怎样测量振动？

2006-09-20 16:36:40

1.怎样测量振动？ 答： 物体的振动是相对于物体某一参考状态下的振荡。在振动中有三个物理量：位移s、速度υ和加速度α。在现代振动测量中，除某些特定情况采用光学测量外，一般用电测的方法，将振动运动转变为电学（或其他物理量）信号的装置称为振动传感器。根据被测振动运动是位移、速度还是加速度，可以将振动传感器分为位移传感器、速度传感器和加速度传感器。由于位移和速度分别可由速度和加速度积分所得，因而速度传感器还可以用于测量位移，加速度传感器也可用来测量速度和位移。实验室中常用加速度计测量物体的振动。加速度计是一种压电换能器，它能把振动或冲击的加速度转换成与之成正比的电压（或电荷），其简单结构如图所示。 2 2.实际中的质点振动系统结构复杂，形态多样，对各种振动系统的研究有何规律？[ 返回 ] 答： 所谓质点振动系统都离不开质量、弹性物体，如果存在阻尼，还要将阻尼考虑在内。实际中的质点振动系统都可等效成如右图所示的情形：
（ 1 ）不受外力时 :


（ 2 ）受外力时：
2 3.怎样列出振动方程？[ 返回 ]答： ①选取合适的坐标，对分析对象进行受力分析；②根据牛顿第二定律，列出振动方程；③如果分析对象不止一个，则分别对它们选取坐标，再进行分析。
举例一：拾振分析
（1）以质量块M 静止状态为坐标原点，选取向下正方向x；
（2）取地基向下振动方向为正方向y；
（3）假设M有向下的小位移，进行受力分析；
（4）列振动方程：


举例二：动力吸振器
（1）如图选取坐标x、y ；
（2）假设M、m有向下的小位移，进行受力分析；
（3）列振动方程：
2 4.什么是共振频率、固有频率、基频？ [ 返回 ]答： 由结构本身质量和刚度所决定的频率称为贵有频率，其中最低的固有频率称为基频；结构出现共振时的频率称为共振频率。 2 5.怎样控制振动？ [ 返回 ]答： 振动系统可以看成由弹簧和具有阻尼的质量块组成。最简单的振动系统由一个带有阻尼的质量块和一个弹簧组成。假设振动由机器内部的发动机产生，则必须使发动机的频率（即强迫力的频率）大于机器的固有频率，通过改变机器的质量或弹性来实现。控制振动的方法主要有以下几种：1）隔振。就是在振动源于地基、地基与需要防振的机器设备之间，安装具有一定弹性的装置，使得振动源与地基之间或设备与地基之间的近刚性连接成为弹性连接，以隔离或减少振动能量的传递，达到减振降噪的目的。2）阻尼减振。就是将机械振动的能量转变成热能或其他的可以损耗的能量，从而达到减振的目的。 2 6.波数的具体直观意义是什么？ [ 返回 ]答： 以两端被固定的弦为例：由图2-1-3知n次振动有n个波数，即n与波的个数有关，而k与n有关，因此从直观上看，k即表示为波的个数。 2 7.棒的纵振动方程中，当棒受纵向力时，x处与x+dx处相对伸缩为什么不同？ [ 返回 ]答： 棒的纵振动方程中，当棒受纵向力时，x 处与 x+dx 处相对伸缩为什么不同？



2 8.为什么半径为a的圆形截面？[ 返回 ]解： 则
令
得