Transfer funksiyasını başa düşmək
Tərif: Transfer funksiyası nədir?
Transfer funksiyası (həmçinin deyilir tezlik cavab funksiyası və ya FRF) mexaniki sistemin tezliyin funksiyası olaraq daxil olan qüvvələrə və ya hərəkətlərə necə reaksiya verdiyini təsvir edən mürəkkəb qiymətli funksiyadır. Riyazi olaraq çıxışın nisbətidir vibrasiya hər tezlikdə giriş həyəcanına cavab: H(f) = Çıxış(f) / Giriş(f). Transfer funksiyası həm böyüklük məlumatını (sistem hər tezlikdə nə qədər gücləndirir və ya zəiflədir) və faza məlumat (vaxt gecikməsi və ya rezonans xüsusiyyətləri).
Transfer funksiyaları maşın dinamikasını başa düşmək üçün əsasdır, çünki onlar sistemin xas cavab xüsusiyyətlərini xarakterizə edirlər—təbii tezliklər, amortizasiya, rejim formaları—işləmə zamanı mövcud ola biləcək xüsusi məcburiyyətdən asılı olmayaraq. üçün vacibdirlər modal analiz, struktur dəyişikliklərinin proqnozlaşdırılması və vibrasiya izolyasiya dizaynı.
Riyazi Formulyasiya
Əsas Tərif
- H(f) = Y(f) / X(f)
- Burada Y(f) = çıxış (cavab) spektri
- X(f) = giriş (həyəcan) spektri
- Hər ikisi eyni vaxtda ölçülür
Çarpaz Spektrdan istifadə
Səs-küylü ölçmələr üçün:
- H(f) = Gxy(f) / Gxx(f)
- Gxy = giriş və çıxış arasında çarpaz spektr
- Gxx = girişin avtomatik spektri
- Çıxış səs-küyündən meyli azaldır
- Praktikada standart üsul
Komponentlər
- Böyüklük |H(f)|: Hər tezlikdə gücləndirmə faktoru
- Faza ∠H(f): Çıxış və giriş arasında faza gecikməsi
- Real hissə: Fazadaxili cavab
- Xəyali hissə: Kvadrat cavab
Fiziki məna
Böyüklük şərhi
- |H| > 1: Sistem bu tezlikdə güclənir (rezonans bölgəsi)
- |H| = 1: Çıxış girişə bərabərdir (neytral)
- |H| < 1: Sistem zəifləyir (izolyasiya, rezonansdan kənar)
- Zirvələr: Təbii tezliklərdə (rezonanslarda) baş verir
- Pik Hündürlüyü: Sönümlə əlaqəli (daha yüksək zirvələr = daha az sönümləmə)
Faza şərhi
- 0°: Giriş ilə fazada çıxış (sərtliyə nəzarət, rezonansdan aşağı)
- 90°: Çıxış dörddəbir dövrə görə girişdən geri qalır (rezonansda)
- 180°: Girişin əksinə çıxış (kütləvi idarə olunan, rezonansdan yuxarı)
- Rezonansdan keçən mərhələ: Aşağıdan yuxarıya xarakterik 180° sürüşmə
Ölçmə üsulları
Zərbə Testi (Təpər Testi)
Maşın üçün ən ümumi:
- Giriş: Alətli çəkic zərbəsi (gücü ölçür)
- Çıxış: Strukturda akselerometr (cavab ölçür)
- Üstünlüklər: Sürətli, sadə, çəkic və akselerometrdən başqa heç bir xüsusi avadanlıq yoxdur
- Məhdudiyyətlər: Tək təsir = məhdud ortalama, güc spektrinin keyfiyyəti
Shaker Testi
- İdarə olunan elektromaqnit çalxalayıcı güc tətbiq edir
- Təsadüfi, süpürülən sinus və ya cik-cik həyəcanı
- Əla güc nəzarəti və spektral məzmun
- Qızıl standart, lakin çalkalayıcı avadanlıq tələb edir
Əməliyyat Ölçüsü
- Əməliyyat qüvvələrini giriş kimi istifadə edin (işləyən maşın)
- Daha az idarə olunan, lakin real iş şəraiti
- Daxiletmənin müəyyənləşdirilməsini tələb edir (qüvvənin ölçülməsi və ya istinad nöqtəsi)
Proqramlar
1. Modal təhlil
Təbii tezliklərin və rejim formalarının müəyyən edilməsi:
- Transfer funksiyasının böyüklüyündə zirvələr = təbii tezliklər
- Zirvədən keçən mərhələ rezonansı təsdiqləyir
- Pik eni sönməni göstərir
- Çoxsaylı ölçmə nöqtələri rejim formalarını ortaya qoyur
2. Rezonans Diaqnozu
- İşləmə tezliyinin təbii tezliyə yaxın olub olmadığını müəyyənləşdirin
- Ayrılma marjasını qiymətləndirin
- Problemli rezonansları müəyyənləşdirin
- Bələdçi modifikasiya strategiyaları
3. Vibrasiya izolyasiya dizaynı
- İzolyatorun effektivliyini proqnozlaşdırın
- Transfer funksiyası ötürülmə tezliyinə qarşı göstərir
- İzolyatorun təbii tezliyi pik olaraq görünür
- 2 × izolyator tezliyindən yuxarı, yaxşı izolyasiya (|H| < 1)
4. Struktur dəyişikliklərinin proqnozlaşdırılması
- Kütlə, sərtlik və ya sönümləmə dəyişikliklərinin təsirini proqnozlaşdırın
- Müqayisədən əvvəl/sonra dəyişiklikləri təsdiqləyir
- Modelləşdirmə vasitəsilə dəyişiklikləri optimallaşdırın
Maşın kontekstində şərh
Rotor daşıyıcı sistemi
- Giriş: Rotorda balanssızlıq qüvvəsi
- Çıxış: Rulman vibrasiyası
- Transfer funksiyası balanssızlığın necə vibrasiya yaratdığını göstərir
- Zirvələri kritik sürətlər
- Rotor dinamikasının təhlilində istifadə olunur
Vəqf ötürülməsi
- Giriş: Yastıq korpusunun vibrasiyası
- Çıxış: təməl və ya döşəmə vibrasiyası
- Vibrasiya ötürmə yolunu göstərir
- Problemli ötürmə tezliklərini müəyyən edir
- İzolyasiya və ya sərtləşməyə rəhbərlik edir
Digər funksiyalarla əlaqə
Köçürmə funksiyası və tezliyə cavab
- Terminlər tez-tez bir-birini əvəz edir
- Tezliyə cavab funksiyası (FRF) vibrasiya kontekstində ötürmə funksiyası ilə eynidir
- Hər ikisi sistem reaksiyasını tezliyə qarşı təsvir edir
Transfer funksiyası və ahəngdarlıq
- Uyğunluq ötürmə funksiyasının keyfiyyətini təsdiqləyir
- Yüksək koherens (>0,9) = etibarlı ötürmə funksiyası
- Aşağı uyğunluq = zəif ölçmə və ya əlaqəsiz səs-küy
- Transfer funksiyalarından istifadə edərkən həmişə uyğunluğu yoxlayın
Transfer funksiyası giriş və çıxış arasındakı əsas əlaqə vasitəsilə mexaniki sistem dinamikasını xarakterizə edən güclü analitik vasitədir. Ötürmə funksiyasının ölçülməsini, şərhini başa düşmək, xüsusən də böyüklük zirvələri və faza keçidlərindən rezonansları tanımaq və tətbiqi qabaqcıl mexanizm dinamikası və vibrasiya nəzarəti üçün vacib olan modal analiz, rezonans diaqnostikası, struktur dəyişikliklərinin proqnozlaşdırılması və hərtərəfli vibrasiya ötürülməsi təhlilinə imkan verir.