《工程振动测试与分析》

前言1

第一章振动过程的时域和频域描述1

1-1 振动过程的分类1

1-2 简谐振动过程及复振动的概念1

1-3 周期振动过程8

1-4 瞬态过程19

1-5 随机振动过程的基本特性30

1-6 随机振动的相关函数35

1-7 随机振动的功率谱密度函数41

思考及练习47

第二章振动系统对激励的响应48

2-1 振动系统及其描述48

2-2 单自由度振动系统的自由响应53

2-3 多自由度振动系统的自由响应58

2-4 单自由度振动系统对简谐激励的响应67

2-5 单自由度振动系统对任意激励的响应73

2-6 多自由度振动系统对激励的响应78

2-7 冲击响应与冲击响应谱81

2-8 振动系统对稳态随机激励的响应89

思考及练习91

第三章振动测试概述93

3-1 振动的电测法及测试框图93

3-2 振动传感器的作用原理及分类98

3-3 测量系统的主要性能参数103

3-4 惯性式传感器的接收原理及其稳态响应109

3-5 惯性式传感器的冲击响应和冲击加速度的测量120

思考及练习130

第四章振动传感器测量系统131

4-1 电动式传感器131

4-2 微分和积分电路145

4-3 压电效应152

4-4 压电式加速度传感器157

4-5 电荷放大器电路164

4-6 压电式加速度传感器测量系统使用中的一些问题169

4-7 压电式力传感器174

4-8 电涡流式位移传感器178

4-9 压阻式加速度传感器185

4-10 伺服式加速度传感器194

思考及练习199

第五章常用的振动测试仪器及其应用201

5-1 频率测量与频率计201

5-2 指针式电压表，便携式测振表206

5-3 数字式测振表213

5-4 相位测量及相位计217

5-5 电平记录仪220

6-6 光线示波器(振子示波器)223

5-7 磁带记录仪228

思考及练习239

第六章频率分析及数字信号处理技术240

6-1 频率分析的工程意义240

6-2 带通滤波器241

6-3 模拟式频率分析仪249

6-4 平稳信号的频率分析256

6-5 离散傅里叶变换(DFT)264

6-6 数字信号分析中的抗混滤波和加窗270

6-7 快速傅里叶变换(FFT)280

6-8 数字信号分析仪的一般原理及功能286

6-9 数字信号分析中的选带分析技术293

6-10 数字信号分析中的平均技术300

思考及练习307

7-1 激振设备的用途和分类309

第七章振动激励设备和激振技术309

7-2 机械式激振器和机械式振动台312

7-3 电动力式振动台和电动力式激振器317

7-4 液压式振动台和激振器325

7-5 不接触激振器328

7-6 压电式激振装置332

7-7 冲击力锤333

7-8 冲击试验与冲击试验台335

7-9 激振控制与振动波形的再现337

思考及练习347

第八章传感器及测振仪器的校准348

8-1 校准工作的内容及重要性348

8-2 分部校准与系统校准349

8-3 静态校准352

8-4 简谐激振校准355

8-5 绝对校准法356

8-6 相对校准法(比较校准法)363

8-7 互易校准法366

8-8 压电式力传感器的电荷灵敏度的测定368

8-9 高加速度校准及冲击校准369

8-10 振动与冲击标准简介372

思考及练习375

第九章结构的模态试验分析376

9-1 模态试验概述376

9-2 机械导纳、传递函数及频响函数377

9-3 实模态的频响函数和模态参数383

9-4 复模态的传递函数和模态参数387

9-5 复模态与实模态的关系及结构阻尼情况394

9-6 频响函数的测试设备398

9-7 频响函数估计的三种形式与噪声的影响403

9-8 频响函数测试的几种激励方式比较407

9-9 频响函数测试的其它技术问题413

9-10 用峰值法估计结构的模态参数(SDOF法之一)416

9-11 用圆拟合法估计结构的模态参数(SDOF法之二)423

9-12 非线性加权最小二乘法(MDOF法之一)433

9-13 复指数曲线拟合法(MDOF法之二)437

9-14 实例441

思考及练习449

第十章旋转机械的振动测试451

10-1 旋转机械振动测试概要451

10-2 相位的确定456

10-3 转轴径向相对振动的测定460

10-4 基频(1×R)幅值及相位的检测463

10-5 波德(Bode)图和极坐标图467

10-6 轴心轨迹的测试475

10-7 轴心径向平均位置的测定482

10-8 轴的径向绝对振动的测定485

10-9 轴振动测量中机械和电的振摆信号及其补偿问题487

10-10 旋转机械振动故障的频率特征及三维频谱图491

10-11 旋转机械振动状态监测和故障诊断的微机系统503

思考及练习507

实验说明书509

实验一简谐振动的基本参数测量509

实验二 单自由度系统固有频率及阻尼比的测定512

实验三 压电式加速度传感器及力传感器电荷灵敏度的激光干涉法校准515

实验四 三自由度结构模型的频响函数测试及振动模态参数分析519

实验五 转子振动基本参数的测定524

附录 分贝及其应用528

参考书目533

名词索引537