机械阻抗
振动理论中线性定常系统的频域动态特性参量,经典定义为简谐激振力与简谐运动响应两者的复数式之比。
概念描述
任一简谐量可通过欧拉公式(即eiωt=cosωt+isinωt,其中i=

机械阻抗方法
系统受激振动后的响应只与系统本身的动态特性和激振的性质有关,所以可用机械阻抗综合描述系统的动态特性,这就是笮底杩狗椒ǖ幕本原理。此法是一种理论和实验密切结合的方法,其作法是:测出激振力和运动响应,经消除误差后用于①检验结构数学模型的正确性并改善其精度;②识别结构的模态参量(如固有频率、振型);③预示结构对已知的或假定的输入力的响应;④确定材料的动态特性;⑤预笙嗔结构的动态耦合特性;⑥从事振动监控或故障诊断。 早在20世纪30年代就有人根据机电比拟原理由电阻抗方法得出机械阻抗方法,但由于机械系统的复杂性,它只是一种纯理论方法并没有多大实用价值。直到60年代,由于电测技术的进展,这种方法才得到飞速发展。机械阻抗方法最初用于尖端武器运载工具的研制并取得很大成功,目前已在各个工业部门得到广泛应用并逐步发展成为一种常规方法。提高机床的动刚度,确定火箭部件的环境试验条件,判断机器运行中重要零部件的损伤程度等都用到机械阻抗方法。阻抗测试技术
阻抗测试技术包括激振方法、阻抗测量、数据处理三方面。激振方法
根据激振力函数的特性,激振可分为正弦激振、瞬态激振和随机激振三类。正弦激振属于单频激振,使用的历史较长,技术成熟,测试精度高,但测试速度低,并需要复杂的激振设备。目前,已出现专门用正弦激振测试阻抗的仪器(称为传递函数分析仪或频e特性测试仪)。瞬态激振和随机激振是近年发展起来的宽频激振技术,都采用了1965年提出的快速傅里叶变换(FFT)技术。 瞬态激振方法又可分为敲击法、阶跃法和快速正弦扫描法三种。敲击法是用一把带力传感器的手锤对结构施加脉冲力,由装在结构上的加速度计测量瞬态响应,信号经e荷放大器放大后送入快速傅里叶分析仪(又称动态特性测试仪)进行处理,最后得到阻抗数据,如图所示。此法的优点是激振设备简单,便于现场测试。由于脉冲力的频谱很宽,一次敲击可以同时激起结构的多个模态响应,测试速度快,但激振力的波形较难控制,且脉冲力的能量有限。在e证上限激励频率足够高的前提下,应尽量延长脉冲波持续时间。为此应备有可更换的各种硬度的锤帽(用钢、铝、塑料、橡皮等制成,装在力传感器端部)以供选用。阶跃法用能快速切断的绳索、能快速泄放的油缸或激波管对结构突加或突卸常力来激出结构的响应,可用于测试脆弱结构(e太阳能电池板)。快速正弦扫描法的原理是使信号发生器的频率在几秒或十几秒时间内由低频扫到高频,并经功率放大器和激振器激励被测结构。此法的特点是:力的频谱在上、 下限频率范围内基本上是平直的, 输入结构的能量比前两种方法大得多。随机激振要求有纯随机或伪随机信号e生器,设备比较复杂,测试时间很长,但可以用总体平均的办法消除非线性因素的影响。由于随机激振在很宽的频率范围内不会激起很大的共振响应(见线性振动),所以可在机器工作时进行测试而不影响它的运行和对它的控制。