振动量测及分析PDF电子书下载

第一章 振动量测的基本概念 1

1.1 概述 1

一、振动量测的意义 1

二、振动量测的任务 1

1.2 机械振动分类及描述 2

一、确定性振动 3

二、随机振动 6

三、各态历经随机振动的基本特性 8

四、各态历经随机振动的联合特性 13

1.3 振动基本参量表示方法及常用测量方法 16

一、振动基本参量表示方法 16

二、振动量测常用方法 19

三、测试设备分类 20

第二章 激振设备 22

2.1 概述 22

一、激振设备分类 22

二、激振设备的基本技术参数 22

2.2 机械式激振设备 23

一、机械式振动台 23

二、机械式激振器 26

2.3 电动式激振设备 28

一、电动式激振设备工作原理 28

二、电动式振动台 28

三、电动式激振器 30

2.4 电动式激振设备计算模型及频率特性 31

一、激振设备空载时的计算模型及频率特性 31

二、激振设备在承载时的计算模型 34

三、激振器可动部件的质量、固有频率对试验结果的影响 35

四、激振器的安装问题 37

2.5 电气液压式振动台 39

一、电液振动台的主要组成部分及工作原理 39

二、电液伺服阀工作原理 40

三、电液振动台特点 40

四、大型模拟地震振动台 41

五、各种振动台比较 42

2.6 其他激振设备 42

一、反冲激振器 42

二、压电晶体片激振器 43

第三章 惯性式速度型传感器 45

3.1 惯性式速度型传感器的力学模型 45

一、结构 45

二、运动微分方程及其解 45

三、幅频及相频特性曲线 47

四、阻尼对测振仪性能的影响 48

3.2 惯性式速度传感器 49

一、结构及原理 49

二、主要技术指标 50

三、典型的速度传感器 51

四、低频速度传感器 53

五、相对式速度传感器举例 55

3.3 测振传感器的标定 56

一、灵敏度 56

二、频率响应 58

三、线性范围 58

3.4 测试系统 58

一、位移、速度及加速度的测量 58

二、微分与积分网络 58

三、测试系统 62

第四章 惯性式加速度型传感器 64

4.1 加速度计的力学原理 64

4.1 压电晶体加速度计 65

一、压电晶体及压电效应 65

二、压电晶体加速度计的结构及工作原理 65

三、幅频特性曲线及相频特性曲线 67

4.3 压电晶体加速度计的性能指标 69

一、谐振频率 69

二、灵敏度 71

三、横向灵敏度比 72

四、频率响应 72

五、幅值线性度（动态范围） 73

4.4 加速度计的安装 73

4.5 压电加速度计的测量线路 75

一、压电加速度计的等效电路及其对测量电路的要求 75

二、电压放大器 76

三、电荷放大器 78

四、电荷放大器之组成部分和主要技术指标 81

4.6 其他加速度传感器及力传感器 81

一、电阻应变片式加速度传感器 81

二、压阻式加速度计 84

三、差容式加速度计 85

四、伺服式加速度计 87

五、压电晶体力传感器 90

第五章 记录及分析设备 92

5.1 记录设备概况 92

5.2 光线示波器 93

一、光线示波器的工作原理 93

二、光线示波器的主要组成部分 93

三、振子 94

5.3 磁带记录仪 95

一、概述 95

二、原理与结构 96

三、记录方式 98

5.4 分析设备概况 100

5.5 模拟信号处理系统简介 103

5.6 数字信号处理系统简介 104

一、数据准备 104

二、7 T08S信号分析设备简介 106

第六章 振动特性参数的常用测量方法 108

6.1 振动基本参数的测量 108

一、简谐振动频率的测量 108

二、振动幅值的测量 110

三、相位的测量 112

6.2 结构动力特性参数测量 113

一、结构固有频率 114

二、阻尼参数 116

三、振型 117

6.3 稳态正弦激振 119

一、稳态正弦激振的理论根据 119

二、测试方法 120

三、由幅频特性曲线分析阻尼比值 121

四、由动力系数μ（ω）求阻尼比值 122

五、通过测定共振频率推算衰减系数 123

6.4 瞬态激振 123

一、瞬态激振有关理论 123

二、测试方法 125

三、用自由振动法测阻尼比ξ、对数衰减率λ 125

6.5 随机激振 126

一、概况及基本假设 127

二、由时程曲线分析结构动力特性 129

三、结构模态分析理论根据 130

四、结构模态参数识别 133

6.6 数据分析技术 134

一、随机数据分析中的统计误差 134

二、记录时间T的确定 136

三、分段数q的确定 138

6.7 利用激光测大位移 138

6.8 强震观测简介 140

一、概述 140

二、强震观测的任务与特点 141

三、强震仪简介 142

四、强震台站网布点原则 143

五、强震记录的分析与处理简介 144

附录 结构动力特性测定实例 146

附录一：斜张桥结构动力特性测量及分析 146

提 要 146

前 言 146

一、测试方法、设备及测点布置 147

二、测试分析结果 153

三、结论 155

附录二：在风力作用下高层建筑动力特性测试及分析 157

前 言 157

一、台风的特点及参数 158

二、空气弹性现象——流体和结构的相互作用 160

三、对风输入、结构位移响应输出的实际测定举例 160

四、讨论 165