CN112100858B - 一种多源激振系统下单点频率的振动变形分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多源激振系统下单点频率的振动变形分析方法，多源激振系统包括激振源、传感器和基础安装座；分析方法包括：选取确定振源、安装测点并采集振动信号、信号分析并建立机械装备系统动力学模型、机械装备优化。本发明的有益效果是：以复杂实际装备上的振源为处理对象，振动信号复杂，分离复杂振源的振动频率，分析单点频率激励下，多源激振系统下的振动变形，通过建立多系统耦合振动模型，分析不同单点频率特征下系统的振动变形。

Description

一种多源激振系统下单点频率的振动变形分析方法
技术领域
本发明涉及一种振动变形分析方法，具体为一种多源激振系统下单点频率的振动变形分析方法，属于振动变形分析技术领域。
背景技术
多源振动系统的耦合振动情况下，固定测点融合了多个振源的振动信息，振动频率成分复杂，某个振动源的振动信息融合在系统振动中，容易出现信号湮没的情况，同时在振动系统耦合下，某个振动源的振动对系统的影响不明显，使得系统振动变形分析及其困难，基于此，本专利提出一种多源激振系统下单点频率的振动变形分析方法。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决问题而提供一种多源激振系统下单点频率的振动变形分析方法，分析单点频率激励下，多源激振系统下的振动变形，通过建立多系统耦合振动模型，分析不同单点频率特征下系统的振动变形。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种多源激振系统下单点频率的振动变形分析方法，包括多源激振系统；所述多源激振系统包括激振源、传感器和基础安装座，所述激振源设置有两个，所述激振源位于同一基础安装座上，所述传感器设置有四个，且所述传感器分别安装在基础安装座的四角处；
其分析方法包括以下步骤：
步骤一、选取确定振源，选取位于同一基础安装座上的两个振源点，分别命名为振源A和振源B，且所选取的振源A和振源B产生的振动参数相互独立；
步骤二、安装测点并采集振动信号，连接好振动测试设备，将传感器在基础安装座上进行布置，选择主要振动方向安装传感器，设置采样频率、分析频率等振动测量参数，激发振源A和振源B，产生两个不相关的振动信号，在四个不同的测点同时分别采集振动信号，分别为信号a、信号b、信号c和信号d；
步骤三、信号分析并建立机械装备系统动力学模型，依次分别对各个信号进行频率分离处理，得到每个信号的频率成分，通过分析可以得知频率的主要来源，并标记好振源和测点序号，建立系统耦合振动模型；
步骤四、机械装备优化，将分离出来的单频率信号，以此类推分别在不同的测点位置输入不同的单频率振动激励，获得响应的信号对系统的振动影响，完成整个分析，并以分析结果为依据，对机械装备进行优化。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤一中，所选择激振源的振源A和振源B为复杂实际装备上的振源。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤二中，传感器在基础安装座上采用均匀布置或最大振动响应部位布置。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤四中，对机械装备的优化包括优化振源和优化机械装备结构，其中，优化振源时，分析来自不同的振源及其频率对系统的振动变形影响；优化机械装备结构时，分析在不同位置处输入同一振动信号，分析不同的输入方式对系统的振动影响。
本发明的有益效果是：该多源激振系统下单点频率的振动变形分析方法设计合理，以复杂实际装备上的振源为处理对象，振动信号复杂，分离复杂振源的振动频率，分析单点频率激励下，多源激振系统下的振动变形，通过建立多系统耦合振动模型，分析不同单点频率特征下系统的振动变形。
附图说明
图1为本发明测试系统结构示意图；
图2为本发明分析流程示意图。
图中：1、激振源，2、传感器和3、基础安装座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，一种多源激振系统下单点频率的振动变形分析方法，包括多源激振系统；所述多源激振系统包括激振源1、传感器2和基础安装座3，所述激振源1设置有两个，所述激振源1位于同一基础安装座3上，所述传感器2设置有四个，且所述传感器2分别安装在基础安装座3的四角处；
其分析方法包括以下步骤：
步骤一、选取确定振源，选取位于同一基础安装座3上的两个振源点，分别命名为振源A和振源B，且所选取的振源A和振源B产生的振动参数相互独立；
步骤二、安装测点并采集振动信号，连接好振动测试设备，将传感器2在基础安装座3上进行布置，选择主要振动方向安装传感器2，设置采样频率、分析频率等振动测量参数，激发振源A和振源B，产生两个不相关的振动信号，在四个不同的测点同时分别采集振动信号，分别为信号a、信号b、信号c和信号d；
步骤三、信号分析并建立机械装备系统动力学模型，依次分别对各个信号进行频率分离处理，得到每个信号的频率成分，通过分析可以得知频率的主要来源，并标记好振源和测点序号，建立系统耦合振动模型；
步骤四、机械装备优化，将分离出来的单频率信号，以此类推分别在不同的测点位置输入不同的单频率振动激励，获得响应的信号对系统的振动影响，完成整个分析，并以分析结果为依据，对机械装备进行优化。
进一步的，在本发明实施例中，所述步骤一中，所选择激振源1的振源A和振源B为复杂实际装备上的振源，满足设备的真实运行工况，振源信号更为复杂，避免采用仿真模拟的分析处理方式，使分析处理的结果更为准确。
进一步的，在本发明实施例中，所述步骤二中，传感器2在基础安装座3上采用均匀布置或最大振动响应部位布置，以便于获得精准的振动信号。
进一步的，在本发明实施例中，所述步骤四中，对机械装备的优化包括优化振源和优化机械装备结构，其中，优化振源时，分析来自不同的振源及其频率对系统的振动变形影响，可以依据分析结果寻找主要振源并对振源做出相应的调整，以降低振源对设备的振动影响；优化机械装备结构时，分析在不同位置处输入同一振动信号，分析不同的输入方式对系统的振动影响，可以依据分析结果对机械装备结构进行优化，降低测点处的振动影响。
工作原理：在使用该多源激振系统下单点频率的振动变形分析方法时，在设备选取2个激振源，激振点为振源A和振源B，两个振源在同一个基础安装座上，共4个测点，分别为测点1、测点2、测点3和测点4，振源A和振源B的产生的振动参数相互独立，在四个不同的测点同时分别采集振动信号，分别为信号a、信号b、信号c和信号d，依次分别对各个信号进行频率分离处理，得到每个信号的频率成分，如f_a1、f_a2、f_a3...f_b1、f_b2、f_b3...f_c1、f_c2、f_c3...f_d1、f_d2、f_d3...等频率成分及其幅值，通过分析可以得知频率的主要来源，；建立系统耦合振动模型，并标记好振源和测点序号，从测点1处输入单独的频率信号，对耦合振动模型进行振动变形响应分析，获得测量1、测点2、测点3和测点4的振动情况以及系统的振动变形情况，对四个信号进行信号处理，获得系统的振动信息，得到振动信号对系统的振动影响。
将分离出来的单频率信号，以此类推分别在不同的测点位置输入不同的单频率振动激励，获得响应的信号对系统的振动影响，完成整个分析，并以分析结果为依据，对机械装备进行优化。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种多源激振系统下单点频率的振动变形分析方法，包括多源激振系统；其特征在于：所述多源激振系统包括激振源(1)、传感器(2)和基础安装座(3)，所述激振源(1)设置有两个，所述激振源(1)位于同一基础安装座(3)上，所述传感器(2)设置有四个，且所述传感器(2)分别安装在基础安装座(3)的四角处；
其分析方法包括以下步骤：
步骤一、选取确定振源，选取位于同一基础安装座(3)上的两个振源点，分别命名为振源A和振源B，且所选取的振源A和振源B产生的振动参数相互独立；
步骤二、安装测点并采集振动信号，连接好振动测试设备，将传感器(2)在基础安装座(3)上进行布置，选择主要振动方向安装传感器(2)，设置采样频率、分析频率，激发振源A和振源B，产生两个不相关的振动信号，在四个不同的测点同时分别采集振动信号，分别为信号a、信号b、信号c和信号d；
步骤三、信号分析并建立机械装备系统动力学模型，依次分别对各个信号进行频率分离处理，得到每个信号的频率成分，通过分析得知频率的主要来源，并标记好振源和测点序号，建立系统耦合振动模型；
步骤四、机械装备优化，将分离出来的单频率信号，以此类推分别在不同的测点位置输入不同的单频率振动激励，获得响应的信号对系统的振动影响，完成整个分析，并以分析结果为依据，对机械装备进行优化；
所述步骤一中，所选择激振源(1)的振源A和振源B为复杂实际装备上的振源；
所述步骤四中，对机械装备的优化包括优化振源和优化机械装备结构，其中，优化振源时，分析来自不同的振源及其频率对系统的振动变形影响；优化机械装备结构时，分析在不同位置处输入同一振动信号，分析不同的输入方式对系统的振动影响；
所述步骤二中，传感器(2)在基础安装座(3)上采用均匀布置或最大振动响应部位布置。
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CN107092738A (zh) * 2017-04-12 2017-08-25 华侨大学 基于多元线性回归的振动响应频域预测的实验装置及方法
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