Apakah Fungsi Pemindahan? Pencirian Respons Sistem • Pengimbang mudah alih, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur pengimbang dinamik, kipas, sungkupan, gerimit pada gabungan, aci, emparan, turbin dan banyak lagi pemutar Apakah Fungsi Pemindahan? Pencirian Respons Sistem • Pengimbang mudah alih, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur pengimbang dinamik, kipas, sungkupan, gerimit pada gabungan, aci, emparan, turbin dan banyak lagi pemutar

Apakah Fungsi Pemindahan? Pencirian Respons Sistem

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Fungsi Pemindahan

Definisi: Apakah Fungsi Pemindahan?

Fungsi pemindahan (juga dipanggil fungsi tindak balas frekuensi atau FRF) ialah fungsi bernilai kompleks yang menerangkan cara sistem mekanikal bertindak balas kepada daya input atau gerakan sebagai fungsi frekuensi. Secara matematik, ia adalah nisbah keluaran getaran tindak balas kepada pengujaan input pada setiap frekuensi: H(f) = Output(f) / Input(f). Fungsi pemindahan mengandungi kedua-dua maklumat magnitud (berapa banyak sistem menguatkan atau melemahkan pada setiap frekuensi) dan fasa maklumat (kelewatan masa atau ciri resonans).

Fungsi pemindahan adalah asas untuk memahami dinamik jentera kerana ia mencirikan ciri tindak balas yang wujud sistem—frekuensi semula jadi, redaman, bentuk mod—bebas daripada paksaan khusus yang mungkin ada semasa operasi. Mereka adalah penting untuk analisis modal, ramalan pengubahsuaian struktur, dan reka bentuk pengasingan getaran.

Rumusan Matematik

Definisi Asas

  • H(f) = Y(f) / X(f)
  • Di mana Y(f) = output (tindak balas) spektrum
  • X(f) = spektrum input (pengujaan).
  • Kedua-duanya diukur serentak

Menggunakan Spektrum Rentas

Untuk ukuran bising:

  • H(f) = Gxy(f) / Gxx(f)
  • Gxy = spektrum silang antara input dan output
  • Gxx = auto-spektrum input
  • Mengurangkan berat sebelah daripada bunyi keluaran
  • Kaedah standard dalam amalan

Komponen

  • Magnitud |H(f)|: Faktor penguatan pada setiap frekuensi
  • Fasa ∠H(f): Selang fasa antara output dan input
  • Bahagian Sebenar: Tindak balas dalam fasa
  • Bahagian khayalan: Tindak balas kuadratur

Makna Fizikal

Tafsiran Magnitud

  • |H| > 1: Sistem menguatkan pada frekuensi ini (rantau resonans)
  • |H| = 1: Output sama dengan input (neutral)
  • |H| < 1: Sistem melemahkan (pengasingan, luar resonans)
  • Puncak: Berlaku pada frekuensi semula jadi (resonans)
  • Ketinggian Puncak: Berkaitan dengan redaman (puncak lebih tinggi = kurang redaman)

Tafsiran Fasa

  • 0°: Output dalam fasa dengan input (terkawal kekakuan, di bawah resonans)
  • 90°: Output ketinggalan input mengikut suku kitaran (pada resonans)
  • 180°: Output bertentangan dengan input (dikawal jisim, di atas resonans)
  • Fasa Melalui Resonans: Ciri anjakan 180° dari bawah ke atas

Kaedah Pengukuran

Ujian Kesan (Ujian Benjolan)

Paling biasa untuk jentera:

  • Input: Pukulan tukul beralat (mengukur daya)
  • Pengeluaran: Accelerometer pada struktur (mengukur tindak balas)
  • Kelebihan: Pantas, ringkas, tiada peralatan khas selain tukul dan pecutan
  • Had: Kesan tunggal = purata terhad, kualiti spektrum daya

Ujian Shaker

  • Goncang elektromagnet terkawal menggunakan daya
  • Rambang, sinus yang disapu, atau pengujaan kicauan
  • Kawalan daya yang sangat baik dan kandungan spektrum
  • Standard emas tetapi memerlukan peralatan shaker

Pengukuran Operasi

  • Gunakan daya operasi sebagai input (mesin berjalan)
  • Kurang terkawal tetapi keadaan operasi sebenar
  • Memerlukan input mengenal pasti (ukuran daya atau titik rujukan)

Aplikasi

1. Analisis Modal

Mengenal pasti frekuensi semula jadi dan bentuk mod:

  • Puncak dalam magnitud fungsi pemindahan = frekuensi semula jadi
  • Fasa melalui puncak mengesahkan resonans
  • Lebar puncak menunjukkan redaman
  • Berbilang titik ukuran mendedahkan bentuk mod

2. Diagnosis Resonans

  • Tentukan sama ada kekerapan operasi menghampiri frekuensi semula jadi
  • Menilai margin pemisahan
  • Kenal pasti resonans bermasalah
  • Panduan strategi pengubahsuaian

3. Reka Bentuk Pengasingan Getaran

  • Ramalkan keberkesanan pengasing
  • Fungsi pemindahan menunjukkan penghantaran berbanding kekerapan
  • Frekuensi semula jadi pengasing boleh dilihat sebagai puncak
  • Di atas 2× kekerapan pengasing, pengasingan yang baik (|H| < 1)

4. Ramalan Pengubahsuaian Struktur

  • Ramalkan kesan perubahan jisim, kekakuan atau redaman
  • Sebelum/selepas perbandingan mengesahkan pengubahsuaian
  • Optimumkan pengubahsuaian melalui pemodelan

Tafsiran dalam Konteks Jentera

Sistem galas pemutar

  • Input: Daya tidak seimbang pada rotor
  • Output: Getaran galas
  • Fungsi pemindahan menunjukkan bagaimana ketidakseimbangan menghasilkan getaran
  • Puncak pada kelajuan kritikal
  • Digunakan dalam analisis dinamik rotor

Penghantaran Asas

  • Input: Getaran perumahan galas
  • Output: Asas atau getaran lantai
  • Menunjukkan laluan penghantaran getaran
  • Mengenal pasti frekuensi penghantaran yang bermasalah
  • Membimbing pengasingan atau pengerasan

Hubungan dengan Fungsi Lain

Fungsi Pemindahan lwn. Respons Kekerapan

  • Istilah sering digunakan secara bergantian
  • Fungsi Respons Kekerapan (FRF) adalah sama seperti fungsi pemindahan dalam konteks getaran
  • Kedua-duanya menerangkan tindak balas sistem berbanding kekerapan

Fungsi Pemindahan dan Kesepaduan

  • Kesepaduan mengesahkan kualiti fungsi pemindahan
  • Koheren tinggi (>0.9) = fungsi pemindahan yang boleh dipercayai
  • Koheren rendah = pengukuran yang lemah atau bunyi yang tidak berkorelasi
  • Sentiasa semak koheren apabila menggunakan fungsi pemindahan

Fungsi pemindahan ialah alat analisis yang berkuasa yang mencirikan dinamik sistem mekanikal melalui hubungan asas antara input dan output. Memahami pengukuran fungsi pemindahan, tafsiran—terutamanya mengenali resonans daripada puncak magnitud dan peralihan fasa—dan aplikasi membolehkan analisis modal, diagnosis resonans, ramalan pengubahsuaian struktur dan analisis penghantaran getaran komprehensif yang penting untuk dinamik jentera dan kawalan getaran termaju.

← Kembali ke Indeks Utama

Categories:
WhatsApp