请教试件共振频率随激励力的变化

Galaxy163

经常碰到很多试验需要测量试件的共振频率，我们一般通过安装两个传感器，一个在台面，一个在试件上。然后通过扫频，测得两个传感器之间的传递特性来判定试件的共振频率。

但是经常发现一个现象，激励力不同，测得的试件固有频率不同。通常，小激振力扫频测试测得的共振频率比大激振力的要高。而且，在共振频率处，小激振力测得的振动放大比也比大激振力激励下测得的振动放大比要大。比如，小激振力,1G加速度扫频，测得时间共振频率为100Hz，放大比为42;2G加速度扫频，测得共振频率为99.5，放大比为35;10G加速度扫频，测得得共振频率为98.2Hz,放大比为18。 （以上举例非实测值，仅说明趋势。）

我们应该如何来说明这样的现象呢？以及理论依据在哪儿？

我曾以系统（试件）的非线性振动来解释，小激振力下，振动近似为线性振动；大激振力下，结构的振动就是非线性了，那么其测得的固有频率必然和小激振力下不同。但是，导致测量结果不同的因素很多，直接将测量结果全部归为非线性振动又不妥。因此，想请教一下大家的看法和经验。

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yyxt007

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阻尼比会随振幅增大。

rogen

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我觉得应该是在大激励作用下，结构的内部发生了变化，使得结构的刚度降低，这也就表现出来结构的频率降低，而同时阻尼增大，结构的动力放大系数与阻尼成反比，阻尼增大了，则结构的动力放大系数也就相应的小了。

个人意见，希望大家讨论！这个问题很好！

dujunmin

是个好问题，顶起来。

dw04116

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面对大神，略述己见，不要见笑。
我认为，共振时，的等效阻尼系数c是一个可变量。
1、大家都认为当位移（幅值）较大的时候，我们振动方程的刚度和阻尼的假设可能不准确，总的来说，共振时的响应没有计算值那么大。我们把所有不可预知的因素造成的响应变小都等效成一个阻尼系数c。那么这个阻尼系数就会受很多东西的影响，比如振幅……等等。
2、如果我的假设是正确的（c随着幅值的增大而增大），那么阻尼比较大时，共振响应也会明显较小，这个结论是符合我的推论的。
3、导致这个结果的原因很可能是阻尼比增大造成，阻尼比的增大则是刚度、阻尼共同作用的结果。

yizhendong

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关于您这个问题，我曾经在悬臂梁的频率测量实验中也碰到过，我试着用两种方法：锤击法和初始位移法得到梁的固有频率。另外，我直接通过梁末端振动信号的FFT变换得到的频率近似为梁的固有频率（小阻尼假设）。
最后发现，用锤击法测试，不同的锤击力会造成悬臂梁的固有频率发生一定的改变；但是用初始位移法（即给梁某端一个初始位移，使梁自由衰减）得到的悬臂梁的固有频率几乎不会发生改变。
我认为改变锤击力可能是初始条件发生改变（例如锤头和测试对象的接触时间）导致系统的输入能量发生了改变，而梁在大激励力下可能是非线性系统，固有频率会因为初始能量的改变而改变。但是用初始位移法，改变梁的初始位移几乎不会使固有频率发生变化，不知道为什么。

rainy912

期待高手的解答

管彻

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期待高手~

wanyeqing2003

其实，这是一个非线性系统的共振问题。频率和振幅会随着时间变化而改变。

典型例子，杜芬弹簧和摩擦阻尼问题。

马社

首先，扫频测试只能测个大概，尤其是放大倍数，不能当真，不信你试试。
阻尼的原理于材料来讲是简单的，但是有空气、螺钉、材料内不均匀、安装附件参与影响更大。
如果是薄板，甚至厚板，激振力大了就全乱了，有非线性，类似白噪声响应。
线性理论就是简单，不能完全模拟物理过程，不可当真。
我觉得最重要的是像楼主这样提供案例，理论后面自然就出来了。

huzilong

这个好帖不能沉，好好学习

shuigangyang

蕃蕃

顶起求高手

woshiwbh

这是阻尼随着变形的增大而增大导致的。