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第1章 绪论 1

第2章 振动测试传感器 2

2.1 振动的描述 2

2.2 质点振动系统 3

2.2.1 无阻尼系统的自由振动 3

2.2.2 有阻尼系统的衰减振动 4

2.2.3 质点的强迫振动 6

2.3 工程振动测试方法 7

2.4 常用振动传感器 8

2.4.1 电动式传感器 8

2.4.2 电涡流式位移传感器 9

2.4.3 电感式传感器 9

2.4.4 电容式传感器 10

2.4.5 压电式加速度传感器 10

2.4.6 压电式力传感器 11

2.4.7 阻抗头 11

2.4.8 电阻应变式传感器 12

2.4.9 激光测振仪 12

第3章 振动测试系统 14

3.1 激振系统 14

3.1.1 激振信号分类 14

3.1.2 激振器 17

3.1.3 冲击锤 18

3.2 压电式加速度传感器测量系统 18

3.3 电涡流位移传感器测量系统 19

3.4 传感器的安装方式 21

3.5 振动测试仪器校准 21

3.5.1 分部校准与系统校准方法 22

3.5.2 绝对校准法 23

3.5.3 相对校准法 23

3.6 振动测试系统中的常见问题 24

3.6.1 系统噪声与抑制 24

3.6.2 信号的隔离与屏蔽 25

3.6.3 信号失真问题 25

第4章 振动信号处理基础 27

4.1 振动信号的特性分析与分类 27

4.1.1 振动信号的定义 27

4.1.2 振动信号的特性与分类 27

4.2 振动信号处理的一般方法 29

4.2.1 信号预处理常用方法 29

4.2.2 振动信号的时域处理方法 30

4.2.3 振动信号的频域处理方法 30

4.3 振动信号处理的高级方法 30

第5章 振动信号时域处理 31

5.1 时域统计分析 31

5.1.1 时域统计分析的概述 31

5.1.2 时域统计分析常用参数及指标 31

5.2 相关分析 32

5.2.1 自相关分析的原理、算法及实现 33

5.2.2 自相关消噪和周期提取实验 37

5.2.3 互相关分析的原理、算法及实现 39

5.2.4 互相关测速仿真实验 41

5.3 积分和微分变换 42

5.3.1 积分和微分的基本原理 43

5.3.2 积分和微分在振动信号处理中的应用 43

第6章 振动信号频域处理 44

6.1 频域处理简介 44

6.2 傅里叶变换 44

6.3 功率谱密度函数 44

6.3.1 自功率谱分析的原理、算法、实现及应用 45

6.3.2 互功率谱分析的原理及算法 46

6.4 频率响应函数与相干函数 47

6.4.1 频响函数分析的原理及算法 47

6.4.2 相干函数分析的原理及算法 49

6.5 窗函数在振动信号处理中的实现与应用 51

6.5.1 加窗对振动信号处理的影响 51

6.5.2 常用窗函数的特性分析与对比 52

6.5.3 窗函数的选取原则 54

6.5.4 窗函数选择实验 54

6.6 三分之一倍频程分析的原理、算法、实现与应用 56

6.6.1 三分之一倍频程分析的原理 56

6.6.2 三分之一倍频程分析的算法 57

6.6.3 三分之一倍频程分析的实现 58

6.6.4 高斯白噪声的三分之一倍频程分析实验 59

6.7 倒频谱分析的原理、算法、实现与应用 61

6.7.1 实倒谱分析的原理、算法、实现 62

6.7.2 复倒谱分析的原理及算法 63

6.7.3 倒频谱分析进行故障检测的仿真实验 64

6.7.4 倒频谱分析的优越性 66

第7章 基于虚拟仪器的振动信号处理 67

7.1 虚拟仪器 67

7.1.1 虚拟仪器的概念 67

7.1.2 实验室虚拟仪器工程平台 68

7.2 基于虚拟仪器的振动信号时域处理 69

7.2.1 时域统计分析 69

7.2.2 相关分析 72

7.3 基于虚拟仪器的振动信号频域处理 81

7.3.1 加窗处理 81

7.3.2 三分之一倍频程处理 84

7.3.3 倒谱处理 88

7.4 本章小结 91

第8章 振动信号采集及处理 92

8.1 阻抗参数测试 92

8.1.1 机械阻抗理论 92

8.1.2 隔振器阻抗参数测试原理 93

8.1.3 隔振器阻抗参数测试系统及振动信号采集 94

8.1.4 基于虚拟仪器的隔振器阻抗测试平台 96

8.2 阻尼测试 103

8.2.1 阻尼测试原理 103

8.2.2 阻尼测试系统及振动信号采集 105

8.2.3 稳态方法的信号处理 107

8.2.4 瞬态方法的信号处理 110

附录A 振动测试相关标准 116

附录B 阻尼材料 阻尼性能测试方法GB/T 18258—2000 118

附录C 振动与冲击 机械导纳的试验确定 125

附录D 声学与振动 弹性元件振动——声传递特性实验室测量方法 140

参考文献 160