Sageduskarakteristiku (FRF) mõistmine

1. Definitsioon: Mis on sageduskarakteristiku funktsioon?

The Sageduskarakteristiku funktsioon (FRF) on mõõt, mis kirjeldab, kuidas struktuur, komponent või süsteem reageerib rakendatud ergastusjõule sageduse funktsioonina. Lihtsamalt öeldes näitab FRF, kui palju süsteem igal sagedusel vibreerib, kui seda teadaoleva jõuga "lööte".

FRF on struktuurilise dünaamika põhimõiste, modaalne analüüsja resonantsi tuvastamine. See on sisuliselt ülekandefunktsioon, mis seob mõõdetud väljundvastuse (tavaliselt kiirendus) mõõdetud sisendjõule.

FRF = väljundvastus / sisendjõud

Nii väljund kui ka sisend on sageduse funktsioonid ja FRF ise on kompleksfunktsioon, mis tähendab, et see sisaldab nii amplituudi kui ka faas teavet.

2. Kuidas FRF-i mõõdetakse?

FRF-i mõõdetakse tavaliselt tehnika abil, mida nimetatakse löögikatseks või bump test:

1. Üks kiirendusmõõtur on paigaldatud konstruktsioonile punkti, kus vastust mõõdetakse.
2. Konstruktsiooni lööb kindlast kohast spetsiaalne löök. instrumenteeritud haamerSellel haamril on otsa sisse ehitatud jõuandur (koormusandur), mis mõõdab löögi sisendjõudu.
3. Mitmekanaliline vibratsioonianalüsaator salvestab samaaegselt nii haamri sisendsignaali kui ka kiirendusmõõturi väljundsignaali.
4. Seejärel teostab analüsaator FFT mõlemal signaalil ja arvutab väljundi ja sisendi suhte igal sagedusliinil. Tulemuseks on FRF.

Seda protsessi korratakse mitme löögiga, mille keskmised arvutatakse kokku, et saada puhas ja usaldusväärne FRF-mõõtmine.

3. FRF-graafiku tõlgendamine

FRF-i kuvatakse tavaliselt kahe graafikuna:

• Magnituudi graafik: See näitab FRF-i amplituudi ja sageduse suhet. Graafikul on erinevad tipud ja iga tipu sagedus vastab loomulik sagedus (või resonantssagedus) struktuurist. Piigi kõrgus näitab amplifikatsiooni hulka ja taset summutamine selle resonantsi juures.
• Faasigraafik: See näitab faasinihet vastuse ja sisendjõu vahel sageduse suhtes. Kui sagedus läbib resonantsi, näitab faasidiagramm iseloomulikku 180-kraadist nihet. See faasinihe on loomuliku sageduse lõplik kinnitus.

4. Rakendused vibratsioonidiagnostikas

FRF on asendamatu tööriist diagnoosimiseks ja lahendamiseks resonants Probleemid masinate ja konstruktsioonidega:

• Looduslike sageduste tuvastamine: Peamine kasutusala on masina, selle aluse, ühendatud torustiku või ümbritseva tugistruktuuri loomulike sageduste täpne tuvastamine.
• Resonantsi kinnitamine: Kui masin töö ajal teatud sagedusel tugevat vibratsiooni tekitab, saab FRF-mõõtmisega kinnitada, kas see töösagedus langeb kokku struktuurilise omavõnkesagedusega. Kui tööspektri tipp langeb kokku FRF-i tipuga, siis on kõrge vibratsiooni algpõhjus resonants.
• Modaalne analüüs: FRF-mõõtmiste abil konstruktsiooni paljudes erinevates punktides saab luua selle vibratsioonirežiimide (resonantsi ajal tekkivate „tööpaindekujude“) täieliku arvutimudeli. Seda mudelit saab kasutada tõhusate konstruktsioonimuudatuste kavandamiseks.
• Struktuuriline modifikatsioon („mis siis, kui“ analüüs): Kui resonants on kinnitust leidnud, saab modaalmudelit kasutada võimalike paranduste (näiteks jäigastaja või massi lisamise) mõju simuleerimiseks enne füüsiliste muudatuste tegemist, tagades pakutud lahenduse efektiivsuse.

← Tagasi põhiindeksi juurde