ჯვარედინი სპექტრის გაგება
განმარტება: რა არის ჯვარედინი სპექტრი?
ჯვარედინი სპექტრი (ასევე ცნობილია, როგორც ჯვარედინი სიმძლავრის სპექტრი ან ჯვარედინი სპექტრული სიმკვრივე) არის ორ ერთდროულად გაზომილ სიმძლავრეს შორის ურთიერთობის სიხშირული დომენის წარმოდგენა. ვიბრაცია სიგნალები. ის გამოითვლება გამრავლებით FFT ერთი სიგნალის მეორე სიგნალის FFT-ის კომპლექსური კონიუგატით. განსხვავებით ავტოსპექტრი რომელიც აჩვენებს ერთი სიგნალის სიხშირულ შინაარსს, ჯვარედინი სპექტრი ავლენს, თუ რომელი სიხშირეებია საერთო ორივე სიგნალისთვის და ფაზა თითოეულ სიხშირეზე სიგნალებს შორის ურთიერთობა.
ჯვარედინი სპექტრი ფუნდამენტურია მრავალარხიანი ვიბრაციის მოწინავე ანალიზისთვის, მათ შორის გადაცემის ფუნქციის შეფასებისთვის, თანმიმდევრულობა ანალიზი და ოპერაციული გადახრის ფორმის (ODS) გაზომვები. ეს საშუალებას იძლევა გავიგოთ, თუ როგორ ვრცელდება ვიბრაცია სტრუქტურებში და გამოვავლინოთ მიზეზ-შედეგობრივი ურთიერთობები გაზომვის ადგილებს შორის.
მათემატიკური განმარტება
გამოთვლა
- Gxy(f) = X(f) × Y*(f)
- სადაც X(f) = სიგნალის x(t) FFT
- Y*(f) = სიგნალის y(t) FFT-ის კომპლექსური კონიუგატი
- შედეგი კომპლექსურია (აქვს როგორც სიდიდე, ასევე ფაზა)
კომპონენტები
- მასშტაბები: |Gxy(f)| აჩვენებს საერთო სიხშირის შინაარსის სიძლიერეს
- ფაზა: ∠Gxy(f) აჩვენებს ფაზურ სხვაობას სიგნალებს შორის თითოეულ სიხშირეზე
- რეალური ნაწილი: ფაზურ-ინფაზური (კოსპექტრული) კომპონენტი
- წარმოსახვითი ნაწილი: კვადრატურის (90° ფაზის მიღმა) კომპონენტი
თვისებები
კომპლექსური მნიშვნელობები
- ავტოსპექტრისგან (მხოლოდ რეალური) განსხვავებით, ჯვარედინი სპექტრი რთულია.
- შეიცავს როგორც მაგნიტუდის, ასევე ფაზის ინფორმაციას
- სიგნალური ურთიერთობების გასაგებად გადამწყვეტი ფაზა
არა სიმეტრიული
- Gxy(f) ≠ Gyx(f) ზოგადად
- წესრიგს მნიშვნელობა აქვს (რომელი სიგნალია მითითება)
- Gyx(f) = Gxy(f)-ის კომპლექსური კონიუგატი
საშუალოდ გამოთვლა სავალდებულოა
- ერთი ჯვარედინი სპექტრის ხმაურიანი და არასანდო
- სტაბილური შეფასებისთვის საშუალო მრავალჯერადი ჯვარედინი სპექტრები
- ხმაურის კომპონენტების საშუალო მაჩვენებელი ნულისკენაა მიმართული (არაკორელირებული)
- კორელირებული კომპონენტები აძლიერებენ
აპლიკაციები
1. გადაცემის ფუნქციის გამოთვლა
ყველაზე მნიშვნელოვანი აპლიკაცია:
- H(f) = Gxy(f) / Gxx(f)
- სადაც x = შეყვანა, y = გამომავალი
- აჩვენებს, თუ როგორ რეაგირებს სისტემა აგზნებაზე
- მაგნიტუდა აჩვენებს გაძლიერებას/შესუსტებას
- ფაზა აჩვენებს დროის შეფერხებას ან რეზონანსულ ქცევას
- გამოყენებული მოდალური ანალიზი, სტრუქტურული დინამიკა
2. თანმიმდევრულობის გაანგარიშება
- კოჰერენტობა = |Gxy|² / (Gxx × Gyy)
- ზომავს სიგნალებს შორის კორელაციას თითოეულ სიხშირეზე
- მნიშვნელობები 0-1: 1 = იდეალური კორელაცია, 0 = კორელაციის არარსებობა
- ამოწმებს გაზომვის ხარისხს და ამოიცნობს ხმაურს
3. ფაზური ურთიერთობის განსაზღვრა
- ჯვარედინი სპექტრიდან ფაზა აჩვენებს დროის შეფერხებას ან რეზონანსს
- 0° ფაზა: სიგნალები ფაზაშია (ერთად მოძრაობენ)
- 180° ფაზა: სიგნალები ფაზიდან გამოსულია (მოძრავია საპირისპირო მიმართულებით)
- 90° ფაზა: კვადრატურა (რეზონანსი ან დროის შეფერხება)
- რეჟიმის ფორმების დიაგნოსტიკა, ვიბრაციის გადაცემა
4. საერთო რეჟიმის უარყოფა
- ჯვარედინი სპექტრი განსაზღვრავს ორივე არხისთვის საერთო სიხშირის კომპონენტებს
- არაკორელირებული ხმაური საშუალოდ გაანგარიშებისას აკნინებს
- ავლენს სიგნალის ნამდვილ კომპონენტებს
- აუმჯობესებს სიგნალ-ხმაურის თანაფარდობას
პრაქტიკული გაზომვები
ტიპური გაზომვის სცენარები
საკისრების შედარება
- სიგნალი X: ვიბრაცია საკისარზე 1
- სიგნალი Y: ვიბრაცია საკისარზე 2
- ჯვარედინი სპექტრი აჩვენებს სიხშირეებს, რომლებიც გავლენას ახდენენ ორივე საკისარზე
- ახდენს როტორთან დაკავშირებული პრობლემების იდენტიფიცირებას ინდივიდუალური საკისრების პრობლემებთან შედარებით
შეყვანა-გამოყვანის ანალიზი
- სიგნალი X: ძალა ან ვიბრაცია შესასვლელთან (შეერთება, წამყვანი საკისარი)
- სიგნალი Y: გამომავალი სიგნალის რეაქცია (მოძრავი აღჭურვილობის საკისარი)
- ჯვარედინი სპექტრი ავლენს გადაცემის მახასიათებლებს
- გადაცემის ფუნქცია აჩვენებს, თუ როგორ გადაეცემა ვიბრაცია
სტრუქტურული ტრანსმისია
- სიგნალი X: საკისრის კორპუსის ვიბრაცია
- სიგნალი Y: საძირკვლის ან ჩარჩოს ვიბრაცია
- ჯვარედინი სპექტრი აჩვენებს, თუ რომელი სიხშირეები გადაეცემა სტრუქტურას
- ხელმძღვანელობს იზოლაციის ან ძალისხმევის გამკაცრებას
ინტერპრეტაცია
მაღალი სიდიდე სიხშირეზე
- მიუთითებს ამ სიხშირეზე სიგნალებს შორის ძლიერ კორელაციაზე
- საერთო წყარო ან ძლიერი შეერთება
- კომპონენტი ორივე სიგნალში არსებობს
დაბალი მაგნიტუდა სიხშირეზე
- მცირე კორელაცია (არაკორელირებული ან სუსტი შეერთება)
- კომპონენტი შეიძლება ერთ სიგნალში იყოს წარმოდგენილი, მაგრამ სხვაში არა.
- ან კომპონენტი არ არის კორელირებული (ხმაური, სხვადასხვა წყაროები)
ფაზის ინფორმაცია
- 0°: სიგნალები ერთად მოძრაობენ (მყარი შეერთება ან რეზონანსზე დაბალი სიმძლავრე)
- 180°: სიგნალები მოძრაობენ საპირისპირო მიმართულებით (რეზონანსის ან სიმეტრიის ზემოთ)
- 90°: კვადრატურა (რეზონანსის ან სპეციფიკური გეომეტრიის დროს)
- სიხშირეზე დამოკიდებული: ფაზური ცვლილებები დინამიურ ქცევას ავლენს
გაფართოებული აპლიკაციები
მრავალჯერადი შეყვანის/გამოყვანის ანალიზი
- მრავალი საცნობარო სიგნალი, მრავალი საპასუხო სიგნალი
- ჯვარედინი სპექტრების მატრიცა
- განსაზღვრავს გადაცემის მრავალ გზას
- კომპლექსური სისტემის დახასიათება
ოპერაციული გადახრის ფორმები
- მრავალ გაზომვის წერტილს შორის ჯვარედინი სპექტრები
- ფაზური ურთიერთობები განსაზღვრავს გადახრის ნიმუშს
- სტრუქტურული მოძრაობის ვიზუალიზაცია
- რეზონანსული რეჟიმების იდენტიფიცირება
ჯვარედინი სპექტრი აფართოებს სიხშირის ანალიზს ერთარხიანიდან მრავალარხიანზე, ავლენს სიგნალებს შორის ურთიერთობებს, რაც საშუალებას იძლევა გადაცემის ფუნქციის გამოთვლის, კოჰერენტულობის დადასტურების და ვიბრაციის გადაცემის გზების გაგების. მიუხედავად იმისა, რომ ჯვარედინი სპექტრი უფრო რთულია, ის აუცილებელია ვიბრაციის მოწინავე ანალიზისთვის, მათ შორის მოდალური ტესტირებისთვის, სტრუქტურული დინამიკისა და რთული მანქანების დიაგნოსტიკისთვის, რომელიც მოითხოვს მრავალწერტილიან გაზომვებს.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 