矿山测试技术振动测试技术

《矿山测试技术振动测试技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、5振动测量技术振动测量是以仪器为手段获取在地震、爆炸等动荷载作用下，地面运动及工程结构反应记录5.1.1振动测量的目的振动测量记录用于定量评定震动强度确定工程场地的抗震设计类型验证和改进各类工程抗震设计方法施工监控：如爆破、打桩、强夯研究和分析震源参数，地震断层破裂过程，地震波的传播规律等5.1.2振动参数描述振动的运动学参量—加速度、速度、位移描述波形的特征量—振幅，频率或周期以及振动持时间等振动参数从运动学的观点，如果用位移作为基准量，速度和加速度都通过微分得到例如余弦(正弦)函数表示位移振动参数时位移：速度：加速度：5.1.3振动测试系统振动测试系统框图传感器测振放大器记录仪分析仪振

2、动测试系统如框图传感器—拾震器：（1）相对式；（2）惯性式测振仪(调理电路)—放大器、滤波如动态应变仪、电荷放大器、电压放大测振仪等记录和分析仪器多由模数A/D转换器、计算机和软件完成5.2拾振器的工作原理结构弹簧K惯性体（质量块）m阻尼器c外壳和底座物理模型惯性式拾振器—按单质点单自由度强迫振动力学模型单质点—拾振器参与振动的质量全部集中在惯性体上（弹簧质量忽略不计）单自由—运动只是单方向的，不发生扭转拾振器物理模型图5.2.1运动方程建立—数学模型拾振器固有频率阻尼比受力分析作用一个与相对位移方向相反的弹簧力k×y一个与相对速度成正比的阻尼力c×dy/dt根据牛顿定律化为标准方程5.2

3、.2运动方程一般解设被测物体按正弦规律振动x=xmsinwtw—被测物体的振动角频率xm—振动体振动的最大位移方程的一般解5.2.2振动方程稳态解第一、二项为与强迫振动频率一致的纯强迫振动第三项为随时间增长而衰减的伴生振动经过一段时间第三项很快衰减掉第一和二项称为运动方程的稳态解对第一和二项进行三角变换，则得强迫振动稳态响应方程输入激励x=xmsinwt5.3拾振器响应特性几个术语在强迫振动的激励(输入)下，拾振器质量块发生相对运动(输出)，称为响应输入输出之间的关系称为响应函数当给定阻尼比，质量块振幅和频率比的关系曲线，称为振幅频率响应曲线（幅频曲线）当给定阻尼比，相位角与频率比的关系曲

4、线，称为相位频率响应曲线(相频曲线）问题当输入信号的频率改变时，其输出量也相应地改变实际一个振动含有很多种频率拾振器是无法使用的需要研究拾振器响应特性，就是要研究在什么条件，拾振器输出与频率无关或关系不大，即满足不失真条件5.3.1位移拾振器的响应特性如果拾振器是用来测量振动体的位移，且将拾振器的相对位移量y变换为振动体位移量x，则需满足什么条件才能满足不失真条件幅值比和相位差与振动体频率的关系1.理想位移拾振器不失真条件考察幅值比和相位差即当振动体的振动频率w比拾振器自振频率w0大得多，振幅比趋向常数，相位差也趋向于常数满足不失真条件2.实际位移拾振器不失真条件在阻尼比ξ=0.6～0.7

5、时为最佳阻尼比，它可抑制住的共振峰频率比μ可放宽，如可放宽2.5以上，振幅比ηx就近似等于1相位差近似与振动体频率成正比5.3.2加速度拾振响应特性如果惯性式拾振器用来测量振动体的加速度，而且拾振器的相对位移量y变换为振动体振动体的加速度a，则需满足什么条件才能满足不失真条件ya？1.位移幅值与加速度幅值之比振动体的加速度为幅值比与振动体圆频率的关系拾振器相对位移幅值2.理想加速度拾振器不失真条件即：当振动体的振动频率w比拾振器自振频率w0小得多，振幅比趋向常数，相位差也趋向于常数满足不失真条件考察幅值比应和相位差3.实际加速度拾振器不失真条件在阻尼比ξ=0.6～0.7时为最佳阻尼比，它可

6、抑制住的共振峰，且可消除初始不稳定振动过程频率比μ可放宽，如可放宽0.4以下，振幅比ha就近似等于1相位差近似与振动体频率成正比5.3.3速度拾振响应特性如果惯性式拾振器用来测量振动体的速度，而且将拾振器的相对位移量y变换为振动体振动体的速度v，则需满足什么条件才能满足不失真条件yv？1.位移幅值与速度幅值之比振动体的速度为拾震器相对位移幅值与振动体的速度幅值之比与振动体圆频率的关系拾震器相对位移幅值2.理想速度拾振器不失真条件当振动体的振动频率比拾振器自振频率相等时，振幅比趋向常数，相位差也趋向于常数问题若用拾振器的相对位移量y代表的是振动体的速度v，要求被测物体振动频率与拾振器固有频率

7、相接近实际振动体频率是非常丰富，而拾振器的频率是固定，这种类型拾震器是很少使用的实际中是用拾振器质量块的相对速度代表的是振动体的速度考察幅值比应和相位差3.实际速度拾振器实际中速度拾振器是用拾振器质量块的相对速度vy变换为振动体的速度v拾振器质量块的相对速度vy振动体的速度为拾震器相对速度幅值与振动体的速度幅值之比与振动体圆频率的关系4.实际速度拾振器不失真条件速度拾振器响应条件与位移计相同。所不同的是这里是用拾振器质量