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為什么會用到階次分析?階次圖的表達方式有哪些?

更新日期:2021-07-20      點擊次數(shù):1621
  為什么會用到階次分析?現(xiàn)代的工業(yè)設(shè)備當中,無論是大到航空航天飛行器、小到鐘表器械等都涉及到旋轉(zhuǎn)機械,當這些旋轉(zhuǎn)機械處于運動狀態(tài)時,其本身或與之關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一定幅值的噪聲信號,當轉(zhuǎn)速上升或下降時,幅值也會相應的變化。一般從噪聲信號的測試結(jié)果看,噪聲信號明顯處所對應的頻率總是轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速的倍數(shù),這種倍數(shù)的關(guān)系即是階次。通過階次可以對結(jié)構(gòu)的振動噪聲信號進行分析,例如發(fā)動機的振動噪聲,在測試之前,確定發(fā)動機各旋轉(zhuǎn)部件與曲軸轉(zhuǎn)速之間的階次關(guān)系。當實際測試時,如果發(fā)現(xiàn)某階次的響應大,就可以通過階次關(guān)系確定是發(fā)動機哪個部件產(chǎn)生的響應,可以針對性地進行減振降噪工作。因此,對于旋轉(zhuǎn)機械而言,階次分析是一個非常有用的工具。
 
  階次分析階次圖的表達方式有:瀑布圖、colormap、階次切片圖。
 
  1.瀑布圖是沿著轉(zhuǎn)速軸按照較小的轉(zhuǎn)速增量產(chǎn)生的頻譜曲線組成的,沿著頻率軸的每一條曲線都是在特定轉(zhuǎn)速步長下的單張瞬時譜,將這些譜線按著轉(zhuǎn)速先后順序堆放在一起則形成了瀑布圖。
 
  2.colormap與瀑布圖類似,只不過colormap是將振動或噪聲信號的強弱用顏色來區(qū)分,更暗/冷的顏色表示更低的幅值,而更亮/暖的顏色表示更高的幅值,沒有了幅值軸,即原來的三維圖變成二維圖,因此更加直觀形象。Colormap中確定的關(guān)鍵因素是共振頻率和階次線,階次線是從原點出發(fā)的斜線,共振頻率是垂直頻率軸的直線,且幅值更高。
 
  3.階次切片圖:如果需要比較各個階次在不同轉(zhuǎn)速下對信號的貢獻量的大小,在上述兩種圖形中直接進行比較不容易判別,此時需要把這些階次作切片,將切出來的階次放在同一個二維圖中進行比較,這就是階次切片圖。
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