了解振动分析的基本原理

在im体育APP, 我们使用振动分析来表征所经历的振动水平, 或生成, 通过设备. 目标是确定振动水平及其频率内容，并了解其与感兴趣的设备的动态特性之间的关系. 

应用程序包括:

1. 表征振动环境，以设计和测试将在该环境中部署的产品
2. 表征设备产生的振动，以确保与位于同一附近的其他设备兼容
3. 长时间监测振动，以确定由于磨损和/或退化可能发生的任何变化

im体育APP聘请的专家使用各种工具集支持所有这些应用程序，包括; 

• 广泛的振动测试设备，用于进行 振动测试 和 冲击鉴定试验
• 计算分析方法包括有限元分析

振动分析准备

振动分析只能和被分析的数据一样好. 因此, 在进行振动测量之前, 重要的是评估需要从测量中得到什么，并确保要分析的振动数据的准确性. 这意味着确保采用最合适的振动测量方法和仪器来准确记录适当频率范围内的振动. 这本身就是一项专业活动(im体育APP为广泛的不同工程应用程序执行)。.

一旦振动被测量和记录(通常是加速度时域数据), 振动分析人员必须具备专业知识，能够识别不同类型分析的潜在优势和局限性. 通常, im体育APP的振动分析师与客户密切合作, 比如罗尔斯·罗伊斯(Rolls-Royce)致力于了解发动机部件的动态特性，Ocado开发了能够承受地震环境的新设备. 

如何测量振动??

振动可以以不同的形式进行测量，例如: 

• 加速度-速度变化的速率.
• 位移-测点移动的距离.
• 速度——运动有多快.

选择使用哪些参数通常由应用程序决定. 

加速度, 哪个是最常用的参数, 是用一个叫做加速度计的传感器测量的吗, 哪一种仪器可以在很宽的频率范围内检测振动，并产生与所安装物品的加速度水平成正比的输出信号. 

位移 换能器最适合测量低频振动, 哪里存在低加速度水平，但振动位移显著.

速度 换能器是最不常见的，可以用于应用, 例如状态监测, 速度级别最常被引用的地方是哪里, 它们也只需要简单的微分或积分来将速度信号转换为加速度或位移, 分别. 

来自换能器的振动信号由数据记录器记录，该数据记录器通常在存储之前将模拟信号转换为数字信号. 这种数据记录仪的设置和操作同样需要一些知识，以确保在记录过程中信号不被修改.

如何分析振动数据? 

振动测试数据通常在时域和/或频域进行分析. 时域振动分析使用时间波形来监测振动，该波形是加速度与时间的记录. 显示在被称为示波器或信号分析仪的电子测试仪器上, 然后可以以图形形式报告时间波形以观察变化. 

记录振动信号时, 在记录之前和记录期间，在时域(作为时间历史)中查看振动信号是一种很好的做法, 任何信号损坏, 噪音, 或者可以观察到仪表链中的间歇性故障. 时域分析可用于评估存在的峰值加速度, 指示部件或设备的整体状况，并随后与定义的可接受的操作振动限制一起使用，以预先警告正在发生的任何故障, 由于磨损或疲劳.  

频域振动分析

频域振动分析, 或者频谱分析, 是否用于观察振动的频率内容，并能显示仅通过观察时间波形可能无法拾取的变化. 因为所有的信号都是在时域内采集的, 时间历史(时间波形)必须转换成频谱才能在频域中进行分析. 最常用的变换方法是快速傅里叶变换(FFT), 将信号从时域转换到频域的一种算法. Digital signal analyzers (often called FFT Analyzers) are used to perform frequency analysis on a waveform 和 these analyzers are used extensively to characterize vibration; to determine any changes in vibration over time or to investigate unexpected vibration sources or in-service failures suspected of being caused by the vibration environment.

了解振动波形的峰值加速度水平和频率内容对于保护敏感设备至关重要, 用于设计能够承受各种振动的设备, 比如旋转部件所经历的, 并识别诸如错位之类的问题.

数字信号分析仪振动分析

数字信号分析仪通常提供广泛的工具来审查时程信号和频谱.

这些工具包括: 

• 自动识别加速度峰值和相位关系(用于时间测量); 
• 共振频率的识别和与共振峰相关的阻尼计算, 阶次分析(通常与旋转设备相关的谐波峰值的表征)
• 功率谱密度(PSD)分析通常用于表征和指定随机振动环境. 

另外, 数字信号分析仪可用于对多个独立信号进行数学运算, 在规定的频率范围内确定传递函数和滤波.
和所有振动分析一样, 操作人员必须了解使用各种分析工具和设置参数对最终分析信号的影响.

模态试验。确定机械结构的动态特性

模态测试是一种力学模型的推导，通过获取结构的振动测量并以确定和可视化振动模态(与共振相关的形状)的方式对其进行分析，以描述结构的动态行为. 

• 验证数学(有限元)模型
• 了解使用条件(运行偏转形状)
• 调查或解决振动问题
• 评估原型/新设计的动态特性

通常, 用小型振动筛或冲击锤对被测部件或组件进行激振, 并测量了激振力. 在项目上的几个位置用加速度计测量对激励的加速度响应，并使用数字信号分析仪记录频率响应函数(响应加速度/输入力). 

然后使用模态测试软件将响应函数和它们产生的位置(几何形状)转换为模态模型，得到的模型可用于确定模态参数(共振频率), 阻尼值, 向量, 和模态质量)，并将测试项目的模态振型可视化.

另外, 可以确定工作挠度形状, 顾名思义, 通过测量结构在运行振动条件下的一组位置的加速度响应. 然后使用模态测试软件分析测量位置的相对加速度并确定振动模态振型.

带激发源的扫描式激光多普勒测振仪

进行模态测试的替代方法，im体育APP有能力执行的方法, 是通过使用扫描激光多普勒振动计(SLDV). 一个SLDV, 与激发源配合使用, 比如一个小摇酒器, 使用扫描激光束来测量结构表面的速度，这是对受控输入振动的响应. 

模态测试软件根据得到的响应函数确定模态参数. SLDV方法的优点是使用非接触式方法来测量振动响应，并且可以根据需要在尽可能多或尽可能少的位置自动记录响应, 比传统模态试验方法的速度要快得多.

采用计算分析方法支持振动分析

我们的 数字工程 团队应用计算分析方法，包括 有限元分析(FEA) 为组件建模, 组件和整个系统，以提高对其在振动环境中的性能的理解.

像这样的基于计算机的建模技术可以在整个产品生命周期中发挥关键作用. 从识别和纠正设计过程中的潜在问题到优化和解决在役产品故障问题. 我们聘请的建模专家与物理测试团队的同事密切合作，开发解决方案并优化物理测试以支持验证.

除了, im体育APP的振动专家可以帮助制造商评估实施振动监测系统的潜在效益，该系统可以测量和记录与预定参数相关的振动信号，并且可以非常有效地管理持续风险，防止严重故障.

了解更多有关振动分析和选择最合适的振动测试方法的信息, 请im体育APP的专家.