机械结构振动参数测试实验

振动测试与分析报告摘要：振动测试与分析是一种重要的技术手段，可以用于评估和优化机械设备的性能和可靠性。

本报告通过对某台机械设备的振动测试与分析，探讨其振动特性、故障诊断以及优化方案，为设备运营和维护提供科学依据。

一、引言振动测试与分析在现代机械设备的研发、生产和维护中起着至关重要的作用。

通过监测机械设备的振动信号，可以有效评估其工作状态和性能，并提前发现潜在的故障。

本次振动测试与分析的目的是对某台机械设备的振动特性进行深入研究，以提供相关的优化方案和建议。

二、实验装置及方法本次实验选取了一台工业用离心泵作为研究对象。

实验装置主要由振动传感器、数据采集设备和分析软件组成。

在进行振动测试之前，首先对设备进行了详细的检查和维护，确保设备正常运行。

然后，将振动传感器安装在设备的关键位置，并通过数据采集设备将振动信号采集下来。

三、振动特性分析通过对振动信号进行频域分析和时域分析，可以获得机械设备的振动特性。

频域分析可以将振动信号转换为频谱图，从而确定振动信号的主要频率成分。

时域分析可以获得振动信号的时间变化特征，包括振动的幅值、相位等。

通过对实验数据的分析，我们得到了离心泵在不同工况下的振动特性，并与设备的设计参数进行对比。

四、故障诊断分析振动信号中的异常振动往往与设备的故障有关。

根据振动信号的频谱图和时域特征，可以判断设备是否存在故障，并定位具体的故障位置。

本次实验中，经过振动信号的分析，我们发现离心泵在高速运行时出现了明显的振动异常。

进一步的故障诊断分析表明，该异常是由设备轴承的磨损引起的。

五、优化方案与建议针对离心泵存在的振动问题，我们提出了几种优化方案和建议。

首先，应对设备轴承进行维护和更换，以避免由于磨损而引起的振动问题。

其次，可以通过增加附加的减振装置来减少设备的振动。

此外，优化设备的结构设计和制造工艺也是减少振动的有效手段。

六、结论通过振动测试与分析，我们深入研究了某台离心泵的振动特性以及故障诊断。

名词解释：1.分配系数：在一定温度下组分在两相之间分配达到平衡时的浓度比。

2.分配比：在一定温度、压力下，在两相间达到分配平衡时，组分在两相间的质量比。

3.分配过程：物质在固定相和流动相（气相）之间发生的吸附、脱附和溶解、挥发的过程。

4.死时间：不被固定相吸附或溶解的气体（如空气、甲烷）。

5.保留时间：被测组分从进样开始到柱后出现浓度最大值时所需的时间。

6.死体积：色谱柱在填充后柱管内固定相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间的总和。

7.分离度：相邻的两组分色谱峰保留值之差与两个组分色谱峰峰底宽度总和之半的比值。

8.液相传质过程：试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部，并发生质量交换，达到分配平衡，然后又返回气液界面的过程。

9.（色谱图)基线：当色谱柱后没有组分进入检测器时，在实验操作条件下，反映检测器系统噪声随时间变化的线。

10.相对保留值：某组分2的调整保留值与另一组分的调整保留值之比。

11.气相传质过程：试样组分从气相移动到固定相表面的过程，在这一过程中试样组分在两相间进行质量交换。

12.保留体积：从进样开始到柱后被测组分出现浓度最大值时所通过的载气体积。

13.容量因子：在一定温度压力下，在两相间达到分配平衡时，组分在两相中的质量比。

14.担体：一种化学惰性、多孔性的固体颗粒，它的作用是提供一个大的惰性面，用以承担固定液，使固定液以薄膜状态分布在其表面上。

15.检出限：也称敏感度，是指检测器恰能产生和噪声相鉴别的信号时，在单位体积和时间内需向检测器进入的物质质量。

16.梯度洗脱：流动相中含有两种（或更多）不同.极性的溶剂，在分离过程中按一定的程序连续改变流动相中溶剂的配比和极性，通过流动相中极性的变化来改变被分离组分的容量因子k和选择性因子，以提高分离效果。

17.电泳：在外加电场的影响下，带电的胶体粒子或离子在分散介质中做定向移动的现象。

18.共振吸收线：使原子从基态跃迁至第一激发态所产生的吸收谱线。

实验四机械振动测试一、实验目的1．学习利用共振法求机械结构（悬臂梁系统）的固有频率加和阻尼率的方法。

2．理解阻尼变化对振动状态（特别是共振状态）的影响。

二、实验内容1．利用敲击法求机械结构的低阶固有频率和阻尼率ζ2．利用稳态正弦激振实验所得的幅频特性曲线求机械结构的固有频率和阻尼率ζ。

3．利用相位共振法求机械结构的固有频率。

4．比较阻尼变化对振动参数——幅值的影响。

三、实验原理1．敲击法：用木槌（或铁槌）敲击悬臂梁端部如图1所示。

用压电晶体式加速度传感器感感受试件的输出，把它输入电荷放大器然后将被放大后的信号输入光线示波器，记录下输出曲线（如图2）。

此曲线为一振动衰减曲线。

根据振动理论和光线示波器参数设置，可求出低阶固有频率f n和阻尼率ζ。

1．阻尼率ζ根据振动衰减曲线，按下式计算ζ：式中：δ一对数衰减率，2．固有频率f n根据衰减曲线，按时标与波形对比计算出有阻尼情况的自由振动频率f n ′，再根据振动理论可算出系统的固有频率为：如果系统的阻尼很小（0.1，一般机械系统阻尼均较小），则，故有fn =fn ′阻尼率的计算可直接采用下列公式：2．共振法：=+ζδπδ422δ1ln=+jA A i i jfn fn ='-ζ12ζ<ζ-≈211≈2ζδπ有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）1）最大幅值法：用激振设备对被测系统进行恒力福正弦力慢速扫频激振。

逐点记录各频率下所对应的振幅值。

按幅值二频率对应关系作出幅频特性曲线，如图4所示。

利用幅频曲线上每一个最大幅值附近的一段曲线，可求得相对应的各阶固有频率f n 和阻尼率。

最大幅值法对帽频曲线的处理可参照图5，按下述公式计算出各阶当且阻尼率。

（有关理论参阅有关讲义）式中，力最大幅值对应的频率，在阻尼率很小的情况下，近似等于对应阶的固有频率。

若要精确求得固有频率，在采用加速度响应帽频曲线时，可按下式计算：ζnf fn n '∆=∆=22ωωζn f '2．利用相位共振法求系统固有频率：从相频特性曲线（图6）可知，强迫振动位移响应滞后于激振力。

《机械振动》课程实验指导书机械与车辆学院2009年6月编制目录单自由度系统强迫振动的幅频特性、固有频率及阻尼比的测定 (2)单自由度系统自由衰减振动及固有频率、阻尼比的测定 (7)多自由度系统固有频率和振型测试 (11)单自由度系统强迫振动的幅频特性、固有频率及阻尼比的测定实验指导书一、试验目的1．学会测量单自由度系统强迫振动的幅频特性曲线； 2．学会测量单自由度系统强迫振动的幅频特性曲线；二、试验原理有阻尼的强迫振动，当经过一定时间后，只剩下强迫振动部分，有阻尼强迫振动的振幅特性：st st x x Du u A β=+-=22224)1(1动态振幅A 和静态位移st x 之比值称为动力放大系数：stx A D u u =+-=22224)1(1β 加速度响应和位移响应的关系：)sin()sin(4)1(12220ϕωβϕω-=-+-==t t Du u K F x x x e e st)sin()sin(20..ϕωβϕωβ--=--=t t u KF x e a e根据幅频特性曲线：在1<D 时，共振处的动力放大系数Q DD D =≈-=211212max β，峰值两边，2Q =β处的频率1f 、2f 称为半功率点，1f 与2f 之间的频率范围称为系统的半功率带宽。

代入动力放大系数计算公式22124112202,12202,1D Q D f f f f ==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=β当D 很小时解得：D f f 21202,1 ≈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 即2021224Df f f ≈- 0122f f f D -=三、试验系统组成实验用仪器设备见表1。

表1 实验用仪器设备试验系统布置如图1所示：图1 试验系统布置简图四、试验准备1.如图1安装好试验设备，并连线，质量块放到简支梁底部，传感器安装到简支梁的中部；2.认真检查各联结件是否正确安装、紧固情况；3.检查各传感器信号线连接的正确性；4.系统上电预热30分钟五、试验内容1.测量单自由度系统强迫振动的幅频特性曲线；2.根据幅频特性曲线确定系统的固有频率和阻尼比六、试验方法1．开机进入DASP2000波状态;2．把ZJY-601A型振动教学试验仪的频率按钮用手动搜索一下简支梁当前的共振频率，调节放大倍数道“1”挡，不要让共振时的信号过载。

机械结构的振动测试与模态分析机械结构的振动是指在运动或工作过程中，由于受到外界激励或内部失稳因素的影响而出现的周期性或非周期性的振动现象。

振动不仅会影响机械结构的正常运行，还可能导致结构疲劳、损坏，甚至产生严重事故。

因此，了解机械结构的振动特性，进行振动测试和模态分析，对于结构设计、改进和维护具有重要意义。

1. 振动测试振动测试是通过实验手段对机械结构的振动特性进行测量和分析的过程。

常见的振动测试手段包括加速度传感器、速度传感器、位移传感器等。

通过这些传感器，可以测量到结构在不同频率范围内的振动加速度、振动速度和振动位移等参数。

振动测试不仅可以定量地描述结构的振动特性，还可以研究振动的传播路径、频谱特性和共振现象等。

2. 模态分析模态分析是对机械结构的振动特性进行分析和研究的过程。

模态分析的目的是确定结构的振动模态，即结构的固有频率、振型和阻尼等参数。

通过模态分析，可以了解机械结构在不同频率下的振动特性，并确定结构中可能存在的共振点和振动节点。

同时，模态分析还可以帮助设计师优化结构的设计，减小结构的振动幅值，提高结构的工作效率和可靠性。

3. 应用案例以汽车底盘为例，进行振动测试和模态分析的应用。

在汽车行驶过程中，底盘承受着来自路面的冲击和车辆运动的振动。

通过振动测试，可以测量到底盘在不同行驶速度下的振动加速度和振动速度等参数。

通过模态分析，可以确定底盘的固有频率和振型，判断底盘是否在某些特定频率下容易出现共振现象。

根据振动测试和模态分析的结果，可以对底盘的结构进行优化，提高底盘的刚度和减小噪声，提高驾驶的舒适性和汽车的安全性能。

4. 振动测试与模态分析的意义振动测试与模态分析对于机械结构的设计、改进和维护具有重要意义。

通过振动测试，可以了解机械结构在不同工况下的振动特性，及时发现结构的振动异常和故障等。

通过模态分析，可以确定结构的固有频率和振型，为结构的优化设计提供依据。

同时，振动测试与模态分析还可以帮助工程师评估结构的可靠性和耐久性，减小结构的振动幅值，提高结构的工作效率和可靠性。

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研究生课程论文(2013-2014学年第二学期)振动测试技术研究生：提交日期：2014年7月10日研究生签名：1模态试验大作业0 模态试验概述模态试验（modal test）又称试验模态分析。

为确定线性振动系统的模态参数所进行的振动试验。

模态参数是在频率域中对振动系统固有特性的一种描述，一般指的是系统的固有频率、阻尼比、振型和模态质量等。

模态试验中通过对给定激励的系统进行测量，得到响应信号，再应用模态参数辨识方法得到系统的模态参数。

由于振动在机械中的应用非常普遍。

振动信号中包含着机械及结构的内在特性和运行状况的信息。

振动的性质体现着机械运行的品质，如车辆、航空航天设备等运载工具的安全性与舒适性；也反映出诸如桥梁、水坝以及其它大型结构的承载情况、寿命等。

同时，振动信号的发生和提取也相对容易因此，振动测试与分析已成为最常用、最基本的试验手段之一。

模态分析及参数识别是研究复杂机械和工程结构振动的重要方法，通常需要通过模态实验获得结构的模态参数即固有频率、阻尼比和振型。

模态实验的方法可以分为两大类：一类是经典的纯模态实验方法，该方法是通过多个激振器对结构进行激励，当激振频率等于结构的某阶固有频率，激振力抵消机构内部阻尼力时，结构处于共振状态，这是一种物理分离模态的方法。

这种技术要求配备复杂昂贵的仪器设备，测试周期也比较长；另一类是数学上分离模态的方法，最常见的方法是对结构施加激励，测量系统频率响应函数矩阵，然后再进行模态参数的识别。

为获得系统动态特性，常需要测量系统频响函数。

目前频响函数测试技术可以分为单点激励单点测量( SISO)、单点激励多点测量( SIMO) 、多点激励多点测量( MIMO)等。

单点激励一般适用于较小结构的频响函数测量，多点激励适用于大型复杂机构，如机体、船体或大型车辆机构等。

按激励力性质的不同，频响函数测试分为稳态正弦激励、随机激励及瞬态激励三类，其中随机激励又有纯随机、伪随机、周期随机之分。

震动分析报告1. 引言震动分析是一种用来研究和评估结构或设备在震动环境下的性能和可靠性的方法。

通过对震动信号的采集和分析，可以得到结构或设备在不同工况下的振动特性，进而评估其是否满足设计要求。

本文将通过对某设备的震动分析，来探讨震动对设备性能的影响。

2. 背景我们对某机械设备进行了震动分析，该设备用于制造产品的关键工序。

为了确保该设备在工作过程中的稳定性和可靠性，我们需要通过对其进行震动测试和分析，评估其在震动环境下的性能。

3. 实验设计我们采用了以下实验设计来进行震动分析： - 设备参数记录：记录了设备的结构参数和工作状态，以及与该设备相关的环境参数。

- 震动采集：使用加速度传感器进行震动信号的采集，将信号传输给数据采集卡进行数字化处理。

- 数据分析：对采集到的震动信号进行时域分析、频域分析和时频域分析，获取设备在不同频段下的振动特性。

4. 数据分析结果4.1 时域分析时域分析是指对信号在时间域上的特性进行分析。

通过时域分析，我们可以获取到以下信息： - 设备的振动幅值：通过观察信号的振动幅值大小，可以评估设备在震动环境下的振动程度和结构的稳定性。

- 设备的振动周期：通过观察信号的周期性变化，可以评估设备在震动环境下的工作状态和振动频率。

4.2 频域分析频域分析是指对信号在频率域上的特性进行分析。

通过频域分析，我们可以得到以下信息： - 设备的主要频率成分：通过观察信号的频谱，可以确定设备在震动环境下的主要振动频率成分，评估其与工作频率的匹配程度。

- 设备的频率响应：通过观察信号在不同频率下的幅值响应，可以评估设备的振动特性、共振情况以及是否存在频率失配问题。

4.3 时频域分析时频域分析是指对信号在时域和频域上的特性进行联合分析。

通过时频域分析，我们可以得到以下信息： - 设备的振动时程：通过观察信号在时域上的变化，结合频域分析结果，可以评估设备的振动特性和是否存在异常振动行为。

- 设备的瞬时频率：通过观察信号在时频域上的变化，可以评估设备的振动频率和频率变化情况，进一步分析设备的工作状态和频率匹配情况。

振动频率测量实验的步骤与注意事项振动频率测量实验是物理学和工程学中常见的实验之一。

通过测量物体的振动频率，可以了解物体的固有特性，如弹性常数和质量等。

本文将介绍振动频率测量实验的步骤和注意事项。

一、实验步骤1. 准备实验装置：首先需要准备一个振动实验装置，这可以是一个简单的弹簧振子或复杂的机械振动系统。

确保实验装置的结构牢固，运动灵活，不会出现过大的能量损失。

2. 安装测量仪器：将合适的测量仪器安装在振动装置上。

常用的测量仪器有光电门、激光测量仪、加速度计等。

根据实验需求，选择合适的仪器进行安装和调试。

3. 调整实验参数：根据实验装置的特点和要求，调整实验参数。

例如，调整弹簧振子的弹性系数和质量，或者调整机械振动系统的初始位置和频率等。

确保实验参数能够满足实验目的，而不会对测量结果产生太大的误差。

4. 开始实验测量：启动振动装置，观察和记录振动过程。

使用合适的测量仪器，进行振动频率的测量。

根据实验要求，可以测量不同频率下的振动情况，或者测量不同参数下的振动频率等。

5. 数据处理和分析：将实验得到的数据进行处理和分析，得出振动频率的测量结果。

可以使用统计方法，如均值和标准差等，对数据进行分析，以提高测量的准确性和可靠性。

二、注意事项1. 安全第一：进行实验时，一定要注意安全。

遵循实验室的安全规定，佩戴好个人防护装备，确保实验过程中不会对人员和设备造成伤害。

2. 仪器校准：在进行振动频率测量实验前，一定要对仪器进行校准。

校准过程中要保证仪器的准确性和精度，以确保测量结果的准确性。

3. 实验环境控制：实验环境对振动频率的测量结果也有影响。

尽量做到实验环境的稳定，避免风、温度和湿度等因素对实验结果产生干扰。

4. 实验装置的稳定性：实验装置的牢固性和稳定性对振动频率的测量也有重要影响。

确保实验装置的结构稳定，减小能量损失，能够保证测量结果的准确性。

5. 数据处理的注意事项：在进行数据处理时，要注意处理方法的合理性和适用性。

振动测试实验报告(一)振动测试实验报告引言•介绍振动测试实验的背景和目的实验设备•列点介绍用于振动测试的设备和仪器实验过程•描述实验的具体步骤和操作流程•列出实验所使用的参数和测量方法实验结果•展示实验所得的振动数据和曲线图•列出实验的统计数据和分析结果实验讨论与分析•分析实验结果的差异和变化趋势•论述可能的原因和影响因素实验结论•总结实验结果和分析的关键点•概括实验的主要发现和结论实验改进和展望•提出对实验方法和设备的改进意见•展望进一步深入研究的方向和潜在应用领域参考文献•列出引用的相关文献以上是一份基于Markdown格式的振动测试实验报告的标题副标题形式的文章。

注意文章内不应包含HTML字符、网址、图片和电话号码等内容。

实验设备振动测试仪•型号：XYZ-123•产商：ABC公司•主要功能：用于测量和分析物体的振动特性加速度传感器•型号：123-Accel•产商：DEF公司•主要功能：测量物体在振动过程中的加速度变化数据采集系统•型号：DataLogger-456•产商：GHI公司•主要功能：用于实时采集和记录振动测试数据实验过程准备工作1.将振动测试仪和加速度传感器连接至数据采集系统。

2.确保设备之间的连接稳固可靠。

实验步骤1.将待测试物体放置在振动测试台上。

2.设置振动测试仪的参数，包括频率范围和振动幅值。

3.启动数据采集系统，开始记录振动测试数据。

4.逐步增加振动仪的频率，记录相应的加速度值。

5.按照设定的频率范围和步长进行振动测试，直至测试完成。

实验结果振动数据•频率(Hz) 加速度(m/s^2)•10 0.53•20 1.27•30 2.18•40 3.08•50 3.95振动曲线图振动曲线图振动曲线图实验讨论与分析结果分析•实验数据显示，随着振动频率的增加，加速度值也呈逐渐增大的趋势。

•在低频段时，加速度值的增长幅度较小，但在高频段时，加速度值的增长幅度明显加大。

影响因素讨论•物体的质量和刚度对振动特性有影响，可能导致加速度值的变化。

高中物理实验测量机械振动的周期与频率在高中物理学习中，实验是非常重要的一部分，通过实验可以帮助我们更直观地理解和巩固所学的理论知识。

测量机械振动的周期与频率是高中物理实验中的一个重要内容。

本文将介绍一种常用的实验方法，帮助同学们准确测量机械振动的周期与频率。

实验名称：测量机械振动的周期与频率实验目的：本实验旨在通过测量机械振动的周期与频率，加深学生对振动的理解，巩固相关理论知识，并掌握测量的方法与技巧。

实验器材：1. 弹簧振子装置2. 记时器3. 尺子或标尺4. 实验笔记本实验步骤：1. 准备弹簧振子装置，确保其安全稳定。

2. 使用标尺或尺子测量振子的长度，并记录下来。

确保测量精确。

3. 轻轻将振子拉至一侧，然后松手使其自由振动起来。

4. 启动记时器，并开始计时，记录下振子完成十个完整振动周期所用的时间。

5. 停止记时器，计算出十个周期的均值，即为振动的平均周期。

6. 根据平均周期的倒数，即可求得振动的频率。

实验数据处理：1. 根据实验步骤所得到的数据，计算出振动的平均周期。

2. 将平均周期的倒数，即频率，计算出来，并记录下来。

实验注意事项：1. 操作时需小心谨慎，避免振子或其他器材的损坏，以防生命安全事故的发生。

2. 测量尺子或标尺应与振子垂直，并确保测量起点准确。

3. 计时器应准确启动与停止，以保证测量的准确性。

实验结果分析：通过上述实验步骤，我们可以获得振动的平均周期和频率。

根据振动的周期与频率的关系公式：频率=1/周期，我们可以进一步得到振动的频率。

本实验的目的就是通过测量实际数值，验证振动的周期与频率的关系。

实验结果的准确性与精确性取决于实际测量的过程和仪器的精度。

因此，在进行实验前，我们要仔细检查实验仪器的状态，并确保其精确度和可靠性。

在进行实验时，要求同学们共同合作，互相监督，尽量提高测量的准确性。

总结：通过本实验，我们学习了一种快速测量机械振动周期与频率的方法，并且掌握了操作实验器材的技巧。

研究生课程论文(2013-2014学年第二学期)振动测试技术研究生：提交日期：2014年7月10日研究生签名：1模态试验大作业0 模态试验概述模态试验（modal test）又称试验模态分析。

为确定线性振动系统的模态参数所进行的振动试验。

模态参数是在频率域中对振动系统固有特性的一种描述，一般指的是系统的固有频率、阻尼比、振型和模态质量等。

模态试验中通过对给定激励的系统进行测量，得到响应信号，再应用模态参数辨识方法得到系统的模态参数。

由于振动在机械中的应用非常普遍。

振动信号中包含着机械及结构的内在特性和运行状况的信息。

振动的性质体现着机械运行的品质，如车辆、航空航天设备等运载工具的安全性与舒适性；也反映出诸如桥梁、水坝以及其它大型结构的承载情况、寿命等。

同时，振动信号的发生和提取也相对容易因此，振动测试与分析已成为最常用、最基本的试验手段之一。

模态分析及参数识别是研究复杂机械和工程结构振动的重要方法，通常需要通过模态实验获得结构的模态参数即固有频率、阻尼比和振型。

模态实验的方法可以分为两大类：一类是经典的纯模态实验方法，该方法是通过多个激振器对结构进行激励，当激振频率等于结构的某阶固有频率，激振力抵消机构内部阻尼力时，结构处于共振状态，这是一种物理分离模态的方法。

这种技术要求配备复杂昂贵的仪器设备，测试周期也比较长；另一类是数学上分离模态的方法，最常见的方法是对结构施加激励，测量系统频率响应函数矩阵，然后再进行模态参数的识别。

为获得系统动态特性，常需要测量系统频响函数。

目前频响函数测试技术可以分为单点激励单点测量( SISO)、单点激励多点测量( SIMO) 、多点激励多点测量( MIMO)等。

单点激励一般适用于较小结构的频响函数测量，多点激励适用于大型复杂机构，如机体、船体或大型车辆机构等。

按激励力性质的不同，频响函数测试分为稳态正弦激励、随机激励及瞬态激励三类，其中随机激励又有纯随机、伪随机、周期随机之分。

机 械 振 动 实 验 指 导 书第一章 实验用传感器原理传感器又叫拾振器，是将机械量（力、位移、速度、加速度等）按比例转化成电量的装置。

我们将要使用的传感器有两类：电涡流式位移传感器；压电式加速度传感器和力传感器。

一、电涡流式位移传感器位移传感器又叫位移计。

电涡流式位移计是一种相对式测量的非接触型传感器，它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体振动的位移或振幅的。

在工作时传感器用支架固定在地基上，并与被测物体有一定的初始间隙d 0 ，当被测物体产生振动时，将引起d 0的变化，该变化量经电涡流传感器转换为电信号，然后经前置器输出到位移测量仪上进行测量。

电涡流传感器的基本原理如下图。

在传感器的线圈中有1 MHz 的高频电流通过，它可与被测物体（导体）之间会产生互感，当传感器与被测物体的间距保持在一定范围内时，可以使前置器的输出电压与该距离成正比，从而实现测量。

如果被测物体是非金属材料的，则测量时必须在其表面固定一厚度在0.2mm 以上，直径是传感器2倍以上的金属片。

这种传感器受测量原理的制约，只能用来测量振幅在1mm 以内的振动。

但是，电涡流位移计具有频率范围宽（DC — 10 kHz ）、灵敏度高、结构简单以及非接触测量等优点，因此在工业监测及科研中得到广泛应用。

二、压电式加速度传感器加速度传感器又叫加速度计。

压电式加速度计是一种惯性式传感器，即传感器在使被测物体位移测量仪前置器 接电脑用时固定在被测物体上与被测物体一起振动，测量结果是相对于地球上惯性坐标系的。

惯性式传感器的基本原理在机械振动的教材中已有介绍。

当ω/ωn<<1时，传感器内的质量块相对于其外壳的相对位移正比于被测物体的加速度幅值，因而传感器构成加速度计。

为了扩大加速度计的使用频率上限，应当尽可能提高加速度计本身的固有频率，一般压电式加速度计的固有频率可在20 kHz以上。

压电式加速度计利用压电晶体的压电效应来实现信号转换。

机械结构动态特性的试验与分析随着科学技术的发展，机械结构的设计和性能优化变得越来越重要。

为了确保机械结构的可靠性和安全性，对其动态特性进行试验与分析显得尤为重要。

本文将从试验方法和分析技术两个方面来探讨机械结构动态特性的研究。

一、试验方法1.自由振动试验自由振动试验是研究机械结构的自振频率和振型的一种常用试验方法。

通过给机械结构施加初态，例如施加一个冲击或者释放一个外加载荷，观察机械结构在自由振动过程中的振动频率和振动模态。

自由振动试验可以通过一些高精度的测量设备，如激光测振仪或加速度计来完成。

通过对得到的试验数据进行分析，可以得到机械结构的固有频率和振型，进而指导结构的设计与优化。

2.受激振动试验受激振动试验是通过给机械结构施加人工激励，然后观测机械结构的响应来分析其动态特性的试验方法。

常用的受激振动试验方法有冲击试验、周期性载荷试验等。

通过在不同频率和幅值下施加激励，可以观察机械结构的模态响应和频率响应。

试验数据可以借助信号处理和振动分析等技术进行进一步分析。

二、分析技术1.模态分析模态分析是对机械结构的动态特性进行全面研究的一种方法。

通过选择适当的试验方法，获得机械结构的振型、频率、阻尼等信息，进而了解其固有特性。

模态分析可以通过频谱分析、正交分解等方法得到结构的振型和固有频率，并通过模态参数的分析寻找结构的设计缺陷或声振共振等问题。

2.频域分析频域分析是将信号从时域转换为频域进行分析的一种方法。

通过进行傅里叶变换将信号转换为频谱，可以得到信号的频谱分量和功率谱，进而分析机械结构的频率响应特性。

频域分析可以帮助研究人员了解机械结构在不同频率下的响应情况，确定结构的共振点，并寻找结构设计中的改进方向。

3.有限元分析有限元分析是通过数值模拟方法来分析机械结构的力学特性的一种技术。

通过建立结构的有限元模型，将结构划分成具有简单形状的小区域，然后通过求解运动方程来模拟结构的动态响应。

有限元分析可以通过改变结构的参数，预测和评估结构在不同工况下的动态响应，并优化结构设计，提高结构的可靠性和安全性。