本書詳細(xì)論述了實(shí)現(xiàn)振動信號測試、分析、處理的基礎(chǔ)知識，并提供各種應(yīng)用實(shí)例，還詳細(xì)論述了實(shí)現(xiàn)振動信號測試、分析、處理的軟硬件系統(tǒng)和算法。全書共8章，主要包括：緒論，振動測試傳感器，振動測試系統(tǒng)，振動信號處理基礎(chǔ)，振動信號時(shí)域處理，振動信號頻域處理，基于虛擬儀器的振動信號處理，振動信號采集及處理。本書提供配套電子課件。 本書可為從事振動相關(guān)研究的專業(yè)人士提供參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生的參考書。
盛美萍，博士，西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院教授。兼任教育部環(huán)境科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會委員、船舶減振降噪重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會委員、陜西省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督科技委NQI_S專業(yè)委委員、陜西省環(huán)境科學(xué)學(xué)會理事、《中國艦船研究》編委等。承擔(dān)973、預(yù)研、國家基金等研究任務(wù)。獲得省部級科研成果5項(xiàng)。獲中國青年科技獎、中國青年女科學(xué)家獎等榮譽(yù)和獎勵。
目 錄
第1章 緒論 1
第2章 振動測試傳感器 2
2．1 振動的描述 2
2．2 質(zhì)點(diǎn)振動系統(tǒng) 3
2．2．1 無阻尼系統(tǒng)的自由振動 3
2．2．2 有阻尼系統(tǒng)的衰減振動 4
2．2．3 質(zhì)點(diǎn)的強(qiáng)迫振動 6
2．3 工程振動測試方法 7
2．4 常用振動傳感器 8
2．4．1 電動式傳感器 8
2．4．2 電渦流式位移傳感器 9
2．4．3 電感式傳感器 9
2．4．4 電容式傳感器 10
2．4．5 壓電式加速度傳感器 10
2．4．6 壓電式力傳感器 11
2．4．7 阻抗頭 11
2．4．8 電阻應(yīng)變式傳感器 12
2．4．9 激光測振儀 12
第3章 振動測試系統(tǒng) 14
3．1 激振系統(tǒng) 14
3．1．1 激振信號分類 14
3．1．2 激振器 17
3．1．3 沖擊錘 18
3．2 壓電式加速度傳感器測量系統(tǒng) 18
3．3 電渦流位移傳感器測量系統(tǒng) 19
3．4 傳感器的安裝方式 21
3．5 振動測試儀器校準(zhǔn) 21
3．5．1 分部校準(zhǔn)與系統(tǒng)校準(zhǔn)方法 22
3．5．2 絕對校準(zhǔn)法 23
3．5．3 相對校準(zhǔn)法 23
3．6 振動測試系統(tǒng)中的常見問題 24
3．6．1 系統(tǒng)噪聲與抑制 24
3．6．2 信號的隔離與屏蔽 25
3．6．3 信號失真問題 25
第4章 振動信號處理基礎(chǔ) 27
4．1 振動信號的特性分析與分類 27
4．1．1 振動信號的定義 27
4．1．2 振動信號的特性與分類 27
4．2 振動信號處理的一般方法 29
4．2．1 信號預(yù)處理常用方法 29
4．2．2 振動信號的時(shí)域處理方法 30
4．2．3 振動信號的頻域處理方法 30
4．3 振動信號處理的高級方法 30
第5章 振動信號時(shí)域處理 31
5．1 時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析 31
5．1．1 時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析的概述 31
5．1．2 時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析常用參數(shù)及指標(biāo) 31
5．2 相關(guān)分析 32
5．2．1 自相關(guān)分析的原理、算法及實(shí)現(xiàn) 33
5．2．2 自相關(guān)消噪和周期提取實(shí)驗(yàn) 37
5．2．3 互相關(guān)分析的原理、算法及實(shí)現(xiàn) 39
5．2．4 互相關(guān)測速仿真實(shí)驗(yàn) 41
5．3 積分和微分變換 42
5．3．1 積分和微分的基本原理 43
5．3．2 積分和微分在振動信號處理中的應(yīng)用 43
第6章 振動信號頻域處理 44
6．1 頻域處理簡介 44
6．2 傅里葉變換 44
6．3 功率譜密度函數(shù) 44
6．3．1 自功率譜分析的原理、算法、實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用 45
6．3．2 互功率譜分析的原理及算法 46
6．4 頻率響應(yīng)函數(shù)與相干函數(shù) 47
6．4．1 頻響函數(shù)分析的原理及算法 47
6．4．2 相干函數(shù)分析的原理及算法 49
6．5 窗函數(shù)在振動信號處理中的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用 51
6．5．1 加窗對振動信號處理的影響 51
6．5．2 常用窗函數(shù)的特性分析與對比 52
6．5．3 窗函數(shù)的選取原則 54
6．5．4 窗函數(shù)選擇實(shí)驗(yàn) 54
6．6 三分之一倍頻程分析的原理、算法、實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用 56
6．6．1 三分之一倍頻程分析的原理 56
6．6．2 三分之一倍頻程分析的算法 57
6．6．3 三分之一倍頻程分析的實(shí)現(xiàn) 58
6．6．4 高斯白噪聲的三分之一倍頻程分析實(shí)驗(yàn) 59
6．7 倒頻譜分析的原理、算法、實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用 61
6．7．1 實(shí)倒譜分析的原理、算法、實(shí)現(xiàn) 62
6．7．2 復(fù)倒譜分析的原理及算法 63
6．7．3 倒頻譜分析進(jìn)行故障檢測的仿真實(shí)驗(yàn) 64
6．7．4 倒頻譜分析的優(yōu)越性 66
第7章 基于虛擬儀器的振動信號處理 67
7．1 虛擬儀器 67
7．1．1 虛擬儀器的概念 67
7．1．2 實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺 68
7．2 基于虛擬儀器的振動信號時(shí)域處理 69
7．2．1 時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析 69
7．2．2 相關(guān)分析 72
7．3 基于虛擬儀器的振動信號頻域處理 81
7．3．1 加窗處理 81
7．3．2 三分之一倍頻程處理 84
7．3．3 倒譜處理 88
7．4 本章小結(jié) 91
第8章 振動信號采集及處理 92
8．1 阻抗參數(shù)測試 92
8．1．1 機(jī)械阻抗理論 92
8．1．2 隔振器阻抗參數(shù)測試原理 93
8．1．3 隔振器阻抗參數(shù)測試系統(tǒng)及振動信號采集 94
8．1．4 基于虛擬儀器的隔振器阻抗測試平臺 96
8．2 阻尼測試 103
8．2．1 阻尼測試原理 103
8．2．2 阻尼測試系統(tǒng)及振動信號采集 105
8．2．3 穩(wěn)態(tài)方法的信號處理 107
8．2．4 瞬態(tài)方法的信號處理 110
附錄A 振動測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 116
附錄B 阻尼材料 阻尼性能測試方法GB/T 18258-2000 118
附錄C 振動與沖擊 機(jī)械導(dǎo)納的試驗(yàn)確定 125
附錄D 聲學(xué)與振動 彈性元件振動一聲傳遞特性 實(shí)驗(yàn)室測量方法 140
參考文獻(xiàn) 160
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