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TB固有频率测量仪制作精良,固有频率测量方法

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很多时候,人们只关心固有频率是多少,而不关心阻尼与振型这两个参数。这时因为当结构受到外界的激励时,人们关心外界的激励频率离结构固有频率有多远,会不会引起结构共振问题。将某个输入-输出位置的频响函数用模态参数表示为在这个方程中包括极点和振型的信息,极点由固有频率和阻尼组成。对于不同的位置,模态振型值是不一样的,但是极点却不随位置的变化而变化。这表明系统极点是全局特性,它们立于特定的输入-输出位置。也就是说从一个输入-输出位置就能测量到系统的所有极点信息。因此,固有频率测量时,理论上讲,只需要一个测量位置即可测量出所有模态对应的固有频率。

固有频率也称为自然频率( natural frequency)。物体做自由振动时,其位移随时间按正弦或余弦规律变化,振动的频率与初始条件无关,而仅与系统的固有特性有关(如质量、形状、材质等),称为固有频率,其对应周期称为固有周期。物体的频率与它的硬度、质量、外形尺寸有关,当其发生形变时,弹力使其恢复。弹力主要与尺寸和硬度有关,质量影响其加速度。同样外形时,硬度高的频率高,质量大的频率低。 一个系统的质量分布,内部的弹性以及其他的力学性质决定。

为什么存在多阶固有频率
我们在对结构系统进行固有频率测试时,通常能得到多阶固有频率,如下图所示,是对某结构进行固有频率测试。在这个FRF图中存在多个峰值,而每个峰值对应一阶固有频率,因此,结构存在多阶固有频率。那么为什么结构存在多阶固有频率?阶跟什么有关系?
在高中物理课本中,我们就学习过单自由度系统的固有频率公式。用的是单自由度的弹簧-集中质量模型,如下面左图所示。其运动方程为正弦波Asinωt(简谐运动),对应一阶固有频率。对于两自由度系统而言,如下面中图所示,运动方程是两个正弦波叠加的结果,因而,对应两阶固有频率。同时,三自由度系统对应三个正弦波,因而,有三阶固有频率。因此,似乎“阶”与自由度相对应:1个自由度对应1阶固有频率(或者是1阶模态),情况的确是这样的。自由度是指用于确定结构在空间上运动所需要的少、立的坐标个数。质点有三个平动自由度;刚体有六个自由度,分别为三个平动和三个转动自由度。
一个连续体或弹性体实际上有无穷多个自由度,此时,任意连续结构都可以看成是无限多个微刚体组成的,每个微刚体有6个自由度,因而,我们可以认为任意连续结构具有无限多个自由度,但是,所有这些结构又可以近似地看作是由有限个微刚体组成的(比方有限元分析时只能划分有限数量的单元),因此又可以认为连续结构具有有限个自由度。该自由度数决定了解析质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的维数,也决定上理论上存在的固有频率阶数和模态振型阶数。
虽然连续体在理论上是有无限多阶固有频率,但很多情况下我们只关心低阶的固有频率或者特定阶的固有频率。这是因为固有频率越低,越容易被外界所激励起来。另外,结构也可能受到特定的激励,如在某恒定转速下运行,因此,也可能关心特定阶的固有频率。

固有频率计算公式
固有频率计算公式: Q=wL\R=2π fL\R(因为 w=2π f)=1/wCR=1/2π fCR 固有频率也称为自然频率,物体做自由振动时,其位移随时间按正弦或余弦规律变化,振动的频率与初始条件无关; 而仅与系统的固有特性有关(如质量、形状、材质等),称为固有频率,其对应周期称为固有周期。

DFT5004动态信号采集系统;DFT5004动态信号采集分析系统是我公司开发的基于以太网接口数据采集产品。 可与带以太网接口的各种台式计算机、笔记本机、 工控机,连接构成的数据采集测量系统。 该产品采用16位A/D 转换芯片, 具有设计讲究, 测量精度高, 传输速度快,连接方便等优点,与DFT6000软件相连,可组成功能强大的振动采集、分析和处理系统,广泛应用于科学实验, 工业测量控制等领域。

 标准的TCP/IP协议数据的可靠性;
 以太网高速接口,即插即用;
 、低失真、低噪声;
 的△∑AD技术,4通道并行采集,无时差;
 16位AD,100KSPS/CH高速并行采样;
 强大的数据处理能力,连续不间断海量存储;
 输入方式电压、IEPE可选;
 75dB动态范围(典型值);

DFT5004技术指标及特点
3.1 技术指标
1、AD分辩率: 16bit
2、精度: 优于0.5%(满量程)
3、输入:4丶8丶16通道电压或IEPE型传感器(4mA/+24VDC)
4、通道采样频率:100KSPS/CH
5、电压输入范围: ±10VP
6、程控增益:1、10、100倍
7、频率范围:电压输入:DC-30KHz
IEPE输入:0.3Hz-30KHz
8、供电:DC10∽30V
9、输入接头:BNC插座;
10、外型尺寸: 125mm(W)×50mm(H)×178mm (D);
11、重量:约500G;
12、应用软件:DFT6000;

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