一种采用激振器激励的扬声器振动部件共振频率测量方法及系统

提出了一种采用激振器激励方式的扬声器振动部件共振频率测量方法及系统。采用激振器作为激励被测部件振动的激励源,并通过加速度传感器实时检测夹具的振动加速度（包括幅度和相位）,以确保被夹具夹持住的被测部件在测量频率范围内上下平稳振动;通过激光位移传感器测量被测部件在不同频率点振动时的振动位移,可得到被测部件振动的频率响应（被测部件振动加速度和夹具振动加速度的比值的频率响应）;根据该频率响应进行计算最后可得到被测部件的共振频率。实验结果表明,实测频率响应的曲线与理论分析相一致,测量结果的可重复性和准确性良好,可测量的振动部件的种类和范围更广。     

基于共振法的黏弹性细棒力学参数宽频测试

在黏弹性细棒力学参数共振法测量的基础上提出了一种宽频测试方法。激振器产生了波形可控的宽频短脉冲信号,对黏弹性细棒进行纵向激励。利用激光测振仪分别测量激振器和细棒自由端的振动速度响应,通过自由端与激振端响应信号在宽频范围的幅值比和相位差,根据共振法原理可解算共振频率处的储能模量和损耗因子。另外,对测试过程进行了有限元仿真。结果表明:利用该测试方法,通过较少次数测试可得到与黏弹仪数据吻合的动力学参数,而有限元分析可对测试提供指导。     

定则振动系统下黄冠梨振动特性及损伤研究

目的通过对黄冠梨进行振动试验测试,研究其在定则振动系统下的振动特性以及振动加速度、振动频率与其他振动参数对黄冠梨损伤的影响,建立黄冠梨面积、体积损伤率与时间关系模型。方法通过定则振动中的扫频试验和定频试验,分析黄冠梨的振动加速度与共振频率、能量传递率之间的关系,研究黄冠梨面积损伤率和体积损伤率的变化规律。结果黄冠梨的共振频率随加速度的增大呈下降趋势,0.85g后共振频率基本无明显变化,7层黄冠梨从下至上各层共振频率变化趋势相似。随着振动加速度的增大,单层黄冠梨的共振频率与能量传递率均逐渐变小。结论单层黄冠梨的加速度与共振频率呈非线性关系,多层黄冠梨的面积损伤率与体积损伤率随着层数的增加而变大,其共振频率随着层数的增加而减小。     

用于超声清洗复合振动换能器的研究

本文研究了一种由纵向振动夹心式压电超声换能器与弯曲圆盘组成的用于液体中超声处理的复合振动辐射器。推出了恢复合振动系统的共振频率设计方程，分析了各个振动模式的机电转换特性及其声波辐射特性，测量了振动系统的共振频率及其有效机电耦合系数。从实验及理论结果可以看出，振动系统的频率测试值与设计值基本符合。在一定的共振频率上，该振动系统具有最大的有效机电耦合系数，是一种很有前途的功率超声辐射器。     

滚动轴承振动加速度信号积分测试技术研究

滚动轴承出厂时需要根据国家标准进行振动检测。对滚动轴承的振动进行测量的方法主要是采用速度型测振和加速度型测振。由于速度型测振仪和加速度型测振仪所采用的传感器不同,两者的测量结果有相关性,但测量结果并不一致。传统的轴承测振仪采用模拟电路,对加速度信号进行准确积分,难度较大;随着计算机测量技术的迅速发展,运用数字量测试和积分技术,可以采用对加速度信号进行积分得到速度的方法进行测试。通过对轴承的加速度信号进行积分,进行振动速度测量,可以在同样的测试条件下对轴承的振动加速度和振动速度进行比较,具有实际应用价值。本文采用数字量测试技术,以深沟球轴承为研究对象,对加速度积分算法进行研究,利用MATLAB和Lab VIEW软件编写了数字滤波器和时域积分算法,减去了时域积分产生的趋势项,降低了趋势项误差。通过实际测量实验,所得结果与轴承行业所用的标准精密模拟积分器所得结果具有较好的一致性,可以满足轴承振动速度测量的需要。     

一种新型宽带激振器的设计

研制一种新型宽频带激振器,在原有振动测试系统的基础上,将电动式激振与压电式激振这两种方式点结合起来。通过对其进行空载加速度频响测试和力频响测试,实现从20Hz至20kHz较宽范同内的激振,验证了这种新型宽带激振器的可行性。     

机枪振动响应测试

本文根据机枪的结构特点，采用电涡流位移计测量位移，用测量的加速度信号获得振动响应的各特性时刻，对某机枪进行了单发和连发射击的振动响应曲线测试，结果令人满意。     

用于声化学的复合换能器的研究

设计了一种夹心式纵弯复合振动模式超声换能器,该换能器由纵向夹心式压电超声换能器与弯曲正六边形薄板组成。采用有限元方法,对一定几何尺寸边界自由的正六边形薄板进行模态分析,得到中心位移最大的某一模态,设计以该模态的频率作为共振频率的纵弯复合模式换能器。当复合振动系统振动模式的共振频率与纵向换能器的共振频率以及正六边形薄板弯曲振动的共振频率一致时,复合振动系统具有较高的有效机电耦和系数,系统声辐射能力较强;频率的理论与测量值的误差可能是设计纵向换能器时未考虑预应力螺栓、前后盖板的形状以及横向振动的影响,材料参数的取值与实际值有误差。弯曲振动的正六边形薄板的几何尺寸大,将会增大复合振动系统声波的辐射面积,因此可以改善局部空化腐蚀问题,并且可以提高槽内声场的均匀性,从而可以提高声化学产率;实验结果表明,换能器的共振频率测试值与设计值基本吻合。     

自动挡汽车换挡质量评价系统研究

换挡质量一直是双离合自动变速箱电控系统的重难点,基于车辆纵向加速度动态测量,提出一种自动挡车型换挡质量评价系统,该系统利用加速度传感器、NI数据采集器及CANape等设备,采集换挡过程中的换挡时间和纵向加速度信号,通过自编程序计算得到换挡过程中的振动剂量值(VDV)、加速度差值以及换挡时间,以此来客观评价车辆在踩油门升挡、踩油门降挡、松油门升挡、松油门降挡4类换挡工况下的换挡品质。利用某DCT车型,按照该评价系统对其换挡质量进行测试,结果表明:该系统能够准确对4类换挡工况进行客观的数据评价,能够准确识别出影响换挡质量的因素,证明此方法有效可行。     

含金属芯压电纤维的纵向振动研究

建立了悬臂杆结构含金属性芯电纤维的纵向振动模型和动态测试模型。基于第一类压电方程,推导了外加简谐激励电压时,悬臂杆结构含金属芯压电纤维的等效纵向外力;基于纵向振动理论,推导出纵向振动模型;并由电位移,得到表面电荷、电流、导纳,建立了动态测试模型,通过测量共振频率fr、反共振频fa率和低频电容,计算出压电纤维的几个主要参数：弹性柔顺系数 、机电耦合系数 、介电常数 和压电常数 。详细叙述了纵向振动模型和动态测试模型的建立过程,并给出了具体的测试方法,提供了一个实际试样的测试结果。测试结果表明,根据纵向振动模型所建立的动态测试方法可以快速、准确地测量含金属芯压电纤维的主要参数。     

天津软土地区地铁运营沿线地面振动响应实测与建模分析

首先利用CMG-5TCDE一体化强震仪,对天津地铁5号线职业大学站-淮河道站区间沿线进行场地地表振动强度测试;接下来基于实际工程数据,利用ABAQUS建立轨道-道床-隧道-土层三维有限元模型,数值模型通过Python程序实现黏弹性边界的设置,并应用DLOAD子程序实现列车轮载的移动施加,最终采用动力隐式分析方法模拟计算场地地表在地铁经过时的振动反应。研究结果显示,地铁经过与非经过时的地表振动强度差别明显,地铁通过时,测点的振动强度显著增大;同时,地铁运营造成的地表竖向振动随距隧道距离的增加衰减较为明显。在振动强度方面,地表Z振级的模拟与实测值相差在2 dB以内;竖向振动加速度峰值方面,有限元模拟与实测值相差在5.0×10^-4 m/s^2以内,预估偏差率仅在4.5%~7%之间。     

激光多普勒效应微纳测量技术的研究

研究MEMS系统中可动构件(膜、梁、梳、面、弹簧)在承受压力、弯曲等机械负荷及热负荷下的性能，重要途经是测量其在各种条件下的运动量(振动、位移等)．提出了一种MEMS构件微小振动、位移测量系统，采用外差法激光多普勒技术，通过对信号的频谱分析，确定了信号处理单元的适宜频带宽度．对调相多普勒跟踪信号进行相干解调及频率／电压转换，可以实时地得到被测的速度、位移、加速度、频率等参量．实现的测量分辨力为20nm．     

单音片振动式液体粘度测量仪的研究

论述了单音片传感器测量液体粘度的原理及结构特点，它是利用压电陶瓷的自激振动激励单音片在液体中振动，从而测得液体粘度，仪器同时配有温度传感器，可测得实时温度，该传感器与计算机配合使用时，即可成为一种高精度的液感器，可测得实时温度，该传感 器与计算机配合使用时，即可成为一种高精度的液感器，可测得实时温度，该传感器与计算机配合使用时，即可成为一种高精度的液体粘度测量仪器，文中对仪器的测量数据进行了分析，这种仪器具有响应速度快、精度高、使用方便等特点，可广泛用于石油、化工、仪器等领域。     

有限元在粘弹性细棒动力学参数反演中的应用

粘弹性材料具有良好的阻尼性能,在工程振动与噪声处理上的应用非常广泛。利用粘弹性材料进行阻尼结构设计并预测其动力学特性,需要知道准确的动力学参数。回顾粘弹性材料动力学参数测试的经典方法,并着重介绍共振法测试技术。研究共振法测试中细棒的动力学响应与动力学参数间的关系,在此基础上,基于共振法测试数据和有限元仿真,提出一种反演粘弹性材料动力学参数的新方法。首先根据幅值比反演出损耗因子,再根据共振频率反演出储能模量。通过具体算例验证可知,反演得出的动力学参数的相对误差均在4 % 以内,该反演方法不仅结果收敛、准确可靠且反演速度快,为在连续频率范围内的动力学参数反演奠定基础。     

Distinct Element Model of Energy Dissipation in Vibrated Binary Particulate Mixtures

Distinct element model (DEM) simulations of energy dissipation in vibrated particle beds are compared with experimental results. DMX, a 3-D DEM of polydisperse spheres in an open-top vibrating cylinder, was used. Simulations were conducted for vibrating mono and binary particle systems. Energy dissipation rate per vibration cycle at different frequencies and maximum accelerations was examined. Experimental data from previous publications were compared with the simulations. Reasonable qualitative agreement was achieved on scaled-up (by number of particles) simulation results. These show that DEM can capture the harmonic phenomena, showing resonance in dissipation at several frequencies at low accelerations (<1 g). At high acceleration levels (>1 g) no harmonics are observed. At low frequency levels where the vibration amplitudes are higher, the DEM reproduces experimental energy dissipation levels better than a continuum viscoelastic model. For a larger diameter vessel (fewer layers and decreased wall effects) the resonant dissipation frequency increases. Quantitative agreement between DMX predictions and the experiments is reasonable given the scatter in the experimental results; at high frequency there is at least an order of magnitude difference in the rate of dissipation, which was also observed in viscoelastic model predictions. Results show that even with using only 100 particles the agreement between DMX predictions and the experiments is qualitatively reasonable. This will enable the examination of many more situations and combinations as it can be carried out relatively “fast.”     

小波分析在路面反应谱中信号降噪的应用

在简述加速度法测量路面反应谱和小波降噪原理的基础上,采用Daubechies小波分别对碎石路面反空谱和沙土地路面反应谱进行降噪处理。通过实验结果分析,小波去噪使采样信号在时域和频域的特性都得到增强,路面不平度的分析准确性有所提高,证明这是改善实验测试信号质量的一种有效方法。     

高层建筑物爆破拆除中震动的测试及分析

在十八层楼房爆破拆除中 ,利用GDQJ-1A地震强度计测定了爆破震动和塌落震动。通过滤波和积分将各测点记录的加速度值换算成速度值。测试数据的分析表明 ,高层建筑物爆破拆除过程中爆破震动引起的质点振动速度随距离的增加衰减较快 ,但塌落震动衰减较慢 ;震动持续时间随距离增加而延长 ;采用半秒延期雷管可以有效避免爆破震动的叠加。因此 ,在较近距离处 ,爆破震动是引起危害效应的主要原因 ,而在较远处 ,塌落震动则起主要作用。     

地铁引起建筑物振动评价研究

因为不能直接量测地铁环境中拟建建筑物的振动,介绍基于理论计算分析对地铁运行引起建筑物振动的评价方法。由于地铁隧道底面振动记录资料缺乏,量测困难;列车-轨道-地基系统的模拟不尽完善。针对上海地铁隧道正上方某拟建建筑物的振动问题,建立上部结构的刚性地基有限元模型,输入场地实测地面振动加速度激励,计算结构振动在时域内的响应。利用傅里叶变换,对结构时域内的响应进行频域分析,根据国家标准对地铁引起建筑物的振动做出评价,从而为地铁环境中建筑物防振设计提供依据。     

高层建筑物爆破拆除中震动的测试及分析

在十八层楼房爆破拆除中 ,利用GDQJ-1A地震强度计测定了爆破震动和塌落震动。通过滤波和积分将各测点记录的加速度值换算成速度值。测试数据的分析表明 ,高层建筑物爆破拆除过程中爆破震动引起的质点振动速度随距离的增加衰减较快 ,但塌落震动衰减较慢 ;震动持续时间随距离增加而延长 ;采用半秒延期雷管可以有效避免爆破震动的叠加。因此 ,在较近距离处 ,爆破震动是引起危害效应的主要原因 ,而在较远处 ,塌落震动则起主要作用。