功率譜(恒定轉(zhuǎn)速)

　　作者:

　　洪 廣偉 - 上海宏勤信息科技有限公司

　　行業(yè):

　　產(chǎn)品:

　　挑戰(zhàn):

　　由于沒有白噪聲作為激勵(lì)，同時(shí)變轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)中多個(gè)諧波的混疊，造成頻率混疊或者無法激勵(lì)除模態(tài)，所以旋轉(zhuǎn)機(jī)械工作模態(tài)測試(OMA)一直是一個(gè)難題。

　　解決方案:

　　使用NI PXI平臺(tái)和NI聲音振動(dòng)工具包，構(gòu)造了能夠用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的模態(tài)測試方案，為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的共振監(jiān)測和動(dòng)態(tài)特性測試提供了新方法

　　"基于LabVIEW的圖形化開發(fā)平臺(tái)，我們開發(fā)了可用于工作旋轉(zhuǎn)機(jī)械工作模態(tài)測試的ModalVIEW-OMA軟件，對測試結(jié)果進(jìn)行處理"

　　背景介紹

　　工作狀態(tài)模態(tài)分析(Operational Modal Analysis)是從來自于工作運(yùn)行狀態(tài)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)測量數(shù)據(jù)中提取結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的方法，適合在無法施加人工激勵(lì)或者激勵(lì)信號(hào)無法測量的場合下使用。上個(gè) 世紀(jì)末以來，工作狀態(tài)模態(tài)分析逐漸成熟與發(fā)展，并在土木工程和工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。旋轉(zhuǎn)機(jī)械是車輛、船舶和機(jī)床等設(shè)備的重要組件，它的動(dòng)態(tài)特性決定了 整個(gè)設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。旋轉(zhuǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)模態(tài)分析提供了可用于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測重要信息。使用工作狀態(tài)的模態(tài)分析方法來解決旋轉(zhuǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)模態(tài)測試的應(yīng)用需求 不斷增加，并引起國內(nèi)外測試工程人員的濃厚興趣。

　　旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)行一般有兩種狀態(tài)：旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行在一個(gè)恒定轉(zhuǎn)速下。這種狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)引起的對整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)激勵(lì)可以被視為有著離散頻譜的多個(gè)諧波組成激 勵(lì)信號(hào)，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)的頻譜也是多個(gè)諧波構(gòu)成的離散譜。如圖 1所示。另一種是旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行在升速或降速過程。這種狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)引起的振動(dòng)激勵(lì)可以被視為通過某個(gè)頻率范圍的寬頻帶掃頻激勵(lì)信號(hào)，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)信 號(hào)的頻譜是寬頻帶響應(yīng)譜，如圖 2所示。

　　圖 1 功率譜(恒定轉(zhuǎn)速)

　　圖 2 轉(zhuǎn)速-頻率譜圖(升速過程)

　　本文是針對旋轉(zhuǎn)機(jī)械的升速或降速工作的狀態(tài)下，介紹怎樣使用諧波階次提取和工作狀態(tài)頻率響應(yīng)函數(shù)估計(jì)相結(jié)合的工作狀態(tài)模態(tài)分析方法，利用旋轉(zhuǎn)機(jī)械變速過程的振動(dòng)信號(hào)來提取旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)。