用，是一个广义的概念。物体承受的力可以有加载力，也可以有动态力，我们常测试的力主要是动态力，即给结构施加力，激发结构的某些特性，便 （四）振动速度：质量块在振荡过程中运动快慢的度量。质量块在运动波形的上部和下部极限位置时，其速度为0，这是因为质量块在这两点处，在它改变运动方向之前，必须停下来。质量块的振动速度在平衡位置处达到最大值，在此点处质量块已经加速到最大值，在此点以后质量块开始减速运动。振动速度的单位是用mm/s来表示。 （五）振动加速度：被定义为振动速度的变化率，其单位是用有多少个m/s2或g来表示。由下图可见加速度最大值处是速度值最小值的地方，在这些点处质量块由减速到停止然后再开始加速。
（六）转速：旋转机械的转动速度 （七）简谐振动及振动三要素 振动是一种运动形式――往复运动 d＝Dsin（2πt/T＋Φ） D T f ω和f ω f 将式（ d 振动三要素：振幅D、频率f和相位Φ（八）、表示振动的参数：位移、速度、加速度振动位移：d=Dsin t D
π) 振动速度：v=Dωcosωt=Vsin(ωt+ 2 V=Dω 振动加速度：a=-Dω2sinωt=Asin(ωt+π) A＝-Dω2 （九）振动三要素在工程振动中的意义 1、振幅 ○振幅～物体动态运动或振动的幅度。 ★振幅是振动强度和能量水平的标志，是评价机器运转状态优劣的主要指标。 即“有没有问题看振幅”。 ○峰峰值、单峰值、有效值 振幅的量值可以表示为峰峰值（pp）、 单峰值（p）、有效值（rms）或平均值（ap）。 峰峰值是整个振动历程的最大值，即正峰 与负峰之间的差值；单峰值是正峰或负峰 的最大值；有效值即均方根值。 ○振动位移、振动速度、振动加速度 振幅分别用振动位移、振动速度、振 动加速度值加以描述、度量，三者相互之间可以通过微分或积分进行换算。在振动测量中，除特别注明外，习惯上： ○振动位移的量值为峰峰值，单位是微米[μm]或毫米[mm]； ○振动速度的量值为有效值（均方根值），单位是毫米/秒[mm/s]； ○振动加速度的量值是单峰值，单位是米/秒平方[m/s2]或重力加速度[g]，1[g]=9.81[m/s2]。 ○峰峰值、有效值、单峰值三者之间的量值关系 单峰值=峰峰值/2，有效值=0.707峰峰值（峰峰值=1.414有效值） 平均值=0.637峰峰值，平均值应用较少。 △在低频范围内，振动强度与位移成正比； △在中频范围内，振动强度与速度成正比； △在高频范围内，振动强度与加速度成正比。 频率低意味着振动体在单位时间内振动的次数少、过程时间长，速度、加速度的数值相对
振动盘最全面技术说明..
振动盘工作原理 一.振动盘简介: 振动盘是一种自动定向排序的送料设备. 振动盘的组成:料斗\底盘\控制器\直线送料器等配套组成.其工作目的是通过振动将无序工件自动有序定向排列整齐,准确地输送到下道工序. 振动盘的料斗分为筒形料斗,螺旋,线料斗,锥形料斗,等分线料斗等五种; 底盘有正拉底盘,侧拉底盘,压电式底盘,精密底盘四种; 控制器分为普通控制器,调频控制器,分级控制器,带缓启动控制器,数显调频控制器五种; 直线送料器可根据客户需求订制各式各样型号直线送料器,也可根据产品要求订制. 振动盘是一种自动组装机械的辅助设备,是一种能自动定向排序的送料设备.能把各种产品有序排出来,它可以配合自动组装设备一起将产品各个部位组装起来成为完整的一个产品.作用:广泛应用于电池\五金\电子\医药\食品\塑胶插件\喷雾器\连接器\精密振动盘应用等各个行业,是解决工业自动化设备供料的必须设备. 振动盘辅助产品:底盘\顶盘\控制器\直线送料器\振动平台料仓\涂层 电磁振动上供料器从结构上分:直槽往复式和圆盘扭动式.其中直槽式一般作为不需要定向整理的粉粒状物料的给料器,或用于清洗,筛选,烘干加热,冷却等操作.圆盘式多用于需要定向整理的,有一定形状和尺寸的物料的上供料. 二.振动盘工作原理 料斗下面有个脉冲电磁铁,可以使料斗垂直方向上下振动,由于弹片的倾斜,使料斗绕其垂直轴做扭摆振动,料斗内零件,由于受到这种振动,而沿螺旋轨道上升,直到送到下道工序运动状态:直线形料斗是往复直线式振动,而圆筒形是往复扭转式振动.主要是由一个振动马达作动力,振动马达工作时产生定向频率的
力,只要把振动盘看成是一个斜面,再对这个斜面进行物理学的受力分析,你就能很容易理解它的工作原理了.振动盘电磁线圈在工作中,斜面受电磁力会微小的上下振幅,调整振动盘的工作频率以及间隙,就可以实现顺利工作. 三振动盘调整步骤与要点 (1)确认振动本体位于盘面确实锁固 (2)将控制器按钮调至中间位置 (3)将电源打开,查看振动盘输送速度是否达到要求 (4)若没有达到要求,将锁付弹片之固定螺丝松脱任意一支,查看振动速度变化 (5)若松脱弹片固定螺丝,振动速度变快,则表示弹片过厚,适度减少弹片数量或厚度后,再进行步骤(4),再次调试 (6)反之则适度增加弹片或厚度后,再进行步骤(4),再次调试 (7)若步骤(4)的调整,振动速度变化不大时,则表示已完成弹片调整 (8)电磁铁要对齐,间隙在1---1.5mm,间隙要平行 四.定购一台合适的振动盘,首先要充分了解您的要求及配合主机使用情况 (9)正式生产中使用的工件样品或图纸 (10)振动盘的送料方向(顺时针,逆时针) (11)工件在振动盘出口时的状态,出料速度 (12)振动盘的空间限制及安装位置,供电\供气情况 (13)外观涂层等其它要求(交货期一般为7---15天,免费安装调试,保修三年) 五.电磁振动上供料器的工作过程,是由于电磁铁的吸引和支承弹簧的反向复位作用,使料槽产生高速高频(50---100次/秒),微幅(0.5---1mm)振动,使工件逐步向高
振动分析基础知识讲课教案
旋转机械振动分析基础 汽轮机、发电机、燃气轮机、压缩机、风机、泵等都属于旋转机械，是电力、石化和冶金等行业的关键设备。这些设备出现故障后，大多会带来严重的经济损失。 振动在设备故障中占了很大比重，是影响设备安全、稳定运行的重要因素。振动又是设备的“体温计”，直接反映了设备健康状况，是设备安全评估的重要指标。一台机组正常运行时，其振动值和振动变化值都应该比较小。一旦机组振动值变大，或振动变得不稳定，都说明设备出现了一定程度的故障。振动对机组安全、稳定运行的危害主要表现在： (1)振动过大将会导致轴承乌金疲劳损坏。 (2)过大振动将会造成通流部分磨损，严重时将会导致大轴弯曲。统计数据表明，汽轮发电机组60％以上的大轴弯曲事故就是由于摩擦引起的。 (3)振动过大还将使部件承受大幅交变应力，容易造成转子、联结螺栓、管道、地基等的损坏。 正因为振动对设备安全运行相当重要，人们对振动问题都很重视。目前大型机组上普遍安装了振动监测系统，并将振动信号投了保护。振动超标时，保护动作，机组自动停机，从而保证设备的绝对安全。
一、振动分析基本概念 振动是一个动态量。图所示是一种简单的振动形式－简谐振动，即振动量按余弦（或正弦）函数规律周期性地变化，幅值反映了振动大小；频率反映了振动量动态变化的快慢程度；相位反映了信号在t=0时刻的初始状态。 可见，为了完全描述一个振动信号，必须同时知道幅值、频率和相位这三个参数，人们称之为振动分析的三要素。 振动是一个动态变化量。为了突出反映交变量的影响，振动监测时常取波形中正、负峰值的差值作为振动幅值，又称为峰峰值。 简谐振动是一种简单的振动形式，实际机组上发生的振动比简谐振动要复杂得多。不管振动多么复杂，由信号分析理论可知，都可以将其分解为若干具有不同频率、幅值和相位的简谐分量的合成。 旋转机械振动分析离不开转速，为了方便和直观起见，
机械振动 知识点总结
机械振动 1、判断简谐振动的方法 简谐运动：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。特征是：F=-kx,a=-kx/m. 要判定一个物体的运动是简谐运动，首先要判定这个物体的运动是机械振动，即看这个物体是不是做的往复运动；看这个物体在运动过程中有没有平衡位置；看当物体离开平衡位置时，会不会受到指向平衡位置的回复力作用，物体在运动中受到的阻力是不是足够小。 然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系，再让物体沿着x 轴的正方向偏离平衡位置，求出物体所受回复力的大小，若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。 2、简谐运动中各物理量的变化特点 简谐运动涉及到的物理量较多，但都与简谐运动物体相对平衡位置的位移x 存在直接或间接关系： 如果弄清了上述关系，就很容易判断各物理量的变化情况 3、简谐运动的对称性 简谐运动的对称性是指振子经过关于平衡位置对称的两位置时，振子的位移、回复力、加速度、动能、势能、速度、动量等均是等大的（位移、回复力、加速度的方向相反，速度动量的方向不确定）。运动时间也具有对称性，即在平衡位置对称两段位移间运动的时间相等。 理解好对称性这一点对解决有关问题很有帮助。 4、简谐运动的周期性 5、简谐运动图象 简谐运动图象能够反映简谐运动的运动规律，因此将简谐运动图象跟具体运动过程联系起来是讨论简谐运动的一种好方法。 6、受迫振动与共振 (1)、受迫振动：物体在周期性驱动力作用下的振动，其振动频率和固有频率无关，等于驱动力的频率；受迫振动是等幅振动，振动物体因克服摩擦或其它阻力做功而消耗振动能量刚好由周期性的驱动力做功给予补充，维持其做等幅振动。 位移x 回复力F=-Kx 加速度a=-Kx/m 位移x 势能E p =Kx 2/2 动能E k =E-Kx 2/2 速度m E V K 2
振动台的基本知识
振动台的原理 电动振动试验系统的工作原理类似于扬声器。即通电导体在磁场中受到电磁力的作用而运动。 当振动台磁路中的动圈通过交变电流信号时产生激振力磁路中即产生振动运动。 振动台的结构 振动台专业术语 ◎频率范围：振动试验系统在额定激振力下，最大位移和最大加速度规定的频率范围。 ◎额定推力：振动试验系统能够产生的力（单位：N）；在随机振动时该力规定为均方根值。 ◎最大位移：振动试验系统能够产生的最大位移值。该值受振动台机械运行限制，通常用双振幅表示（单位为：mmp-p）. ◎最大加速度：振动试验系统在空载条件下能够产生的最大加速度值（单位： m/s2） ◎最大速度：振动试验系统所产生的最大速度（单位：m/s2）。 ◎最大载荷：振动台面上最大加载重量（单位：kg）. ◎运动部件：电动振动台运动部件是由台面、动圈（含骨架）、动圈的悬挂连接件、柔性支承、电器连接件和冷却连接件组成的运动系统。 ◎容许偏心力矩：振动台面导向系统允许的最大偏心力矩值。
振动台、夹具、试件图 试验方法 ◎正弦振动试验 正弦振动试验有两种方法：一是扫频试验，根据试验规定的频率用扫描方法不断地改变激振频率；二是定频试验。正弦振动的目的是在试验室内模拟电工电子产品在运输、存储、使用过程中所经受的振动及影响，并考核其适应性。如按IEC（国际电工委员会标准），国标GB/T2423，美国军标MIL-810，国军标GJB150 等对试件进行扫频试验，或采用驻留共振点的连续定频试验。
◎随机振动试验 电子电工产品在运输过程中所经受的 振动绝大多数是随机性质的振动，随机振动 比正弦振动的频域宽，而且是一个连续的频 谱，它能同时在所有的频率上对产品进行振 动激励。 ◎冲击试验和碰撞 冲击和碰撞都属冲击范畴，规定冲击脉冲波型的冲击试验，主要是用来确定元件、设备和其它产品在使用和运输过程中经受多次重复（碰撞则是多次重复）的机械冲击的适用性，以及评价结构的完好性。
机械振动和机械波知识点总结教学教材
机械振动和机械波 一、知识结构 二、重点知识回顾 1机械振动 （一）机械振动 物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分力，也可以是几个力的合力。 产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小。 （二）简谐振动 1. 定义：物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动是最简单，最基本的振动。研究简谐振动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=－k x，其中“－”号表示力方向跟位移方向相反。 2. 简谐振动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。 3. 简谐振动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。 （三）描述振动的物理量，简谐振动是一种周期性运动，描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。
1. 振幅：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，常用字母“A”表示，它是标量，为正值，振幅是表示振动强弱的物理量，振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小，简谐振动在振动过程中，动能和势能相互转化而总机械能守恒。 2. 周期和频率，周期是振子完成一次全振动的时间，频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。振动的周期T跟频率f之间是倒数关系，即T=1/f。振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量，简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。 （四）单摆：摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。 细线的一端固定在悬点，另一端拴一个小球，忽略线的伸缩和质量，球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。单摆做简谐振动的条件是：最大摆角小于5°，单摆的回复力F是重力在 圆弧切线方向的分力。单摆的周期公式是T=。由公式可知单摆做简谐振动的固有周期与振幅，摆球质量无关，只与L和g有关，其中L是摆长，是悬点到摆球球心的距离。g是单摆所在处的重力加速度，在有加速度的系统中（如悬挂在升降机中的单摆）其g应为等效加速度。 （五）振动图象。 简谐振动的图象是振子振动的位移随时间变化的函数图象。所建坐标系中横轴表示时间，纵轴表示位移。图象是正弦或余弦函数图象，它直观地反映出简谐振动的位移随时间作周期性变化的规律。要把质点的振动过程和振动图象联系起来，从图象可以得到振子在不同时刻或不同位置时位移、速度、加速度，回复力等的变化情况。 （六）机械振动的应用——受迫振动和共振现象的分析 （1）物体在周期性的外力（策动力）作用下的振动叫做受迫振动，受迫振动的频率在振动稳定后总是等于外界策动力的频率，与物体的固有频率无关。 （2）在受迫振动中，策动力的频率与物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象叫共振，声音的共振现象叫做共鸣。 2机械波中的应用问题 1. 理解机械波的形成及其概念。 （1）机械波产生的必要条件是：<1>有振动的波源；<2>有传播振动的媒质。 （2）机械波的特点：后一质点重复前一质点的运动，各质点的周期、频率及起振方向都与波源相同。 （3）机械波运动的特点：机械波是一种运动形式的传播，振动的能量被传递，但参与振动的质点仍在原平衡位置附近振动并没有随波迁移。 （4）描述机械波的物理量关系：v T f ==? λ λ 注：各质点的振动与波源相同，波的频率和周期就是振源的频率和周期，与传播波的介质无关，波速取决于质点被带动的“难易”，由媒质的性质决定。 2. 会用图像法分析机械振动和机械波。 振动图像，例：波的图像，例： 振动图像与波的图像的区别横坐标表示质点的振动时间横坐标表示介质中各质点的平衡位置 表征单个质点振动的位移随时间变 化的规律 表征大量质点在同一时刻相对于平衡位 置的位移 相邻的两个振动状态始终相同的质 点间的距离表示振动质点的振动周 期。例：T s =4 相邻的两个振动始终同向的质点间的距 离表示波长。例：λ=8m
振动基础知识分析
基本概念和基础知识 一、常见的工程物理量 力、压力、应力、应变、位移、速度、加速度、转速等 （一）力：力是物体间的相互作用，是一个广义的概念。物体承受的力可以有加载力，也可以有动态力，我们常测试的力主要是动态力，即给结构施加力，激发结构的某些特性，便于测试了解其结构特性，如模态试验用的力锤。 （二）应力应变：材料或构件在单位截面上所承受的垂直作用力称为应力。在外力作用下，单位长度材料的伸长量或缩短量，称为应变量。在一定的应力范围（弹性形变）内，材料的应力与应变量成正比，它们的比例常数称为弹性模量或弹性系数。 （三）振动位移：位移就是质量块运动的总的距离，也就是说当质量块振动时，位移就是质量块上、下运动有多远。位移的单位可以用μm 表示。进一步可以从振动位移的时间波形推出振动的速度和加速度值。
可以是静态位移，可以是动态位移。通常我们测试的都是动态位移量。有角位移、线位移等。 （四）振动速度：质量块在振荡过程中运动快慢的度量。质量块在运动波形的上部和下部极限位置时，其速度为0，这是因为质量块在这两点处，在它改变运动方向之前，必须停下来。质量块的振动速度在平衡位置处达到最大值，在此点处质量块已经加速到最大值，在此点以后质量块开始减速运动。振动速度的单位是用mm/s来表示。 （五）振动加速度：被定义为振动速度的变化率，其单位是用有多少个m/s2 或g来表示。由下图可见加速度最大值处是速度值最小值的地方，在这些点处质量块由减速到停止然后再开始加速。 （六）转速：旋转机械的转动速度 （七）简谐振动及振动三要素 振动是一种运动形式――往复运动
d＝Dsin（2πt/T＋Φ） D――振动的最大值，称为振幅 T――振动周期，完成一次全振动所需要的时间 f――单位时间内振动的次数,即周期的倒数为振动频率， f ＝1/T （Hz）(1) 频率f 又可用角频率来表示，即 ω＝2π/T （rad/s） ω和f的关系为 ω＝2πf （rad/s）(2) f ＝ω/2π（Hz）(3) 将式（1）、（2）、（3）代入式可得 d ＝D sin（ωt＋Φ）＝Dsin（2πft＋Φ） 可以用正玄或余玄函数描述的振动过程称之为简谐振动
机械振动和机械波知识点复习及总结
2. 机械振动和机械波知识点复习 机械振动知识要点 机械振动：物体（质点）在平衡位置附近所作的往复运动叫机械振 动，简称振动 条件：a物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小回复力：效果力——在振动方向上的合力 平衡位置：物体静止时，受（合）力为零的位置： 运动过程中，回复力为零的位置（非平衡状态）描述振动的物理量 位移x（m —均以平衡位置为起点指向末位置 振幅A（m ――振动物体离开平衡位置的最大距离（描述振动强弱） 过程频率f （Hz）―― 1s钟内完成全振动的次数叫做频率（描述振动快慢） 简谐运动 概念：回复力与位移大小成正比且方向相反的振动 受力特征：F二-kx运动性质为变加速运动 从力和能量的角度分析x、F、a、v、EK EP 特点：运动过程中存在对称性平衡位置处：速度最大、动能最大；位移最小、回复力最小、加速度最小 最大位移处：速度最小、动能最小；位移最大、回复力最大、加速度最大v、EK同步变化；x、F、a、EP同步变化，同一位置只有v 可能不同3. 简谐运动的图象（振动图象） 物理意义：反映了1个振动质点在各个时刻的位移随时间变化的规律可直接读出振幅A,周期T （频率f ）可知任意时刻振动质点的 位移（或反之） 可知任意时刻质点的振动方向（速度方向）可知某段时间F、a 等的变化 4. 简谐运动的表达式：x二Asi n（仝t，J T 5. 单摆（理想模型）一一在摆角很小时为简谐振动 回复力：重力沿切线方向的分力 周期公式：T = 2\丨（T与A m 6无关——等时性） \ g 1. 周期T（s）完成一次全振动所用时间叫做周期（描述振动快慢）全振动物体先后两次运动状态（位移和速度）完全相同所经历的
第一节 振动基础知识
振动基础知识 一、振动的种类及其特点 各种机器设备在运行中，都不同程度地存在振动，这是运行机械的共性。然而，不同的机器，或同一台机器的不同部位，以及机器在不同的时刻或不同的状态下，其产生的振动形式又往往是有差别的，这又体现了设备振动的特殊性。我们可以从不同的角度来考察振动问题，常把机械振动分成以下几种类型。 1.按振动规律分类 按振动的规律，一般将机械振动分为如图2-2几种类型 这种分类，主要是根据振动在时间历程内的变化特征来划分的。大多数机械设备的振动类型是周期振动，准周期振动，窄带随机振动和宽带随机振动，以及某几种振动类型的组合。一般在起动或停车过程中的振动信号是非平稳的。设备在实际运行中，其表现的周期信号往往淹没在随机振动信号之中。若设备故障程度加剧，则随机振动中的周期成分加强，从而整台设备振动增大。因此，从某种意义上讲，设备振动诊断的过程，就是从随机信号中提取周期成分的过程。 2.按产生振动的原因分类 机器产生振动的根本原因，在于存在一个或几个力的激励。不同性质的力激起不同的振动类型。据此，可将机械振动分为三种类型： （1）自由振动给系统一定的能量后，系统所产生的振动。若系统无阻尼，则系统维持等幅振动；若系统有阻尼，则系统为衰减振动。 （2）受迫振动元件或系统的振动是由周期变化的外力作用所引起的，如不平衡、不对中所引起的振动。 （3）自激振动在没有外力作用下，只是由于系统自身的原因所产生的激励而引起的振动，如油膜振荡、喘振等。 因机械故障而产生的振动，多属于受迫振动和自激振动。 3.按振动频率分类 机械振动频率是设备振动诊断中一个十分重要的概念。在各种振动诊断中常常要分析频率与故障的关系，要分析不同频段振动的特点，因此了解振动频段的划分与振动诊断的关系很有实用意义。按着振动频率的高低，通常把振动分为3种类型：
振动基础知识
1、正定对称的阻尼矩阵：意味着系统因初始扰动储存起来的能量在振动过程中将因阻尼作用而不断地消耗掉。 一般情况下，结构的质量矩阵M 是正定对称矩阵，刚度矩阵K 是半正定对称矩阵，而粘性阻尼矩阵C 应该为正定对称矩阵。原因如上。 2、实模态理论：对于某一阶主振动，各个质点运动的相位不是相同就是相反，也就是说，质点总是同时通过平衡位置，同时达到运动量的最大值。因此，节点的位置固定不变，主振动呈现驻波性质。对无阻尼系统，位移矢量和速度矢量的相位差始终为90°。 3、复模态理论：对于具有非比例粘性阻尼的系统，即使在同一阶主振动中，节点的位置也是变化的，振动将呈现行波性质而有别于实模态振动的驻波性质，位移矢量和速度矢量之间的相位差是不确定的。在这种情况下，引入状态变量进行分析将更加方便。有关的模态理论成为复模态理论。（准定常气动力下的二元翼段颤振问题就属于这种情况）。 4、气动力为位移和速度的函数，这相当于气动力改变了结构的刚度特性和阻尼特性。 5、对于单自由度系统，固有频率和自由振动频率相同，而对于多自由度系统，固有频率和自由振动频率通常是不同的。系统刚度愈大，固有频率愈高。 频率是由质量和刚度确定的。 6、阻尼：阻尼的性质通常是比较复杂的，它可能是位移、速度以及其他因素的函数。工程中常用的是粘性阻尼，这类阻尼与速度的大小成正比。d F cx =- 。 阻尼的大小将直接决定系统的运动是否具有振动特性，临界阻尼状态就是系统是否振动的分界线，当阻尼系数1ξ<时系统是振动的，当1ξ≥时系统就不作振动了。把1ξ=时对应的粘性阻尼系数定义为临界阻尼系数。记为 02c c m ω==特性和刚度特性来确定。 综上所述，有阻尼系统自由振动的特性取决于特征方程的根的特性；对于欠阻尼的情况，它的根是复数。特征根具有频率量纲，故称之为复频率，它的实部是一个负数，表示了振幅衰减的状态；虚部总是共轭成对地出现，表示了系统振
振动测试必须知道的个基本常识
振动测试必须知道的27个基本常识 ?(2015-12-16 10:52:39) 标签：? 1、什么是振动 振动是机械系统中运动量（位移，速度和加速度）的振荡现象。 2、振动实验的目的 振动试验的目的是模拟一连串振动现象，测试产品在寿命周期中，是否能承受运输或使用过程的振动环境的考验，也能确定产品设计和功能的要求标准。振动试验的精义在于确认产品的可靠性及提前将不良品在出厂前筛检出来，并评估其不良品的失效分析使其成为高水平，高可靠性的产品。 3、振动分几种 振动分确定性振动和随机振动两种。 4、什么是正弦振动 能用一项正弦函数表达式表达其运动规律的周期运动。例如凡是旋转、脉动、振荡（在船舶、飞机、车辆、空间飞行器上所出现的）所产生的振动均是正弦振动。 5、正弦振动的目的 正弦振动试验的目的是在试验室内模拟电工电子产品在运输、储存、使用过程中所遭受的振动及其影响，并考核其适应性。 6、正弦振动的试验条件 正弦振动试验的验条件（严酷等级）由振动频率范围、振动量、试验持续时间（次数）共同确定。 7、什么是振动频率范围 振动频率范围表示振动试验由某个频率点到某个频率点进行往复扫频。例如：试验频率范围5-50Hz，表示由5Hz到50Hz进行往复扫频。 8、什么是频率 频率：每秒振动的次数.单位：Hz。 9、什么是振动量 振动量:通常通过加速度、速度和位移来表示。加速度：表示速度对时间倒数的矢量。加速度单位:g或m/s2速度：在数值上等于单位时间内通过的路程位移：表示物体相对于某参考系位置变化的矢量。位移单位:mm 10、什么是试验持续时间 振动时间表示整个试验所需时间,次数表示整个试验所需扫频循环次数。 11、什么是扫频循环 扫频循环：在规定的频率范围内往返扫描一次：例如：5Hz→50Hz→5Hz,从5Hz 扫描到50Hz后再扫描到5Hz。
大学物理知识总结习题答案(第八章)振动与波动
大学物理知识总结习题答案(第八章)振动与 波动 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第八章 振动与波动 本章提要 1. 简谐振动 · 物体在一定位置附近所作的周期性往复运动称为机械振动。 · 简谐振动运动方程 ()cos x A t ω?=+ 其中A 为振幅，为角频率，（ t+）称为谐振动的相位，t ＝0时的相位 称为初相位。 · 简谐振动速度方程 d ()d sin x v A t t ωω?= =-+ · 简谐振动加速度方程 222d ()d cos x a A t t ωω?==-+ · 简谐振动可用旋转矢量法表示。 2. 简谐振动的能量 · 若弹簧振子劲度系数为k ，振动物体质量为m ，在某一时刻m 的位移为x ，振动速度为v ，则振动物体m 动能为 212 k E mv = · 弹簧的势能为 212 p E kx = · 振子总能量为
P 22222211 ()+()221=2sin cos k E E E m A t kA t kA ωω?ω?=+= ++ 3. 阻尼振动 · 如果一个振动质点，除了受弹性力之外，还受到一个与速度成正比的阻尼作用，那么它将作振幅逐渐衰减的振动，也就是阻尼振动。 · 阻尼振动的动力学方程为 222d d 20d d x x x t t βω++= 其中，γ是阻尼系数，2m γ β= 。 （1） 当22ωβ>时，振子的运动一个振幅随时间衰减的振动，称阻尼振动。 （2） 当22ωβ=时，不再出现振荡，称临界阻尼。 （3） 当22ωβ<时，不出现振荡，称过阻尼。 4. 受迫振动 · 振子在周期性外力作用下发生的振动叫受迫振动，周期性外力称驱动力 · 受迫振动的运动方程为 22P 2d d 2d d cos x x F x t t t m βωω++= 其中，2k m ω=，为振动系统的固有频率；2C m β=；F 为驱动力振幅。 · 当驱动力振动的频率p ω等于ω时，振幅出现最大值，称为共振。
振动盘工作原理
振动盘工作原理 一. 振动盘简介: 振动盘是一种自动定向排序的送料设备. 振动盘的组成:料斗\底盘\控制器\直线送料器等配套组成.其工作目的是通过振动将无序工件自动有序定向排列整齐,准确地输送到下道工序. 振动盘的料斗分为筒形料斗,螺旋,线料斗,锥形料斗,等分线料斗等五种; 底盘有正拉底盘,侧拉底盘,压电式底盘,精密底盘四种; 控制器分为普通控制器,调频控制器,分级控制器,带缓启动控制器,数显调频控制器五种; 直线送料器可根据客户需求订制各式各样型号直线送料器,也可根据产品要求订制. 振动盘是一种自动组装机械的辅助设备,是一种能自动定向排序的送料设备.能把各种产品有序排出来,它可以配合自动组装设备一起将产品各个部位组装起来成为完整的一个产品.作用:广泛应用于电池\五金\电子\医药\食品\塑胶插件\喷雾器\连接器\精密振动盘应用等各个行业,是解决工业自动化设备供料的必须设备. 振动盘辅助产品:底盘\顶盘\控制器\直线送料器\振动平台料仓\涂层 电磁振动上供料器从结构上分:直槽往复式和圆盘扭动式.其中直槽式一般作为不需要定向整理的粉粒状物料的给料器,或用于清洗,筛选,烘干加热,冷却等操作.圆盘式多用于需要定向整理的,有一定形状和尺寸的物料的上供料. 二.振动盘工作原理 料斗下面有个脉冲电磁铁,可以使料斗垂直方向上下振动,由于弹片的倾斜,使料斗绕其垂直轴做扭摆振动,料斗内零件,由于受到这种振动,而沿螺旋轨道上升,直到送到下道工序运动状态:直线形料斗是往复直线式振动,而圆筒形是往复扭转式振动.主要是由一个振动马达作动力,振动马达工作时产生定向频率的力,只要把振动盘看成是一个斜面,再对这个斜面进行物理学的受力分析,你就能很容易理解它的
电振动盘的工作原理和受力分析详解
电磁振动上供料器的工作原理 ★原理： 在电磁振动器作用下，料斗作扭转式上下振动，使工件沿着螺旋轨道由低到高 移动，并自动排列定向，直至上部出料口而进入输料槽，然后由送料机构送至相应工位。 为方便分析，以直槽式上供料器为例，图2-40 电磁振动上供料器的工作过程，是由于电磁铁的吸引和支承弹簧的反向复位作用，使料槽产生高速、高频（50~100次/秒）、微幅（0.5~1mm）振动，使工件逐步向高处移动。 Ｉ=0时，料槽在支承弹簧作用下向右上方复位，工件依靠它与轨道的摩擦而随轨道向右上方运动，并逐渐被加速。 Ｉ>0时，料槽在电磁铁的吸引下向左下方运动，工件由于受惯性作用而脱离轨道，继续向右上方运动(滑移或跳跃)。……下一循环，周而复始→工件在轨道上作由低到高的运动。
1、工件在轨道上的受力分析 * 工件在轨道上的受力：自重力、轨道反力、摩擦力、惯性力； * 摩擦力、惯性力与电磁铁的电流有关。（1）Ｉ=0时，支承弹簧复位，轨道以加 速度a1向右上方运动，工件力平衡如图1-41： ma1cosβ+mgsinα=F=μN（2—1） ma1sinβ+mgcosα=N（2—2）（2）Ｉ>0时，电磁铁吸引，轨道以加速度 a2向左下方运动，工件受力平衡如图1-42：
Ma2cosβ-mgsinα=F=μ*N（2—3） ma2sinβ-mgcosα=-N（2—4） ? 2、工件在轨道上的运动状态分析 （1）运动分析根据受力分析，工件在轨道上的运动有两种可 能性：A、因惯性沿轨道下滑，此时Ｉ=0，且有 ma1cosβ+mgsinα>μ*N（2 5） a1>g(sinα-μcosα)/(μsinβ-cosβ)（2 6） ?当轨道向右上方运动的加速度a1满足上式时，工件便会沿轨道下滑。这对振动上供料机构是不希望出现的。 B、沿轨道上行，此时根据电磁铁吸合与否可得： Ｉ=0，a1≤g(sinα-μcosα)/(μsinβ-cosβ)（2 7） Ｉ>0，a2≥g(sinα+μcosα)/(μsinβ+cosβ)（2 8） ?电磁振动供料器要实现预定的上供料，轨道向右上方运动的加速度a1和向左下方运动的加速度a2必须满足上述工件沿轨道上行时的条件式。工件沿轨道上行时的运动状态随多种条件而变化。 （2）运动状态
振动台基础知识
振动台的基本知识--热策科技 时间:2008-08-15 21:32来源:热策科技作者:我和你热策点击:2572次 电动振动试验系统的工作原理类似于扬声器。即通电导体在磁场中受到电磁力的作用而运动。当振动台磁路中的动圈通过交变电流信号时产生激振力磁路中即产生振动运动。 振动台的原理 电动振动试验系统的工作原理类似于扬声器。即通电导体在磁场中受到电磁力的作用而运动。 当振动台磁路中的动圈通过交变电流信号时产生激振力磁路中即产生振动运动。 振动台的结构 振动台专业术语 ◎频率范围：振动试验系统在额定激振力下，最大位移和最大加速度规定的频率范围。 ◎额定推力：振动试验系统能够产生的力（单位：N）；在随机振动时该力规定为均方根值。 ◎最大位移：振动试验系统能够产生的最大位移值。该值受振动台机械运行限制，通常用双振幅表示（单位为：mmp-p）. ◎最大加速度：振动试验系统在空载条件下能够产生的最大加速度值（单位：
m/s2） ◎最大速度：振动试验系统所产生的最大速度（单位：m/s2）。 ◎最大载荷：振动台面上最大加载重量（单位：kg）. ◎运动部件：电动振动台运动部件是由台面、动圈（含骨架）、动圈的悬挂连接件、柔性支承、电器连接件和冷却连接件组成的运动系统。 ◎容许偏心力矩：振动台面导向系统允许的最大偏心力矩值。 振动台、夹具、试件图 试验方法 ◎正弦振动试验 正弦振动试验有两种方法：一是扫频试验，根据试验规定的频率用扫描方法不断地改变激振频率；二是定频试验。正弦振动的目的是在试验室内模拟电工电子产品在运输、存储、使用过程中所经受的振动及影响，并考核其适应性。如
按IEC（国际电工委员会标准），国标GB/T2423，美国军标MIL-810，国军标GJB150 等对试件进行扫频试验，或采用驻留共振点的连续定频试验。 ◎随机振动试验 电子电工产品在运输过程中所经受的 振动绝大多数是随机性质的振动，随机振动 比正弦振动的频域宽，而且是一个连续的频 谱，它能同时在所有的频率上对产品进行振 动激励。 ◎冲击试验和碰撞 冲击和碰撞都属冲击范畴，规定冲击脉冲波型的冲击试验，主要是用来确定元件、设备和其它产品在使用和运输过程中经受多次重复（碰撞则是多次重复）的机械冲击的适用性，以及评价结构的完好性。
机械振动和机械波知识点复习及总结
机械振动和机械波知识点复习 一 机械振动知识要点 1． 机械振动：物体（质点）在平衡位置附近所作 的往复运动叫机械振动，简称振动 条件：a 、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b 、阻力足够小。 回复力：效果力——在振动方向上的合 力 平衡位置：物体静止时，受（合）力为零 的位置： 运动过程中，回复力为零的位置（非平衡状态） 描述振动的物理量 位移x （m ）——均以平衡位置为起点指向末位置 振幅A （m ）——振动物体离开平衡位置的最大距离（描述振动强弱） 周期T （s ）——完成一次全振动所用时间叫做周期（描述振动快慢） 全振动——物体先后两次运动状态（位移和速度）完全相同所经历的过程 频率f （Hz ）——1s 钟内完成全振动的次数叫做频率（描述振动快慢） 2． 简谐运动 概念：回复力与位移大小成正比且方向 相反的振动 受力特征：kx F -= 运动性质为变加 速运动 从力和能量的角度分析x 、F 、a 、v 、 E K 、E P 特点：运动过程中存在对称性 平衡位置处：速度最大、动能最大；位移最小、回复力最小、加速度最小 最大位移处：速度最小、动能最小；位移最大、回复力最大、加速度最大 ? v 、E K 同步变化；x 、F 、a 、E P 同步变化，同一位置只有v 可能不同 3． 简谐运动的图象（振动图象） 物理意义：反映了1个振动质点在各个 时刻的位移随时间变化的规律 可直接读出振幅A ，周期T （频率f ） 可 知任意时刻振动质点的位移（或反之） 可知任意时刻质点的振动方向（速度方向） 可知某段时间F 、a 等的变化 4． 简谐运动的表达式：)2sin( φπ +=t T A x 5． 单摆（理想模型）——在摆角很小时为简谐振 动 回复力：重力沿切线方向的分力 周期公式：g l T π 2= （T 与A 、m 、θ无关——等时性） 测定重力加速度g,g=2 24T L π 等效摆长L=L 线+r 6． 阻尼振动、受迫振动、共振 阻尼振动（减幅振动）——振动中受阻力，能量减少，振幅逐渐减小的振动