Dažnio atsako funkcijos (FRF) supratimas

1. Apibrėžimas: Kas yra dažnio atsako funkcija?

Svetainė Dažnio atsako funkcija (FRF) yra matas, apibūdinantis, kaip konstrukcija, komponentas ar sistema reaguoja į veikiančią sužadinimo jėgą kaip dažnio funkciją. Paprasčiau tariant, FRF nurodo, kiek sistema vibruos kiekvienu dažniu, kai į ją „smūgiuosite“ žinoma jėga.

FRF yra pagrindinė struktūrinės dinamikos sąvoka, modalinė analizėir rezonanso aptikimas. Tai iš esmės perdavimo funkcija, kuri susieja išmatuotą išėjimo atsaką (paprastai pagreitis) iki išmatuotos įvesties jėgos.

FRF = Išėjimo atsakas / Įėjimo jėga

Ir išvestis, ir įvestis yra dažnio funkcijos, o pats FRF yra kompleksinė funkcija, tai reiškia, kad jis apima ir amplitudę, ir fazė informacija.

2. Kaip matuojamas FRF?

FRF paprastai matuojamas naudojant metodą, vadinamą „smūgio bandymu“ arba smūgio testas:

1. An akselerometras yra sumontuotas ant konstrukcijos toje vietoje, kur reikia matuoti atsaką.
2. Konstrukcija smogiama tam tikrame taške specialiu smūgiu. instrumentinis plaktukasŠio plaktuko gale įmontuotas jėgos jutiklis (apkrovos elementas), kuris matuoja smūgio jėgą.
3. Daugiakanalis vibracijos analizatorius vienu metu įrašo tiek plaktuko įvesties signalą, tiek akselerometro išvesties signalą.
4. Tada analizatorius atlieka FFT abiem signalams ir apskaičiuoja išėjimo ir įėjimo santykį kiekvienoje dažnio linijoje. Rezultatas yra FRF.

Šis procesas kartojamas atliekant kelis smūgius, kurių vidurkis apskaičiuojamas, kad būtų gautas aiškus ir patikimas FRF matavimas.

3. FRF grafiko interpretavimas

FRF paprastai rodomas kaip du grafikai:

• Didingumo grafikas: Tai rodo FRF amplitudę pagal dažnį. Diagrama turės skirtingus pikus, o kiekvieno piko dažnis atitiks natūralus dažnis (arba rezonansinis dažnis) struktūros. Piko aukštis rodo amplifikacijos kiekį ir lygį. slopinimas tuo rezonansu.
• Fazės diagrama: Tai rodo fazės poslinkį tarp atsako ir įėjimo jėgos, priklausomai nuo dažnio. Dažniui praeinant per rezonansą, fazės diagramoje bus rodomas būdingas 180 laipsnių poslinkis. Šis fazės poslinkis yra galutinis natūralaus dažnio patvirtinimas.

4. Taikymas vibracijos diagnostikoje

FRF yra nepakeičiama priemonė diagnozuojant ir sprendžiant problemas rezonansas Mechanizmo ir konstrukcijų problemos:

• Natūralių dažnių nustatymas: Pagrindinis jo panaudojimo būdas – tiksliai nustatyti mašinos, jos pagrindo, prijungtų vamzdynų ar aplinkinės atraminės konstrukcijos natūraliuosius dažnius.
• Rezonanso patvirtinimas: Jei mašina veikimo metu tam tikru dažniu demonstruoja didelę vibraciją, FRF matavimas gali patvirtinti, ar tas veikimo dažnis sutampa su struktūriniu natūraliuoju dažniu. Jei veikimo spektro pikas sutampa su FRF piku, patvirtinama, kad didelės vibracijos priežastis yra rezonansas.
• Modalinė analizė: Atliekant FRF matavimus daugelyje skirtingų konstrukcijos taškų, galima sukurti pilną kompiuterinį jos virpesių režimų modelį („veikiančios deformacijos formos“ rezonanso metu). Šis modelis gali būti naudojamas projektuojant efektyvius konstrukcijos modifikavimus.
• Struktūrinis modifikavimas („kas būtų, jeigu“ analizė): Patvirtinus rezonansą, modalinis modelis gali būti naudojamas imituojant galimų pataisymų (pvz., standumo ar masės pridėjimo) poveikį prieš atliekant bet kokius fizinius pakeitimus, užtikrinant siūlomo sprendimo efektyvumą.

← Atgal į pagrindinį rodyklę