噪聲振動(dòng)測量的案例
艦船設(shè)備振動(dòng)噪聲測量方法
作者有話說
艦船在運(yùn)行過程中，強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)可能會(huì)對艦船設(shè)備的結(jié)構(gòu)壽命和船員的身體健康有著破壞性的影響，噪聲和振動(dòng)控制處理顯得尤為重要。艦船設(shè)備振動(dòng)噪聲測量是評(píng)估其振動(dòng)和聲學(xué)特性的重要技術(shù)手段，同時(shí)也是振動(dòng)噪聲控制的必要途徑。
本文對振動(dòng)噪聲測量中測量儀器、測量環(huán)境、測量信噪比、安裝基礎(chǔ)、測點(diǎn)的布置、測量參數(shù)與頻率范圍、隔振系統(tǒng)的測量方法等經(jīng)常遇到的技術(shù)問題，進(jìn)行具體分析，具有較強(qiáng)的可操作性，可為從事振動(dòng)噪聲測量人員提供參考。
展開 研究丨艦船設(shè)備振動(dòng)噪聲測量方法
作者有話說
艦船在運(yùn)行過程中，強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)可能會(huì)對艦船設(shè)備的結(jié)構(gòu)壽命和船員的身體健康有著破壞性的影響，噪聲和振動(dòng)控制處理顯得尤為重要。艦船設(shè)備振動(dòng)噪聲測量是評(píng)估其振動(dòng)和聲學(xué)特性的重要技術(shù)手段，同時(shí)也是振動(dòng)噪聲控制的必要途徑。
本文對振動(dòng)噪聲測量中測量儀器、測量環(huán)境、測量信噪比、安裝基礎(chǔ)、測點(diǎn)的布置、測量參數(shù)與頻率范圍、隔振系統(tǒng)的測量方法等經(jīng)常遇到的技術(shù)問題，進(jìn)行具體分析，具有較強(qiáng)的可操作性，可為從事振動(dòng)噪聲測量人員提供參考。
展開 噪聲振動(dòng)及測量方法
我們都知道噪音是由振動(dòng)產(chǎn)生，那么，什么是噪聲振動(dòng)？又該怎么測量呢？
物體圍繞平衡位置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)叫振動(dòng)，振動(dòng)是噪聲產(chǎn)生的原因。機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的噪聲有兩種傳播方式：一種是以空氣為介質(zhì)向外傳播，稱為空氣聲；另一種是聲源直接激發(fā)固體構(gòu)件振動(dòng)，這種振動(dòng)以彈性波的形式在基礎(chǔ)、地板、墻壁中傳播，并在傳播過程中向外輻射噪聲，稱為固體聲。
振動(dòng)能傳播固體聲而造成噪聲危害；同時(shí)振動(dòng)本身能使機(jī)械設(shè)備、建筑結(jié)構(gòu)受到破壞，人的機(jī)體受到損傷。振動(dòng)測量在工業(yè)上也有許多應(yīng)用，如檢測地下管道泄漏，檢查旋轉(zhuǎn)機(jī)械的平衡性能等。
振動(dòng)測量和噪聲測量是相關(guān)的，部分儀器可通用。只要將噪聲測量系統(tǒng)中聲音傳感器換成振動(dòng)傳感器，將聲音計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)換成振動(dòng)計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)，就成為振動(dòng)測量系統(tǒng)。但振動(dòng)頻率往往低于噪聲的頻率。人感覺振動(dòng)以振動(dòng)加速度表示，一般人的可感振動(dòng)加速度為0.03m/s2，而感覺不適的振動(dòng)加速度為0.5m/s2，不能容忍的振動(dòng)加速度為5 m/s2。人的可感振動(dòng)頻率最高為1000 Hz，但僅對 100 Hz以下振動(dòng)才較敏感，而最敏感的振動(dòng)頻率與人體共振頻率相等或相近。人體共振頻率在直立時(shí)為4～10 Hz，俯臥時(shí)為3～5 Hz。
城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)
《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 10070-88)規(guī)定了城市各類區(qū)域鉛垂向Z振級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值(見表1)。
表1城市各類區(qū)域鉛垂向Z振級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值 單位：dB
注：1．標(biāo)準(zhǔn)值適用于連續(xù)發(fā)生的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)、沖擊振動(dòng)和無規(guī)則振動(dòng)。
2．每日發(fā)生幾次的沖擊振動(dòng)，其最大值晝間不允許超過標(biāo)準(zhǔn)值10 dB，夜間不超過3 dB。
展開 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)引起的機(jī)艙噪聲的高分辨率振動(dòng)聲學(xué)測量與分析
飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是當(dāng)直接安裝在機(jī)身上時(shí)，會(huì)向機(jī)身注入大量的音調(diào)振動(dòng)，從而降低機(jī)艙噪音的可聽性和舒適性。減少這種噪音需要開發(fā)專門的降噪系統(tǒng)。這是一項(xiàng)耗時(shí)且昂貴的工作。為了加速和簡化這一過程，需要對飛機(jī)結(jié)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)注入的力進(jìn)行足夠詳細(xì)的數(shù)值模擬。德宇航（DLR） ISTAR飛機(jī)（達(dá)索獵鷹2000 LX），正用于廣泛的振動(dòng)測量活動(dòng)。這項(xiàng)活動(dòng)的目標(biāo)有兩個(gè)：獲取飛機(jī)振動(dòng)- 聲學(xué)行為的空間密集信息，以便稍后在中頻范圍內(nèi)更新有限元模型進(jìn)行計(jì)算，并分析運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)注入機(jī)身結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。測量結(jié)果包括ISTAR飛機(jī)在約1300個(gè)位置對激振器激勵(lì)和發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)作出的響應(yīng)，這些位置由傳感器的劃行網(wǎng)格獲取。結(jié)果以使用結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析計(jì)算的工作變形分析（ODS）和能量傳遞路徑的形式呈現(xiàn)。
要了解在可聽頻率范圍內(nèi)由不同的（有時(shí)是音調(diào)的）振動(dòng)源引入機(jī)身的振動(dòng)傳遞路徑是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。飛機(jī)的機(jī)身采用網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)建造，縱向縱梁和周向框架將蒙皮層保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。這為振動(dòng)能量傳播的可能路徑創(chuàng)建了一個(gè)網(wǎng)格。
為了更好地了解這個(gè)問題并測試可能的解決方案，德國航空航天中心（DLR）與達(dá)索航空合作，于2022年3月對一架研究飛機(jī)進(jìn)行了大規(guī)模的振動(dòng)聲學(xué)測量活動(dòng)。該飛機(jī)是由DLR擁有的達(dá)索獵鷹2000LX，稱為ISTAR，是In-Flight Systems & Technology Airborne Research的首字母縮寫。ISTAR配備兩個(gè)后置發(fā)動(dòng)機(jī)。識(shí)別源自這些發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)傳遞到客艙是本項(xiàng)目的目標(biāo)之一。為了在使用實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度（STI）估計(jì)進(jìn)行振動(dòng)傳遞路徑分析時(shí)獲得良好的結(jié)果，高密度的傳感器網(wǎng)格是必要的。
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《噪聲與振動(dòng)控制工程手冊》
ISBN：711110830
印次：1
字?jǐn)?shù)：1890
版次：1
圖書簡介：
隨著物質(zhì)文化生活水平的提高，人們追求安靜、舒適、文明、溫馨的環(huán)境，迫切要求解決噪聲與振動(dòng)的影響控制問題。本手冊從噪聲與振動(dòng)控制技術(shù)的基本理論著手，系統(tǒng)地闡述了隔聲、吸聲、消聲、隔振、阻尼抑振以及最新的有源噪聲振動(dòng)控制技術(shù)與數(shù)字技術(shù)，匯集了大量的噪聲與振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、測試方法、聲源特性、控制設(shè)備、產(chǎn)品材料以及工程實(shí)例等，是一部具有科學(xué)性、綜合性、新穎性、實(shí)用性、權(quán)威性的大型工具書，也是作者們幾十年來在此領(lǐng)域工作實(shí)踐的成果匯編，體現(xiàn)了當(dāng)前國內(nèi)噪聲與振動(dòng)控制技術(shù)水平，能滿足各類噪聲與振動(dòng)控制設(shè)計(jì)計(jì)算
前言
第一篇 基礎(chǔ)知識(shí)
第一章 術(shù)語
第二章 單位. 級(jí)
第三章 常用符號(hào)和常數(shù)
第四章 聲波的物理性質(zhì)
第五章 聲波在大氣中的傳播
第六章 管道中的聲波
第七章 房間內(nèi)的聲波
第八章 聽覺心理和語言清晰度
第九章 聲學(xué)試驗(yàn)室及設(shè)備
第十章 噪聲控制中的數(shù)字技術(shù)
第二篇 噪聲源
第一章 概述及簡單聲源
第二章 機(jī)械噪聲源
第三章 空氣動(dòng)力性噪聲
第四章 交通運(yùn)輸工具噪聲
第五章 社會(huì)活動(dòng)噪聲源
第三篇 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃篇
第一章 標(biāo)準(zhǔn)目錄
第二章 標(biāo)準(zhǔn)限值及適用范圍
第四篇 測量
第一章 噪聲和振動(dòng)測量概述
第二章 噪聲測量儀器
第三章 振動(dòng)測量儀器
第四章 噪聲測量方法
第五篇 隔聲
第一章 空氣聲隔聲
第六篇 吸聲
第一章 吸聲材料
第二章 多孔吸聲材料
第三章 共振吸聲結(jié)構(gòu)
第四章 吸聲降噪
附錄
第七篇 消聲篇
第一章 消聲器的分類.
展開 噪聲與振動(dòng)控制工程手冊
書名：噪聲與振動(dòng)控制工程手冊
作者：馬大猷
出版社： 機(jī)械工業(yè)出版社
出版日期：
ISBN：711110830
原價(jià)：￥96.0
蔚藍(lán)價(jià)：￥ 81.6
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圖書簡介：隨著物質(zhì)文化生活水平的提高，人們追求安靜、舒適、文明、溫馨的環(huán)境，迫切要求解決噪聲與振動(dòng)的影響控制問題。本手冊從噪聲與振動(dòng)控制技術(shù)的基本理論著手，系統(tǒng)地闡述了隔聲、吸聲、消聲、隔振、阻尼抑振以及最新的有源噪聲振動(dòng)控制技術(shù)與數(shù)字技術(shù)，匯集了大量的噪聲與振動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、測試方法、聲源特性、控制設(shè)備、產(chǎn)品材料以及工程實(shí)例等，是一部具有科學(xué)性、綜合性、新穎性、實(shí)用性、權(quán)威性的大型工具書，也是作者們幾十年來在此領(lǐng)域工作實(shí)踐的成果匯編，體現(xiàn)了當(dāng)前國內(nèi)噪聲與振動(dòng)控制技術(shù)水平，能滿足各類噪聲與振動(dòng)控制設(shè)計(jì)計(jì)算
前言
第一篇 基礎(chǔ)知識(shí)
第一章 術(shù)語
第二章 單位. 級(jí)
第三章 常用符號(hào)和常數(shù)
第四章 聲波的物理性質(zhì)
第五章 聲波在大氣中的傳播
第六章 管道中的聲波
第七章 房間內(nèi)的聲波
第八章 聽覺心理和語言清晰度
第九章 聲學(xué)試驗(yàn)室及設(shè)備
第十章 噪聲控制中的數(shù)字技術(shù)
第二篇 噪聲源
第一章 概述及簡單聲源
第二章 機(jī)械噪聲源
第三章 空氣動(dòng)力性噪聲
第四章 交通運(yùn)輸工具噪聲
第五章 社會(huì)活動(dòng)噪聲源
第三篇 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃篇
第一章 標(biāo)準(zhǔn)目錄
第二章 標(biāo)準(zhǔn)限值及適用范圍
第四篇 測量
第一章 噪聲和振動(dòng)測量概述
第二章 噪聲測量儀器
第三章 振動(dòng)測量儀器
第四章 噪聲測量方法
第五篇 隔聲
第一章 空氣聲隔聲
第六篇 吸聲
第一章 吸聲材料
第二章 多孔吸聲材料
第三章 共振吸聲結(jié)構(gòu)
第四章 吸聲降噪
附錄
第七篇 消聲篇
第一章 消聲器的分類.
展開 噪聲與振動(dòng)控制行業(yè)的發(fā)展和展望
噪聲與振動(dòng)控制行業(yè)的發(fā)展和展望
噪聲與振動(dòng)控制行業(yè)的發(fā)展和展望
副標(biāo)題：
作者：未知 文章來源：中國科研網(wǎng)
(中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)噪聲與振動(dòng)控制委員會(huì)，北京100054)
摘要：文章在分析我國噪聲與振動(dòng)控制行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上，展望了今后的發(fā)展動(dòng)向。
關(guān)鍵詞：噪聲與振動(dòng)控制；行業(yè)發(fā)展；展望
噪聲與振動(dòng)控制行業(yè)作為環(huán)境保護(hù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)部分，得到了很大的發(fā)展。上個(gè)世紀(jì)六十年代只有幾個(gè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)消聲器等單件產(chǎn)品，產(chǎn)品只有數(shù)十種，產(chǎn)值僅幾百萬元，有關(guān)科研設(shè)計(jì)單位只有幾個(gè)；七十年代生產(chǎn)廠家有幾十家，產(chǎn)品上百種，產(chǎn)值上千萬元；八十年代噪聲與振動(dòng)控制生產(chǎn)廠家一百三十多家，產(chǎn)品六百余種，產(chǎn)值約一億元；九十年代，從事噪聲與振動(dòng)控制的生產(chǎn)、科研設(shè)計(jì)單位有四百余家，產(chǎn)品千余種，年產(chǎn)值約五億元。到如今，噪聲與振動(dòng)控制行業(yè)更是有了突飛猛進(jìn)的新發(fā)展，所生產(chǎn)的產(chǎn)品如消聲器、吸聲材料和結(jié)構(gòu)、隔聲構(gòu)件、隔振器、阻尼減振材料、噪聲與振動(dòng)測量儀器等，已基本能滿足國內(nèi)噪聲與振動(dòng)控制的需要，有部分產(chǎn)品還出口國外。
取得這樣巨大發(fā)展的主要因素是，國家對環(huán)境保護(hù)以及噪聲與振動(dòng)控制的重視，頒布了環(huán)境保護(hù)法，制定了中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法，先后制定頒布了噪聲與振動(dòng)方面的標(biāo)準(zhǔn)一百六十余個(gè)。這些法和標(biāo)準(zhǔn)大大促進(jìn)了噪聲與振動(dòng)控制技術(shù)和該行業(yè)的發(fā)展。另外，隨著人民生活水平的提高，“以人為本”的環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng)，人們通過投訴、申告等各種方式，為求一個(gè)舒適、安靜的環(huán)境，對噪聲與振動(dòng)控制行業(yè)提出了更高的要求，無疑也促進(jìn)了噪聲與振動(dòng)控制技術(shù)和該行業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，為適應(yīng)對噪聲與振動(dòng)控制的小型、靈活和適應(yīng)性強(qiáng)等市場經(jīng)濟(jì)的需要，鄉(xiāng)鎮(zhèn)、集體以及私有企業(yè)順勢得到發(fā)展，滿足了這一市場需求。
展開 機(jī)器設(shè)備噪聲測試的新方法--振動(dòng)法測噪聲
一.引言
對機(jī)器設(shè)備噪聲測量最通常的方法是用聲級(jí)計(jì)進(jìn)行聲壓級(jí)測量，然而在不少場合，這種人們十分熟悉的方法卻顯得無能為力。例如：在正在運(yùn)行的多臺(tái)機(jī)器的機(jī)房里，需要測定各臺(tái)機(jī)器的噪聲時(shí)；或者要在生產(chǎn)成品的流水線上逐臺(tái)檢測每臺(tái)產(chǎn)品的噪聲時(shí)，都會(huì)由于其他聲源的影響以及反射聲的傳入使得聲級(jí)計(jì)無法顯示被測產(chǎn)品直接輻射的噪聲。隨著科技的發(fā)展，人們自然想到了聲強(qiáng)法。但是目前聲強(qiáng)法的測試儀器較貴，而且測試又較復(fù)雜，仍處于研究階段。于是，人們對聲波的測試開展了振動(dòng)法的研究。希望通過測量機(jī)器表面振動(dòng)量的方法來確定機(jī)器所輻射的噪聲量，通常稱為空氣噪聲的振動(dòng)測試法。多年理論分析和應(yīng)用研究的結(jié)果表明，這是一種十分簡便而有效的方法。在十分惡劣的環(huán)境條件下，幾乎可以不受環(huán)境噪聲和反射聲的影響，用一種特殊計(jì)權(quán)的測振儀就可通過測定機(jī)器表面的振動(dòng)量，來確定其噪聲輻射值。目前這種方法已成功地用于生產(chǎn)實(shí)際。
采用測振法在生產(chǎn)現(xiàn)場測試產(chǎn)品的噪聲是在其他方法都無法簡便、迅速、經(jīng)濟(jì)和準(zhǔn)確的解決產(chǎn)品現(xiàn)場噪聲檢測的情況下而提出的。西德、美國等國家開展此項(xiàng)技術(shù)研究已有多年了，德國BBC公司花費(fèi)了十幾馬克研究振動(dòng)法，并成功地將此項(xiàng)技術(shù)用于接觸器的現(xiàn)場噪聲檢測上。美國經(jīng)過多年的研究，已在海軍MIL標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定用振動(dòng)法測定微電機(jī)的噪聲。國際ISO標(biāo)準(zhǔn)化組織已公布了測振法標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件。
我國是在七十年代末期開始探討測振法的。
展開 測量振動(dòng) | 人體振動(dòng)測量
人們很早就認(rèn)識(shí)到，人體直接暴露在振動(dòng)環(huán)境下所受的影響可能是非常嚴(yán)重的，振動(dòng)可能導(dǎo)致視力模糊、失去平衡、注意力不集中等影響，在某些情況下，某些頻率和水平的振動(dòng)甚至可能會(huì)對人體內(nèi)部器官造成永久性傷害。
過去50年來，研究人員一直在收集有關(guān)振動(dòng)手持式電動(dòng)工具對生理影響的數(shù)據(jù)。在使用鏈鋸的林業(yè)工人中，“白手指”綜合癥很常見?！鞍资种浮睍?huì)造成血管和神經(jīng)組織的逐漸退化，患者失去操縱能力和手部的感覺。
首次公布的有關(guān)振動(dòng)與人體的國際標(biāo)準(zhǔn)是ISO2631-1978，它規(guī)定了人體最敏感的頻率范圍內(nèi)1分鐘至12小時(shí)的暴露時(shí)間限制曲線，即1 Hz至80 Hz。該標(biāo)準(zhǔn)的更高版本包含更多詳細(xì)信息。
這些建議涵蓋整個(gè)人體在三個(gè)支撐表面受到振動(dòng)的情況，即站立者的腳、坐著的人的臀部和躺下的人的支撐區(qū)域。
標(biāo)準(zhǔn)建議手持式電動(dòng)工具手柄上的最大允許振動(dòng)譜
三個(gè)嚴(yán)重性標(biāo)準(zhǔn)：
舒適度降低的邊界，適用于客運(yùn)等領(lǐng)域
疲勞效率降低的邊界，與車輛駕駛員和機(jī)器操作員有關(guān)
暴露極限邊界，對健康有危險(xiǎn)
有趣的是，在縱向方向上，即腳對頭，身體對4-8 Hz頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)最敏感。在橫向方向上時(shí)，身體對頻率范圍為1-2 Hz的振動(dòng)最敏感。
使用鋰電池供電的LAN-XI分析儀可用于測量振動(dòng)運(yùn)動(dòng)對人體造成不適或損害的可能性。
展開 測量振動(dòng) | 環(huán)境對振動(dòng)測量有哪些影響？
環(huán)境影響是測量振動(dòng)時(shí)應(yīng)了解的一部分，本文簡要解釋了如下因素對振動(dòng)測量的影響：
溫度
電纜噪聲
來自周圍環(huán)境的其他影響
壓電材料和溫度
所有壓電材料都受溫度影響，因此環(huán)境溫度的變化都會(huì)引起加速度計(jì)的靈敏度發(fā)生變化。
典型的通用加速度計(jì)可以承受高達(dá)
250°C左右
的溫度。在更高
溫度下，壓電陶瓷將開始去極化，因此靈敏度將發(fā)生永久改變。如果去極化不太嚴(yán)重，則在重新校準(zhǔn)后仍可使用這種加速度計(jì)。對于-196°C至482°C的溫度，可提供采用特殊壓電材料的加速度計(jì)。
出于這個(gè)原因，所有B&K
加速度計(jì)
都提供
典型靈敏度與溫度曲線
，當(dāng)溫度顯著高于或低于20°C的情況下進(jìn)行測量時(shí)，可以根據(jù)加速度計(jì)靈敏度的變化來校正測量的水平。
在測量環(huán)境中，壓電加速度計(jì)在受到溫度波動(dòng)（稱為溫度瞬變）時(shí)，也會(huì)顯示出不同的輸出。這通常只是在測量極低水平或低頻振動(dòng)的情況下才會(huì)遇到的問題?，F(xiàn)代剪切型加速度計(jì)的靈敏度不易受溫度瞬變的影響，而壓縮類型的加速度計(jì)輸出則可能高出100倍或更多倍。
當(dāng)加速度計(jì)需要安裝在溫度高于250°C的表面時(shí)，可以在底座和測量表面之間插入散熱片和云母墊圈。在350至400°C的表面溫度下，通過這種方法，加速度計(jì)底座可以保持在250°C以下。使用流體冷卻幫助帶走熱量可以提供額外的幫助。
加速度計(jì)電纜噪聲
由于壓電加速度計(jì)具有較高的輸出阻抗，因此連接電纜中產(chǎn)生的噪聲信號(hào)有時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)問題。這些干擾可能是由接地環(huán)路、摩擦電噪聲或電磁噪聲引起的。
接地回路
電流有時(shí)會(huì)流入加速度計(jì)電纜的屏蔽層，因?yàn)榧铀俣扔?jì)和測量設(shè)備是分開接地的。
展開 測量振動(dòng) | 解密關(guān)于振動(dòng)測量的基本概念
什么是振動(dòng)？
當(dāng)物體描述關(guān)于參考位置的振蕩運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體被稱為振動(dòng)。一個(gè)完整的運(yùn)動(dòng)周期在一秒內(nèi)發(fā)生的次數(shù)稱為頻率，以赫茲（Hz）為單位。
該運(yùn)動(dòng)可以由以
單個(gè)頻率出現(xiàn)的
單個(gè)分量
組成，例如與音叉一樣，或者由以
不同頻率同時(shí)出現(xiàn)的多個(gè)分量
組成，例如與內(nèi)燃機(jī)的活塞運(yùn)動(dòng)一起。
在實(shí)踐中，振動(dòng)信號(hào)通常由許多同時(shí)發(fā)生的頻率組成，因此我們不能僅通過觀察時(shí)間模式立即看出有多少分量以及它們發(fā)生在什么頻率。
這些分量可以通過
繪制振動(dòng)幅度與頻率的關(guān)系
來顯示。將振動(dòng)信號(hào)分解成各個(gè)頻率分量稱為頻率分析，這種技術(shù)可被視為診斷振動(dòng)測量的基石。將振動(dòng)水平表示為頻率的函數(shù)的曲線圖稱為
頻譜圖
。
當(dāng)對機(jī)器振動(dòng)做頻率分析時(shí)，我們通常會(huì)發(fā)現(xiàn)幾個(gè)顯著的周期頻率分量，這些頻率分量與機(jī)器各個(gè)部件的基本運(yùn)動(dòng)直接相關(guān)。因此，通過頻率分析，我們能夠追蹤到
不希望的振動(dòng)源
。
振動(dòng)從何而來？
在實(shí)際操作中，避免振動(dòng)是非常困難的。這通常是由于制造公差、間隙、機(jī)器部件之間的滾動(dòng)和摩擦接觸以及旋轉(zhuǎn)和往復(fù)構(gòu)件中的不平衡力的動(dòng)態(tài)效應(yīng)而發(fā)生的。通常，微小的不重要的振動(dòng)可以激發(fā)一些其他結(jié)構(gòu)部件的共振頻率，并被放大成主要的振動(dòng)和噪聲源。
不過，有些工作又需要利用機(jī)械振動(dòng)。例如，我們在部件給料機(jī)、混凝土壓實(shí)機(jī)、超聲波清潔槽、鑿巖機(jī)和打樁機(jī)中故意產(chǎn)生振動(dòng)。振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)廣泛用于向產(chǎn)品和子組件施加受控水平的振動(dòng)能量，其中需要檢查它們的物理或功能響應(yīng)并確定它們對振動(dòng)環(huán)境的耐受性。
展開 
淺析滾動(dòng)軸承振動(dòng)與噪聲的相關(guān)性
如果想對其開展掌控活動(dòng)的話，就要掌控好軸承的振動(dòng)問題，經(jīng)由利用專門的裝置來對其開展測試活動(dòng)，此舉不單單能夠獲取顯著地意義，同時(shí)還能夠獲取非常精準(zhǔn)的信息。假如是經(jīng)由測試噪音的話，很顯然其對于環(huán)境的規(guī)定就是非常嚴(yán)苛的，規(guī)定背景聲響要低一些，此時(shí)就應(yīng)該設(shè)置測試區(qū)域，而其花費(fèi)的資金很多，因此要經(jīng)由對振動(dòng)的測試來實(shí)現(xiàn)這個(gè)意義。
4 測量軸承振動(dòng)與噪聲的方法
4.1測量軸承振動(dòng)的方法
測量振動(dòng)的方法較多，有電測法、機(jī)械法和光學(xué)法等，其中最常用的是電測法。按測量振動(dòng)的物理量不同，可分為位移、速度和加速度。其中，位移適用于測量低頻振動(dòng)；速度適用于測量中頻振動(dòng)；加速度則適用于測量高頻振動(dòng)。位移、速度和加速度3個(gè)參數(shù)之間，可以通過數(shù)學(xué)微分或積分相互得出，但加速度通過積分獲得速度和位移的誤差較小，而將位移或速度進(jìn)行微分則誤差較大。
4.2測量軸承噪聲的方法
測量噪聲比測量振動(dòng)以及其他許多物理量都困難一些，也不易測準(zhǔn)，即測量誤差較大。測量噪聲的理想聲場是自由聲場。自由聲場是指在均勻各向同性的介質(zhì)中，邊界影響可以不計(jì)的聲場。在自由聲場中，聲波可以將聲源的輻射特性向各個(gè)方向不受阻礙或干擾地傳播。但自由聲場很難實(shí)現(xiàn)，一般只能獲得滿足一定測量誤差要求的近似的自由聲場，如消聲室中的聲場。消聲室能有效地吸收入射聲波，反射聲波對聲場的影響基本上可以忽略不計(jì)，所以在一定的頻率范圍內(nèi)，消聲室中的聲場基本上可以認(rèn)為是自由聲場。測量軸承噪聲的方法是在消聲室內(nèi)，采用A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)聲壓級(jí)（A計(jì)權(quán)聲級(jí)適用于模擬人耳對55dB以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性，并對低頻成分的衰減程度很大），背景噪聲要求一般應(yīng)低于15dB（A）甚至12dB（A）。測量時(shí)，軸承噪聲與背景噪聲的差值最好應(yīng)在10dB（A）以上，最低必須保證在4dB（A）以上，否則就很難準(zhǔn)確測出軸承噪聲。
展開 電機(jī)振動(dòng)噪聲的產(chǎn)生以及控制：振動(dòng)和噪聲的來源
先從電機(jī)的噪聲說起，電機(jī)噪聲根據(jù)其產(chǎn)生機(jī)理的不同，大致可分為三類：電磁噪聲、機(jī)械噪聲和空氣動(dòng)力噪聲
1
電磁噪聲
電磁噪聲來源于電磁振動(dòng)，電磁振動(dòng)由電機(jī)氣隙磁場作用于電機(jī)鐵心產(chǎn)生的電磁力所激發(fā)，而電機(jī)氣隙磁場又決定于定轉(zhuǎn)子繞組磁動(dòng)勢和氣隙磁導(dǎo)。氣隙磁場產(chǎn)生的電磁力是一個(gè)旋轉(zhuǎn)力波，有徑向和切向兩個(gè)分量。徑向分量使定子和轉(zhuǎn)子發(fā)生徑向變形和周期性振動(dòng)，是電磁噪聲的主要來源；切向分量是與電磁轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的作用力矩，它使齒對其根部彎曲，并產(chǎn)生局部振動(dòng)變形，是電磁噪聲的一個(gè)次要來源。還有很多設(shè)計(jì)和故障原因，也會(huì)造成電磁噪聲的增加，例如：鐵心飽和的影響；電網(wǎng)中的諧波分量；異步電動(dòng)機(jī)斷條；裝配氣隙不均勻等等。電磁噪聲的大小與電機(jī)氣隙內(nèi)的諧波磁場及由此產(chǎn)生的力波的幅值、頻率和磁極數(shù)有關(guān)，也同定子的固有頻率、阻尼系數(shù)等密切相關(guān)。
2
機(jī)械噪聲
電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)部分的摩擦、撞擊、不平衡以及結(jié)構(gòu)共振形成機(jī)械噪聲，主要是軸承和換向引起的。電機(jī)軸承在繁重的工作狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠和外圈滾道相接處會(huì)發(fā)生彈性變形。滾道變形隨接觸處的變化呈周期性變化，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。軸承裝機(jī)后，內(nèi)外圈的配合及軸承游隙對電機(jī)噪聲也有一定的影響。
展開 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析：ANSYS電機(jī)振動(dòng)噪聲分析
噪聲分析
在 Workbench 的 Analysis System 窗口中，選擇Harmonic Acoustic建立噪聲分析模塊，如下圖所示。
圖9 噪聲分析流程圖
對電機(jī)定子建立外流場模型，形狀可以自行定義。然后將諧響應(yīng)分析的速度分布導(dǎo)入流場模型中定子外表面部分，并設(shè)定聲場分析邊界條件，如下所示。
圖10 導(dǎo)入諧響應(yīng)速度分布
圖11 噪聲分析邊界條件
圖12 SPL分布圖
6. 結(jié)論與展望
通過ANSYS Workbench可以方便的分析電機(jī)振動(dòng)噪聲，此外在此基礎(chǔ)上還可以進(jìn)行多轉(zhuǎn)速分析以及對電機(jī)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。
文章來源：易仿真
展開 測量振動(dòng) | 如何避免振動(dòng)測量錯(cuò)誤？如何為加速度計(jì)選擇安裝位置？
如何避免測量錯(cuò)誤是測量振動(dòng)時(shí)必須知曉的內(nèi)容，本文簡要解釋了以下幾點(diǎn)：為避免因加速度計(jì)共振而出錯(cuò)，該如何為加速度計(jì)選擇安裝位置，以及如何安裝。
加速度計(jì)安裝位置
安裝加速度計(jì)，應(yīng)使所需的測量方向與其主靈敏度軸一致。加速度計(jì)對橫向振動(dòng)也較敏感，但通常可以忽略這一點(diǎn)，因?yàn)闄M向靈敏度通常小于主軸靈敏度的5%。
測量物體振動(dòng)的原因
通常決定了測量點(diǎn)的位置。以圖中的軸承座為例，加速度測量用于監(jiān)控軸和軸承的運(yùn)行狀況，加速度計(jì)位置的響應(yīng)應(yīng)直接來源于軸承傳遞的振動(dòng)。
加速度計(jì)"A"主要檢測來自軸承的振動(dòng)信號(hào)，而非機(jī)器其他部件的振動(dòng)，但加速度計(jì)"B"檢測到的軸承振動(dòng)可能因路徑過長而改變，混有來自機(jī)器其他部件的信號(hào)。同樣，加速度計(jì)"D"的位置不如加速度計(jì)"C"的位置更直接。
另一個(gè)問題是，應(yīng)該測量
問題機(jī)器部件的哪個(gè)方向
？沒有放之四海而皆準(zhǔn)的規(guī)則，但以所示軸承為例，通過軸向和徑向方向（通常為預(yù)期剛度最低的方向）進(jìn)行測量，可以獲取有價(jià)值的信息用于監(jiān)測目的。
機(jī)械物體對強(qiáng)迫振動(dòng)的響應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象，人們可以預(yù)期，特別是在高頻率下，能夠測量到顯著的振動(dòng)水平和頻譜，即使在同一機(jī)器部件上的相鄰測量點(diǎn)。
安裝加速度計(jì)
良好的安裝方法
是確保準(zhǔn)確測量的關(guān)鍵之一。草率的安裝導(dǎo)致安裝共振頻率的下降，這會(huì)嚴(yán)重限制加速度計(jì)的使用頻率范圍。
理想的安裝是通過
螺紋螺柱安裝到平面
，如圖所示光滑的表面。在擰緊加速度計(jì)之前，將一層薄薄的潤滑脂涂在安裝表面上通常會(huì)提高安裝剛度，從而確保安裝的共振頻率接近規(guī)格。
機(jī)器上的
螺紋孔應(yīng)足夠深
，避免螺柱進(jìn)入加速度計(jì)底座。
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