扫频振动测得包装件的共振频率和传递率问题！

unknowno

试验大致是这样进行的：将包装件固定于振动台上，在振动台和包装件上分别安装加速度传感器，使振动台进行扫频试验（加速度幅值不变，频率按照一定方向和速度进行变化）。
通过对两个传感器信号进行分析，可得包装件的幅频曲线（传递率-速度曲线）。幅频曲线的峰值点就为包装件的共振频率。传递率为：激励加速度幅值与响应加速度幅值得比值。

问题1：对于同一包装件，扫频方向不同（从小变到大和从大变到小）测得的共振频率有差异，为什么？

问题2：对于同一包装件，扫频试验得到的幅频曲线，在各频率点的传递率是否可靠。例如：幅频曲线20Hz处对应的传递率为t1，20Hz定频试验测得同一包装件的传递率为t2，t1与t2是否相等（实际试验中不相等），如果不相等它们之间有什么样的关系（如果有理论依据更好）。另外，如果扫频试验得到的幅频曲线传递率并不可靠，是否意味着共振点出的传递率也不可靠。

hcharlie

扫频试验的扫频曲线一般要滞后一点：
1）正扫时共振频率偏高；
2）反扫时共振频率偏低；
3）扫频时共振幅值偏低；
4）扫频速率越快，上述影响越大；
5）扫频试验本身是个工程概念，没有理论（数学）推导。简单地说，共振点的响应理论上需要无穷大的时间才能建立，扫频时最大振幅尚未建立，频率就扫过去了，来不及响应。所以可以认为扫频得到的频率和最大响应是近似的。

[ 本帖最后由 hcharlie 于 2008-3-22 22:24 编辑 ]

unknowno

嗯！谢谢hcharlie的赐教
你所说的这些现象和试验完全符合，不知道能不能给出更为详细的理论解释，或者说有没有文献和书籍对这方面作比较详细的解释！

hcharlie

扫频试验本身是个工程概念，没有理论（数学）推导。
这种问题听工程师的，不要去查文献问教授。

szdlliuzm

我其实有个问题：扫频向上时，频率是按2倍的频率进行变化，当到了最高频率点，向下扫频时，频率变化是不是按二分之一的初始频率进行变化呢？
例如从10Hz开始扫频经过4个倍频程就是10-20-40-80-160Hz进行变化， 当到了160Hz后，向下扫频是不是就是160-80-40-20-10Hz进行变化了。这样的话，正反扫频的时间就相等了。

进行包装产品的振动测试时，测量点的传感器的安装位置选择对共振动点有很大的影响。

hcharlie

是的。

xyxiang1

我觉得是不是从你讲的这个方面去想一下,向上扫和向下扫而产生的差异.
按照你讲的是刚好取了整数倍,所以上下的时间是一样的.上下扫频的时间一样的话应该就不会产生共振频率上的差异了.
另外,如果从扫频速率上讲这个差异的话也是可以理解,扫的太快会让共振的幅值还没来的及反应就已经扫过去了,但是要取多少才不算快也不能太慢呢?0.1oct/min?0.5oct/min?好象也没去看到什么理论依据支持.

unknowno

　　对于这句话我能不能这样理解“共振点的响应理论上需要无穷大的时间才能建立，扫频时最大振幅尚未建立，频率就扫过去了，来不及响应”
　　来不及响应的原因是由于阻尼的存在。阻尼越大需要响(相)应的时间也就越长，那么扫频得到的传递率的误差也就越大，反之，越小。如果没有阻尼(理想状态)，那么扫频测得的将是系统的真实传递率和共振频率。

[ 本帖最后由 szdlliuzm 于 2009-5-5 00:27 编辑 ]

hcharlie

原帖由 unknowno 于 2008-3-25 08:39 发表
对于这句话我能不能这样理解“来不及响应的原因是由于阻尼的存在。阻尼越大需要相应的时间也就越长，那么扫频得到的传递率的误差也就越大，反之，越小。如果没有阻尼（理想状态），那么扫频测得的将是系统的真实传递率和共振频率。，扫频时最大振幅尚未建立，频率就扫过去了，来不及响应”
来不及响应的原因是由于阻尼的存在。阻尼越大需要相应的时间也就越长，那么扫频得到的传递率的误差也就越大，反之，越小。如果没有阻尼（理想状态），那么扫频测得的将是系统的真实传递率和共振频率。

你的理解是错的，而且正好相反。如果是无阻尼，要达到最大响应真要无穷大的时间了！倒是阻尼大时，本来共振峰就不太大，倒是相对容易接近最大值了。

szdlliuzm

大家一般都认为正弦扫频时，频率是连续变化的，我想扫频时的频率应不是连续变化，对数扫频时按2的倍数或一半进行频率变化，当扫频的频率范围的倍频程数不是整数时，就会出现上扫和下扫时激振的频率不同了，这样就出现了上扫和下扫的共振频率不同了。

hcharlie

原帖由 szdlliuzm 于 2008-3-25 16:29 发表
大家一般都认为正弦扫频时，频率是连续变化的，我想扫频时的频率应不是连续变化，对数扫频时按2的倍数或一半进行频率变化

错！
扫频试验时频率是连续变化的。模拟式如此，数字式也接近连续。比如说1分钟扫频一个倍频程，又如果每秒钟能采集均衡50次，则每分钟频率从比如100到200Hz，变化50*60=3000次，这个区间平均频率间隔0.033Hz，应该说是近似连续变化了。

[ 本帖最后由 hcharlie 于 2008-3-25 17:07 编辑 ]

xyxiang1

原帖由 szdlliuzm 于 2008-3-25 16:29 发表
大家一般都认为正弦扫频时，频率是连续变化的，我想扫频时的频率应不是连续变化，对数扫频时按2的倍数或一半进行频率变化，当扫频的频率范围的倍频程数不是整数时，就会出现上扫和下扫时激振的频率不同了，这样就出现 ...

我通过软件算了一下,然后自己也演算了一下.觉得即使扫频速率不是整数时,也不会造成上扫和下扫时的激励频率不同,因为它们上下都是同样的频率,所要的扫频时间是一样的.所以不应该是这个原因导致产生共振频率点差异.

[ 本帖最后由 eight 于 2008-3-26 16:04 编辑 ]

hcharlie

上扫和下扫时的频率不可能完全一样，但是频率变化特密，不会是上下扫频率不一样的原因。主要就是我在2楼说的来不及响应。

unknowno

你的理解是错的，而且正好相反。如果是无阻尼，要达到最大响应真要无穷大的时间了！倒是阻尼大时，本来共振峰就不太大，倒是相对容易接近最大值了。

在非共振点处，也就是振幅不是很大的频率处，所出现的扫频振幅大于（有的频率段是小于）定频振动时的振幅，这个差异是不是也是如此呢？

hcharlie

在非共振点，扫频的响应也会滞后。比如在等位移段，上扫时响应常会偏低，下扫时偏高。