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第4節(jié)激振設備,振動激振設備主要是振動臺和激振器。通常，激振器是安裝在被測物體上直接激振，從而產生一個干擾力并作用于被測結構物上；而振動臺是把被測物體裝在振動平臺上，振動臺產生一個變化的振動位移，從而在被測物體上產生一個與振動臺的振動位移相對應的牽連慣性力而激振。激振設備產生干擾力使被測物體發(fā)生強迫振動，可以方便地實現在測試實驗時被測物體所要求的強迫振動形式。,激振設備種類很多，根據結構原理可分為機械式、電磁式、液壓式和壓電式等多種形式。,一、激振器,1、機械慣性式激振器,這種激振器是利用偏心質量的旋轉，使之產生周期變化的離心力，以起激振作用。由兩個帶偏心質量而反向等速旋轉的齒輪結構組成的機械慣性式激振器如圖,慣性式激振器示意圖,偏心質量齒輪旋轉時，兩質量的慣性力的合力在鉛區(qū)直方向以簡諧規(guī)律變化，在水平方向合力為零，則激振力的大小,使用時，將激振器固定在被測物體上，激振力帶動物體一起振動。此類激振器一般都用直流電動機帶動，改變直流電動機的轉速可調節(jié)干擾力的頻率。,這種激振器的優(yōu)點是，制造簡單，能獲得從較小到很大的激振力（0至幾千公斤）；缺點是工作頻率范圍很窄，一般為0至100Hz。由于受轉速的影響，激振力大小無法單獨控制，另外，機械慣性式激振器本身質量較大，對被激振系統(tǒng)的固有頻率有一定影響，且安裝使用很不方便。,2、電磁式激振器,電磁式激振器是將電能轉換成機械能，并將其傳遞給試驗結構的一種儀器。其結構原理示意圖如圖,電磁式激振器由磁路系統(tǒng)（包括勵磁線圈、中心磁級、磁極板）與動圈、彈簧、頂桿、外殼等組成。動圈固定在頂桿上，處在中心磁極與磁極板之間的空氣氣隙中；頂桿由彈簧支撐，工作時頂桿處于限幅器的中間，彈簧與殼體相連接。,在勵磁線圈中輸人直流電流，使中心磁極在磁極板的空氣氣隙中形成一個強大的磁場；同時再給動圈輸人一個交變電流Ie，電流在磁場的作用下產生的電磁感應力,力F使頂桿作上下運動，由頂桿傳給試件的激振力是電磁感應力F和可動部分的慣性力、彈性力、阻尼力等的合力。但由于激振器的可動部分質量很小，彈簧較軟（激振器彈簧通常做成失穩(wěn)狀態(tài)，即在一定范圍內，彈簧力不隨彈簧變形而改變），所以在一般情況下，其慣性力、彈性力和阻尼力可以忽略。當輸人動圈內的電流Ie。以簡諧規(guī)律變化時，則通過頂桿作用在物體上的激振力也以簡諧規(guī)律變化。,使用這種激振器時，是將它放置在相對于被測試物體靜止的地面上，并將頂桿頂在被測試物體的激振處，頂桿端部與被測試物體之間要有一定的預壓力，使頂桿處于限幅器中間，且要注意滿足相應的跟隨條件式。激振前頂桿應處于振動的平衡位置，這樣激振器的可動部分和固定部分才不發(fā)生相應的碰撞。,與電磁式激振器配套使用的儀器有信號發(fā)生器、功率放大器和直流穩(wěn)壓電源。連接方框圖如圖所示。（磁場采用永久磁鐵產生時，激振器不需要直流電源。）,電磁式激振器系統(tǒng)連接示意方框圖,信號發(fā)生器是產生一定形式、一定頻率范圍和一定大小振動信號的設備，并向多功能形式發(fā)展，即同一信號發(fā)生器可產生多種振動信號，正弦、脈沖（分波、三角波）隨機和瞬態(tài)隨機等多種激振信號。功率放大器是將信號發(fā)生器輸出的電壓信號進行放大，給激振器提供與電壓信號成正比的電流，以使電磁式激振器產生符合要求的激振力。,電磁式激振器的優(yōu)點是能獲得較寬頻帶（從零赫茲到1萬赫茲）的激振力，即產生激振力的頻率范圍較寬。而可動部分質量較小，從而對被測物體的附加質量和附加剛度較小，使用也方便。因此，應用比較廣泛，但這種激振器的缺點是不能產生太大的激振力。電磁式激振器的安裝方式有許多種，一般以下面三種安裝方式為主。,1．激振器固定安裝方式如圖所示，這種固定方式要求安裝后，激振系統(tǒng)的共振頻率要高于激振器工作頻率的3-4倍以上。為此，應盡可能采用剛性較好的支架。在這種情況下，傳遞給試件的激振力就等于驅動線圈產生的電磁感應力F。,激振器固定安裝方式,2．彈性懸掛安裝方式用彈簧或橡皮繩將激振器懸掛在支架上，如圖所示。它要求安裝頻率要遠低于激振器的工作頻率。此時施加于試件的激振力近似地等于驅動線圈產生的電磁感應力F。用手握激振器對試件做激振試驗就屬于這種安裝方式，一般手握激振器的固有頻率大約為2Hz一3Hz。,激振器懸掛安裝方式,3．彈性安裝方式彈性安裝方式如圖示，它適用于試驗物體的質量遠大于激振器的質量，激振器的工作頻率遠遠高于安裝共振頻率的情況。,激振器彈性安裝方式,從以上三種安裝方式可以看出，激振器都通過激振頂桿和試件剛性地連接在一起，或者通過預壓力和試件連接起來。這樣，試件就等于在激振點處附加了一定的質量、剛度和阻尼，它對試件的動態(tài)參數會產生一定的影響。因此激振器的選擇原則是以能激起試件振動為前提，盡量選用功率小、質量小、剛度小的激振器。對于輕型結構、剛度很弱（如薄板）的試件，則要采用非接觸式激振器激振為好。,二、振動臺,機械式振動臺有連桿偏心式和慣性離心式兩種。它們的工作原理如圖所示。慣性離心式振動臺是基于旋轉體偏心質量的慣性力而引起振動平臺的振動來工作的，其工作原理與離心式激振器的工作原理相同。連桿偏心式振動臺是基于偏心輪轉動時，通過連桿機構而使工作臺作交變正弦運動來工作的。振幅大小可用改變偏心距的大小來調節(jié)，頻率可用改變電動機轉速來調節(jié)。,1、機械式振動臺,機械式振動臺的工作原理,由于機械摩擦和軸承損耗的影響，這種振動臺頻率一般不能超過50Hz。連桿偏心式振動臺的主要優(yōu)點是能夠得到很低的頻率，且振幅與頻率的變化無關；主要缺點是不能進行高頻激振，小振幅時失真度較大。一般來說，連桿偏心式振動臺的有效頻率范圍為0.5Hz-20Hz；慣性離心式振動臺的有效頻率范圍為10Hz--70Hz，且振幅在大于0.1mm以上時效果較好。機械式振動臺的優(yōu)點是結構簡單，容易產生比較大的振幅和激振力；缺點是頻率范圍小，振幅調節(jié)比較困難，機械摩擦易影響波形，使波形失真度較大。,2、電磁式振動臺,電磁式振動臺的結構原理與電磁式激振器極為相似，如圖示。它的驅動線圈繞在線圈骨架上，通過連桿與臺面剛性連接，并由上下支撐彈簧懸掛在振動臺的外殼上。振動臺的固定部分是由高導磁材料制成的，上面繞有勵磁線圈，當勵磁線圈通以直流電流時，磁缸的氣隙間就形成強大的恒定磁場，而驅動線圈就懸掛在恒定磁場中。,電磁式振動臺結構原理圖,電磁式振式臺的優(yōu)點是，噪音比機械式振動臺小，頻率范圍寬，振動穩(wěn)定，波形失真度小，振幅和頻率的調節(jié)都比較方便。缺點是有漏磁場的影響，有些振動臺低頻特性較差。電磁式振動臺的外形如圖所示。,振動臺的外形如圖,控制系統(tǒng)分為三路，一路是勵磁部分，它主要給勵磁線圈提供勵磁電流而產生恒定的磁場；另一路是激勵部分，它主要由信號發(fā)生器和功率放大器等組成，其輸出信號接到振動臺的驅動線圈上，以使其產生頻率和幅值均為可調的振動信號；第三路是測量部分，其傳感器裝在臺體內，測量放大器的輸出可接各種顯示和記錄設備。該部分用來測量臺面的位移、速度和加速度值。整個控制系統(tǒng)組裝在控制柜中。,3、液壓式振動臺,液壓式振動臺是將高壓油液的流動轉換成振動臺臺面的往復運動的一種機械，其原理如圖所示。,臺體由電動力式驅動裝置、控制閥、功率閥、液壓缸、高壓油路（供油管路）和低壓油路（回油管路）等主要部件組成。電動力式驅動裝置由信號發(fā)生器、功率放大器供給驅動線圈驅動電信號，從而驅動控制閥工作。由于液壓缸中的活塞同臺面相連接，控制閥與功率閥有多個進出油孔，分別通過管路與液壓缸、液壓泵和油箱相連，這樣在控制閥的控制下，通過不斷改變油路就可使臺面按控制系統(tǒng)的要求進行工作。,實際的液壓振動臺工作在閉環(huán)控制狀態(tài)，它的控制系統(tǒng)方框圖如圖所示。信號發(fā)生器產生的振動信號與各反饋回路傳感器測量得到的閥位移、液壓脈動及臺面位移信號一起在控制部分進行處理，最后產生誤差信號送到電動驅動裝置的驅動線圈中，然后經控制閥和功率閥使振動臺產生穩(wěn)定的振動。,液壓振動臺控制系統(tǒng)方框圖,由于液壓振動臺可比較方便地提供大的激振力，臺面能承受大的負載，因此一般都做成大型設備，以適應大型結構的模型試驗。它的工作頻率段下限可低至零赫，上限可達幾百赫。由于臺面由高壓油推動，因而避免了漏磁對臺面的影響。但是，臺面的振動波形直接受油壓及油的性能的影響。因此，壓力的脈動、油液受溫度的影響等都將直接影響臺面的振動波形。所以，與電磁式振動臺相比，它的波形失真度相對來說要大一些。,四、其它激振方法,1、磁動式激振器,磁動式激振器是一種非接觸式激振器。一般輕型結構或質量小、剛度很弱的試件進行激振試驗時常采用它，它對被激勵的物體的動態(tài)特性沒有什么影響。,磁動式激振器原理圖,磁動式激振器激振力變化曲線,2、壓電晶體片激振,把晶體片用502膠或914膠粘貼在試件上（一般粘貼在應變最大處），利用壓電晶體的逆壓電效應，在晶體片的兩個極面上加一正弦的交變電壓，晶體片就會產生正弦交變的伸縮，該伸縮力作用在被測部件上，就可激勵它產生強迫振動。若保持晶體片兩個極面上的電壓幅值不變，逐步改變電壓的頻率，使被激勵試件產生共振，從而就能找到共振頻率，并可測出幅頻曲線等振動參數。,晶體片激振適用于比較小的輕型結構及剛度很弱的連續(xù)體的激振，由于晶體片比較小，對激振系統(tǒng)帶來的附加質量和附加剛度也比較小。,3、力錘及應用,力錘又稱手錘，是目前試驗模態(tài)分析中經常采用的一種激勵設備。它的結構有兩種形式，如圖所示。它由錘帽、錘體和力傳感器等幾個主要部件組合而成。當用力錘敲擊試件時，沖擊力的大小與波形由力傳感器測得并通過放大記錄設備記錄下來。因此，力錘實際上是一種手握式沖擊激勵裝置。使用不同的錘帽材料可以得到不同脈寬的力脈沖，相應的力譜也不同。常用的錘帽材料有橡膠、尼龍、鋁、鋼等。使用不同的錘帽材料，力譜的帶寬不同。一般橡膠錘帽的帶寬窄，鋼最寬。因此，使用力錘激勵結構時，要根據不同的結構和分析頻帶選用不同的錘帽材料。,第5節(jié)基本振動參數的測量及儀器設備,本節(jié)將介紹振動系統(tǒng)振動參數的一般測量方法，包括：簡諧振動的頻率及振幅的測量、兩個同頻簡諧振動相位差的測量、衰減系數的測量以及用光學原理對振幅的測量。同時還對振動測量中應該注意的問題及相應的儀器設備的工作原理加以說明。,一、簡諧振動頻率的測量,1、李薩如圖形比較法,利用示波器、信號發(fā)生器以及常用的振動信號測試設備所組成的測試系統(tǒng)，來測簡諧振動的振動頻率，稱之為李薩如圖形比較法。運動方向相互垂直的兩個簡諧振動的合成運動軌跡，稱為李薩如圖形。,使用李薩如圖形法測量振動頻率的測量系統(tǒng)如圖示，它是把被測振動信號送入示波器的垂直偏轉軸Y，而把已知頻率的比較電壓信號（由信號發(fā)生器提供）送人水平偏轉軸X，這時在電子示波器的顯示屏上將形成李薩如圖形。李薩如圖形，可用數學方法加以說明。,李薩如圖形測頻的實驗框圖,此式是一個正橢圓方程，其李薩如圖形為一個正橢圓圖形。,通過頻譜分析儀對周期信號的頻率成分（諧波）的分析，從而測量出信號所包含的各次諧波頻率和幅值。這種方法是復雜周期信號頻率測量的主要方法。根據儀器選擇的不同，信號的分析頻率可從5Hz到20000Hz；頻率分辨能力可從若干赫提高到0．1Hz左右,2、用頻譜分析儀測量,將信號輸人儀器，可直接讀出信號的頻率值（和幅值）。這種方法使用方便，波形也不限于正弦波，但它要求被測信號基波頻率比較穩(wěn)定。頻率計數器有指針式和數字式兩種,3、用頻率計測量,將振動信號與時標信號同時記錄在紙帶上，根據時標刻度即可計算出信號的頻率（或周期）。大多數記錄儀都有時標信號，使用十分方便。這種方法的測量誤差比較大，但是它可以測定隨時間變化的振動頻率，也可測量兩個以上隨時間變化的振動頻率之間的關系；特別適用于試件作自由衰減振動時固有頻率的測量,4、用記錄信號波形與時標對比測量,用閃光燈照射物體，由小到大地調節(jié)閃光頻率，當第一次看到振動物體好象靜止或緩慢移動時，則閃光頻率就等于或近似等于物體的振動頻率（或回轉體的回轉頻率）。閃光測頻適用于較大的、明顯可見振動位移的振動物體的頻率測定。常用于測量回轉體的回轉頻率,5、閃光測量頻率,1、用振動測量儀測量,將信號輸入儀器，根據儀器所指示的數值（或電壓值），直接讀出（或利用系統(tǒng)的電壓靈敏度計算出）物體的振幅。大部分振動測量儀內設有積分、微分電路,二、簡諧振動幅值的測量,2、用電壓表測量,將信號輸入儀器，根據儀器所指示的電壓值及測量系統(tǒng)的電壓靈敏度，即可計算出物體振動的幅值。測量值可以是位移、速度、加速度,將記錄（或顯示）的振動波形幅值的大小乘以相應的靈敏度（可由系統(tǒng)標定得到），即可得到物體振動的幅值。在實際振動波形的記錄（或顯示）圖中，通常波形基線不易確定，故常讀取波形的峰一峰值，再折算為振動峰值或有效值。測量值可以是位移、速度、加速度。,3、用記錄信號波形的幅值測量,主要采用兩種方法.1.用激光作光源的干涉儀來測量振幅，其振幅量級可以小至微米以下，精度高，結果可靠，因此常用于振動測量儀和傳感器絕對標定。這種方法對測量要求嚴格，技術也較復雜2.采用激光全息攝影技術測量物體的振幅。這種方法具有敏感元件不與被測物表面接觸、精度高，能觀察微小振幅和較快獲得振動物體整個表面的振幅分布等優(yōu)點；但這種方法難以測量大型或曲面物體的振幅,4、光學法測量,用百分表（或千分表）固定在不動的基座（參考點）上作位移振幅的直接測量，或特制成慣性式測振器。這種測量方法，要求振動幅值大于表頭的最小示值單位，且測量頻率范圍較低，其測量值為位移振幅的峰峰值。方法簡單，但精度較低,5、百分表機械測量法,三、機械系統(tǒng)固有頻率的測量,確定機械系統(tǒng)的固有頻率，往往是一項很重要的工作，一般說來，通過理論及數值計算，可以估計系統(tǒng)固有頻率的頻率范圍。（一般很費機時，且不準確）通過振動測量工作，則可以比較精確地確定系統(tǒng)的固有頻率。測量機械系統(tǒng)的固有頻率，一般采用兩類方法：自由振動法和強迫振動法。,1、測量機械系統(tǒng)固有頻率的自由振動法,1）．初位移法在機械系統(tǒng)上加一個力，使系統(tǒng)產生一個初始位移，繼而把力很快（突然）地卸除掉，機械系統(tǒng)受到突然釋放，便開始作自由振動。右圖是一懸臂梁受到重力W作用而產生初始位移后突然卸載作自由振動的例子。,初位移法示意圖,2）．敲擊法（撞擊法）,用榔頭敲擊機械系統(tǒng)，也能使系統(tǒng)產生自由振動。如果榔頭敲擊系統(tǒng)的時間足夠的短，系統(tǒng)實際上是受到作用力P的沖量的作用—沖擊脈沖的作用。通過頻譜分析可以看出，一個沖擊脈沖包括了從零到無限大的所有頻率的能量，并且它的頻率譜是連續(xù)的，但是，只有在與機械系統(tǒng)的固有頻率相同時，相應的頻率分量才對此機械系統(tǒng)起作用，它將激勵機械系統(tǒng)以其自身的低階固有頻率作自由振動。下圖是懸臂梁受到沖擊力P作用產生自由振動的例子。,敲擊法示意圖,在機械系統(tǒng)中，阻尼總是存在的，因此，系統(tǒng)的自由振動很快就被衰減了。于是，為了測量系統(tǒng)的固有頻率，在實驗中，通常需要把機械系統(tǒng)作衰減振動的波形、標準時間信號的波形同時記錄下來，按照對比測量法，測定系統(tǒng)在衰減振動中的固有頻率。,優(yōu)點是方法比較簡便；缺點是振動波形很快就衰減掉了,2、測量機械系統(tǒng)固有頻率的強迫振動法,強迫振動法，實質上就是利用共振的特點（共振時振幅最大）來測量機械系統(tǒng)的固有頻率，因此，這種方法也叫共振法。在振動測量中，產生強迫振動的方法很多，主要有以下幾種。,1）．調節(jié)轉速的方法,逐步提高旋轉機械的轉速，并測量相應的振幅，當強迫振動的振幅最大的時候，就是機械系統(tǒng)共振的時候，發(fā)生共振時的轉速叫做臨界轉速，用nc。表示。根據臨界轉速和固有頻率的關系,就可以計算出機械系統(tǒng)的固有頻率。,調節(jié)轉速法示意圖,2）．調節(jié)干擾力頻率的方法,(1)用電磁激振器激振。將激振器的頂桿頂在機械系統(tǒng)的某個部位上，并使功率放大器輸人到激振器的電流保持不變，頂桿對機械系統(tǒng)作用一個幅值為常量并按正弦變化的電磁干擾力，以激勵機械系統(tǒng)作強迫振動。逐步提高激振器的振動頻率，下圖為調節(jié)干擾力頻率法示意圖并測量出相應的振幅，找出共振頻率，就找到了機械系統(tǒng)的固有頻率。,調節(jié)干擾力頻率法示意圖,（2）將整個機械系統(tǒng)（實物或模型）安裝在振動臺臺面上。振動臺工作時，整個系統(tǒng)和振動臺臺面一起作正弦運動（即干擾位移），并使被測系統(tǒng)產生牽連慣性力。在牽連慣性力的作用下，被測系統(tǒng)將作強迫振動。逐步提高振動臺位移的振動頻率，并讓振動臺的幅值保持不變，測量出機械系統(tǒng)的相應的振幅，就可測量出機械系統(tǒng)的固有頻率。,除以上兩種激振方法外，還有晶體激振和聲波激振等，它們主要用于薄殼葉片和薄膜結構系統(tǒng)中?？傊脧娖日駝拥姆椒y量機械系統(tǒng)的固有頻率，能夠得到穩(wěn)態(tài)的振動波形，便于觀測，不過它卻需要一套能夠激振機械系統(tǒng)作強迫振動的激振裝置。用強迫振動法測量機械系統(tǒng)的固有頻率，可測得機械系統(tǒng)的前幾階固有頻率，比應用自由振動法可多得到幾階固有頻率。若想得到更高階的固有頻率，可應用實驗模態(tài)分析法。,四、阻尼比的測量,阻尼比的測定方法與固有頻率的測定方法有相似之處，常用的方法也可以簡單地分為頻域法和時域法兩大類。1.頻域法測定原理也是利用結構的共振特性。常用的測定方法有：總幅值半功率點法、分量法和矢量法等圖解計算法，以及利用頻域響應數據的數字曲線擬合識別計算法（識別原理同于固有頻率的數字曲線擬合法）。圖解計算法方便、直觀；數字曲線擬合法識別精度較高。,常用的阻尼比總幅值半功率點測定法，可利用結構響應的頻響函數幅頻曲線,2.時域法常用的方法有：（1）根據結構自由衰減振動的響應時間歷程曲線的圖解測定法，它測試簡單、直觀，但精確度差。（2）利用結構系統(tǒng)隨機響應數據的時域數字擬合識別計算法（原理同固有頻率的識別相似），它識別迅速、精度高，而且可以實現對結構各階模態(tài)阻尼比的完全識別。利用結構自由衰減振動的響應時間歷程記錄曲線（見圖）來測定阻尼比，方法十分簡單。,對于單個構件或結構簡單的部件，過去常用實現方便、直觀，但準確度較差的探針法、砂型法。也有采用激光全息攝影法或用傳感器讀數法測定結構的振型。對于較復雜的部件、機器或結構，一般常用傳感器直接讀數的方法來確定結構的振型。這些方法由于受到測量手段、振動模態(tài)耦合，以及結構振動的“非純”振型等因素的影響，所測定的振型，往往是較為近似的。,5、振型的測量,目前機械結構振型測定中，最為精確、快速、方便和適用范圍廣的方法，是試驗模態(tài)分析法。利用試驗模態(tài)分析法測定振型，既可用于實模態(tài)振動結構，又可用于復模態(tài)振動結構；既可用于結構的單點激振試驗分析，又可用于結構的多點激振試驗分析；既可用于模態(tài)稀疏分布的振型分析，又可用于密集模態(tài)的振型分析，等等。在一些具有模態(tài)分析功能的現代振動信號處理系統(tǒng)上，所分析的振型結果，可直接由屏幕進行立體動態(tài)活化顯示，以至繪圖輸出。,(1)振型測定的試驗模態(tài)分析方法,結構模態(tài)試驗測試系統(tǒng)框圖,(2)探針法激勵試件，使它處于諧振狀態(tài)，然后用探針依次接觸試件上各點來探測節(jié)線位置，找出節(jié)線后即可定出振型。探針可用鋁合金桿或細木桿制成。探針大小視試件大小而定。探測點是否在節(jié)線上，可通過傳感器、測振儀和示波器觀察試件的響應情況來判斷。當探測點在節(jié)線上時，示波器上的振動波形不起變化，而在振動著的其他點上時，示波器上的波形就有變化。同時，也可以注意細聽聲音的變化來判斷。有時在傳感器上接裝探針，則更易于觀察,(3)砂型法在平放的試件表面上灑上細砂粒，激勵試件。在共振狀態(tài)下，試件振動部位上的砂粒跳動并逐漸移動和集中到節(jié)線附近，顯示出節(jié)線的位置和形狀。圖為用砂型法得出的軸流式水輪機漿葉的三種低階振型。此法的優(yōu)點是簡便、直觀。但只適用于條狀或板狀可放置砂粒的試件；要求有足夠大的振動加速度，使砂粒能較快地移動，測定高階振型是，頻率高、振動小，常常不足驅使砂粒移動。如遇到這種情況可用碳粉或軟木細粉代替砂粒。,水輪機漿葉的三種低階振型,(4)傳感器逐點讀數測定法用傳感器及測振儀測出被測試結構上各點的振幅（或加速度）和相位，即可繪出其振型圖。此法適用于測試大型、復雜和剛度較大的部件、機器或結構。測試時，應注意選用合適的傳感器，使它的附加質量不致影響試件原來的振動狀態(tài)。此法的測試原理，是建立在主導模態(tài)的共振特性上。因此，利用單點激勵方式而激起的其余模態(tài)振型，必然會影響振型測定的正確性，尤其是測定較高階的振型。為了保證此法的測試精確，最好采用多點激勵方式，以激出結構的“純”模態(tài)振型。,(5)譜分析法通過對被測構件上諸點振動位移響應數據的幅值譜、功率譜和互譜分析，即可獲得結構振動的各階振型。幅值譜可以給出每個測點在各頻率點上相應的幅值大小，而通過互譜，則可建立起各測點間相對的相位關系，這樣就確定了結構在各階振動模態(tài)頻率下的振型，即各階振型。,第6節(jié)測試方案的擬定,振動測試，尤其是大型振動試驗和現場測試，影響因素很多，為了保證測試成功，應當制定詳細的測試方案，要根據測試目的確定測試方法和手段，研究測點布置和儀器安裝方法，對測試中可能發(fā)生的問題和注意事項，事先應作周密考慮，達到進行有意義的測試。,(1)根據所要研究、解決的問題，確定需要測試的詳細內容和測試方法；總的估計需要測量的振動類型和振級，判別是周期性振動，隨機振動還是瞬態(tài)振動；選定測試的條件，是現場實測分析還是在實驗室里作實物或模型的模擬試驗，若確定作模型模擬，還應進一步合理地設計模型。,1、測試方案的主要內容與方案制定的步驟,(2)根據試驗對象的情況（譬如尺寸、重量大小等）和頻率范圍，選用合適的激振設備及其配套的儀器，選定激振點的位置；考慮試件或激振器的安裝方式（彈性支承或剛性緊固），夾具和激振推力桿的傳遞特性等，以便確定激振方案。,(3）根據測量要求，確定測點數目和位置分布；估計各測點上的振動型式、頻率范圍、振級和環(huán)境條件，選用合適的傳感器及配套的電子儀器；仔細確定安裝傳感器的位置與安裝方式，選定能代表被測對象特征的安裝位置，并考慮傳感器附加質量荷載對振動情況的影響。,(4）根據分析研究的要求和確定的測試方法與測量參數，選用合適的分析記錄方式和儀器；作好測量記錄，包括環(huán)境參數（如溫度等）及電源參數的記錄。并應考慮環(huán)境條件，如電磁場、濕度、溫度與聲場等各種因素對測試的影響。,(5)確定整個測試方案，繪制測量系統(tǒng)的工作方框圖，以及儀器連接草圖，標明儀器型號、規(guī)格和序號，以便于測試系統(tǒng)的安裝和查校；檢驗和標定包括連接電纜在內的整個測量系統(tǒng)。,2、制定方案與進行試驗應注意的問題,(1)傳感器的安裝方式,(2)接地方式不當,(3)考慮所測信號的振級和儀器的動態(tài)范圍,(4)注意很多環(huán)境因素影響測試結果。,