Frekvences reakcijas funkcijas (FRF) izpratne

1. Definīcija: Kas ir frekvences raksturlīknes funkcija?

Portāls Frekvences atbildes funkcija (FRF) ir mērījums, kas apraksta, kā struktūra, komponents vai sistēma reaģē uz pielietoto ierosmes spēku kā frekvences funkciju. Vienkāršāk sakot, FRF parāda, cik stipri sistēma vibrēs katrā frekvencē, kad to “iesitīs” ar zināmu spēku.

FRF ir strukturālās dinamikas pamatjēdziens, modālā analīzeun rezonanses noteikšanu. Tā būtībā ir pārneses funkcija, kas saista izmērīto izejas reakciju (parasti paātrinājums) uz izmērītu ieejas spēku.

FRF = izejas reakcija / ieejas spēks

Gan izeja, gan ieeja ir frekvences funkcijas, un pati FRF ir sarežģīta funkcija, kas nozīmē, ka tā satur gan amplitūdu, gan fāze informācija.

2. Kā tiek mērīts FRF?

FRF parasti mēra, izmantojot metodi, ko sauc par "trieciena testu" vai trieciena tests:

1. An akselerometrs ir uzstādīts uz konstrukcijas vietā, kur jāmēra reakcija.
2. Konstrukcija tiek trāpīta noteiktā vietā ar īpašu triecienu. instrumentēts āmursŠim āmuram ir spēka sensors (slodzes sensors), kas iebūvēts tā galā un mēra trieciena ieejas spēku.
3. Daudzkanālu vibrācijas analizators vienlaikus reģistrē gan āmura ieejas signālu, gan akselerometra izejas signālu.
4. Pēc tam analizators veic FFT uz abiem signāliem un aprēķina izejas un ieejas attiecību katrā frekvenču līnijā. Rezultāts ir FRF.

Šis process tiek atkārtots ar vairākiem triecieniem, kuru vidējā vērtība tiek aprēķināta kopā, lai iegūtu tīru un uzticamu FRF mērījumu.

3. FRF diagrammas interpretācija

FRF parasti tiek attēlots kā divi grafiki:

• Lieluma grafiks: Tas parāda FRF amplitūdu pret frekvenci. Diagrammā būs atšķirīgi maksimumi, un katra maksimuma frekvence atbilst dabiskā frekvence (vai rezonanses frekvence) struktūras. Pīķa augstums ir pastiprinājuma apjoma un līmeņa indikators. slāpēšana pie tās rezonanses.
• Fāzes grafiks: Tas parāda fāzes nobīdi starp reakciju un ieejas spēku atkarībā no frekvences. Frekvencei izejot cauri rezonansei, fāzes diagrammā parādīsies raksturīga 180 grādu nobīde. Šī fāzes nobīde ir pašsvārstību frekvences nepārprotams apstiprinājums.

4. Pielietojumi vibrācijas diagnostikā

FRF ir neaizstājams instruments diagnostikai un problēmu risināšanai. rezonanse Problēmas ar mašīnām un konstrukcijām:

• Dabisko frekvenču identificēšana: Galvenais pielietojums ir precīzi noteikt mašīnas, tās pamatnes, pievienoto cauruļvadu vai apkārtējās atbalsta konstrukcijas dabiskās frekvences.
• Rezonanses apstiprināšana: Ja mašīna darbības laikā uzrāda augstu vibrāciju noteiktā frekvencē, FRF mērījums var apstiprināt, vai šī darba frekvence sakrīt ar strukturālo dabisko frekvenci. Ja darbības spektra maksimums sakrīt ar FRF maksimumu, tad rezonanse tiek apstiprināta kā augstās vibrācijas pamatcēlonis.
• Modālā analīze: Veicot FRF mērījumus daudzos dažādos konstrukcijas punktos, var izveidot pilnu tās vibrācijas režīmu datormodeli (tās "darba novirzes formas" rezonanses laikā). Šo modeli var izmantot, lai izstrādātu efektīvas konstrukcijas modifikācijas.
• Strukturāla modifikācija (“kas būtu, ja” analīze): Kad rezonanse ir apstiprināta, modālo modeli var izmantot, lai simulētu potenciālo labojumu (piemēram, stingrinātāja vai masas pievienošanas) ietekmi pirms jebkādu fizisku izmaiņu veikšanas, nodrošinot, ka ierosinātais risinājums būs efektīvs.

← Atpakaļ uz galveno indeksu