目录 1
第1章 频谱分析的基本原理和数学基础 1
1.1 绪论 1
1.1.1 频域分析 1
1.1.2 数字信号处理与频谱分析 3
1.1.3 信号的数字化 5
1.2 快速傅里叶变换 8
1.2.1 傅里叶级数 8
1.2.2 傅里叶积分和傅里叶变换 9
1.2.3 傅里叶变换的基本性质 10
1.2.4 有限离散傅里叶变换 12
1.2.5 快速傅里叶变换 13
1.3 频谱分析仪的主要分析方法 18
1.3.1 傅氏谱 18
1.3.2 功率谱密度 18
1.3.3 相关分析 21
1.3.4 传递函数和频响函数 30
1.3.5 相干函数和相干功率谱 33
1.3.6 倒谱 34
1.3.7 频率细化分析 37
1.3.8 希尔伯特变换 39
1.3.9 幅值概率密度函数和幅值概率分布函数 40
第2章 频谱分析仪的原理、结构和操作使用 43
2.1 概述 43
2.1.1 频谱分析仪的原理和分类 43
2.1.2 频谱分析的几种结构 45
2.2 频谱分析仪的主要组成和实现方法 49
2.2.1 频谱分析仪的主要组成和作用简述 49
2.2.2 信号的输入通道 50
2.2.3 计算单元和管理程序 55
2.2.4 显示、存储和打印 57
2.2.5 数据接口 59
2.3 频谱分析仪的主要性能指标和操作使用要点 65
2.3.1 传感器的选择和接入 65
2.3.2 信号输入部分 73
2.3.3 主要分析功能和辅助功能 76
2.3.4 显示打印输出功能和常规仪器的要求 84
2.3.5 典型分析仪性能指标示例 91
3.1.1 机械设备故障诊断的目的和意义 97
3.1 机械设备精密诊断 97
第3章 运用频谱分析仪对机械设备作精密诊断 97
3.1.2 简易诊断和精密诊断 102
3.2 滚动轴承的故障诊断 103
3.2.1 轴承的分类、故障诊断的意义和基本的诊断方法 103
3.2.2 滚珠轴承的结构、振动特性和频谱 106
3.2.3 滚珠轴承常见故障形成机理和振动信号特点 111
3.2.4 滚珠轴承的振动诊断方法 114
3.2.5 使用频谱分析仪对滚珠轴承进行诊断的例子 120
3.3.1 概述 122
3.3 齿轮故障诊断 122
3.3.2 齿轮加工、装配及安装质量对齿轮传动的影响 123
3.3.3 常见的齿轮失效型式 124
3.3.4 齿轮传动中的振动信息 125
3.3.5 齿轮故障诊断技术 132
第4章 频谱分析仪在其他方面的应用 143
4.1 频谱分析仪在设备振动监测和安全保护系统中的应用 143
4.1.1 企业机械设备振动检测和故障诊断对策 143
4.1.2 机械设备的周期性振动监测 144
4.1.3 大型机组在线实时振动监测和安全保护系统 151
4.1.4 核电站设备安全监测 153
4.2 频谱分析仪在振动工程中的应用 154
4.2.1 频谱分析仪在实验模态分析中的应用 155
4.2.2 随机振动环境模拟和随机振动台数字控制 168
4.2.3 桩基检测的动测法 171
4.3 声学分析 174
4.3.1 声压、声级 175
4.3.2 倍频程分析 178
4.3.3 声强分析 180
5.1 频谱分析幅值相位的修正 183
第5章 频谱分析仪的发展 183
5.1.1 对传统快速傅里叶变换的误差分析 184
5.1.2 矩形窗的修正方法 187
5.1.3 汉宁窗的修正方法 191
5.1.4 小结 194
5.2 数字信号处理器在频谱分析仪中的应用 195
5.2.1 数字信号处理器的产生 195
5.2.2 DSP在频谱分析仪中的优势 196
5.2.3 小结 198
附录 频谱分析仪常用术语中英文对照表 199
参考文献 203