Kuelewa Wigo Msalaba
Cross-spectrum — pia huitwa wigo wa nguvu msalaba au msongamano wa wigo msalaba — ni uwakilishi katika uwanja wa masafa wa uhusiano kati ya vipimo viwili vilivyopimwa wakati mmoja vibration ishara. Inakokotolewa kwa kuzidisha FFT ya ishara moja kwa konjugeti changamano ya FFT ya nyingine. Ambapo auto-spectrum inaonyesha maudhui ya masafa ya njia moja, wigo msalaba unafunua masafa ambayo common kwa ishara zote mbili na phase uhusiano wa awamu kati yao katika kila masafa.
Hii inaufanya wigo msalaba kuwa msingi wa kihisabati wa uchambuzi wa hali ya juu wa njia nyingi: kazi ya uhamishaji estimation, coherence uchambuzi, na vipimo vya Umbo la Kupinda Wakati wa Uendeshaji (ODS) inategemea hilo. Kwa maneno ya vitendo, inaruhusu mhandisi kuona jinsi mtetemo unavyoenea katika muundo na kutambua uhusiano wa sababu na athari kati ya maeneo ya kipimo — jambo ambalo njia ya njia moja spectrum haiwezi kufanya.
1. Ufafanuzi wa Kihisabati
Computation
Uhusiano wa msingi ni mfupi:
Gxy(f) = X(f) × Y*(f)
- X(f) ni FFT ya ishara x(t).
- Y*(f) ni konjugeti changamano ya FFT ya ishara y(t).
- Matokeo ni ya thamani ngumu, yenye ukubwa na awamu zote mbili.
Components
- Magnitude — |Gxy(f)|: inaonyesha nguvu ya maudhui ya mzunguko ambayo ishara mbili zinashiriki.
- Phase — ∠Gxy(f): inaonyesha tofauti ya awamu kati ya ishara katika kila mzunguko.
- Real part: kipengele cha awamu-sawa, au co-spectral.
- Sehemu ya kufikiria: kipengele cha quadrature, au kilicho nje ya awamu kwa 90°.
2. Properties
Sifa tatu zinatofautisha wigo-msalaba na wigo wa kawaida wa auto-spectrum, na kila moja ina umuhimu katika tafsiri.
Una Thamani Ngumu
- Tofauti na auto-spectrum, ambayo ni ya kweli tu, wigo-msalaba ni ngumu.
- Kwa hiyo hubeba ukubwa na awamu zote mbili.
- Taarifa hiyo ya awamu ndiyo kiini cha mada — ndiyo inayoonyesha uhusiano wa ishara mbili kwa wakati.
Haina Ulinganifu
- In general Gxy(f) ≠ Gyx(f).
- Utaratibu una umuhimu — ishara unayoitumia kama kumbukumbu hubadilisha matokeo.
- Formally, Gyx(f) ni mchanganyiko wa conjugate wa Gxy(f), kwa hivyo awamu hubadilisha alama tu.
Inahitaji Upitishaji wa Wastani
- Wigo-msalaba mmoja una kelele nyingi na hauna uhakika.
- Kupitisha wastani wa wigo-msalaba mingi hutoa makadirio thabiti.
- Vipengele vya kelele visivyo na uhusiano hupitia wastani kuelekea sifuri kwa sababu awamu yao ni ya nasibu kutoka kipande hadi kipande.
- Vipengele vilivyo na uhusiano wa kweli vinashikilia awamu thabiti na vinaimarisha makadirio — hii ndiyo sababu hasa upitishaji wa wastani unasafisha makadirio.
3. Matumizi
Hesabu ya Kitendaji cha Uhamishaji
Hii ndiyo matumizi muhimu zaidi:
H(f) = Gxy(f) / Gxx(f)
- Hapa x ni ingizo na y ni matokeo.
- Matokeo yanaonyesha jinsi mfumo unavyojibu msisimko.
- Ukubwa wake unaonyesha ukuzaji au upunguzaji katika kila mzunguko.
- Awamu yake inaonyesha ucheleweshaji wa muda na resonance behaviour.
- Ni kipimo cha msingi cha modal analysis na mienendo ya miundo, inayohusiana kwa karibu na chaguo la kujibu frequency.
Hesabu ya Mshikamano
- Mshikamano unafafanuliwa kama |Gxy|² / (Gxx × Gyy).
- Inapima uhusiano kati ya ishara mbili katika kila mzunguko.
- Ina kipimo cha 0 hadi 1: thamani ya 1 inamaanisha uhusiano kamili, 0 inamaanisha hakuna kabisa.
- Inathibitisha ubora wa kipimo na kubainisha sehemu ambapo matokeo yanachafuka na kelele — haiwezi kukosekana wakati wa bump test au uchunguzi wa hali ya muundo.
Uamuzi wa Uhusiano wa Awamu
- Awamu kutoka kwa wigo wa msalaba inafunua ucheleweshaji wa muda au mwangwi moja kwa moja.
- 0°: ishara ziko katika awamu moja, zikisogea pamoja.
- 180°: ishara ziko nje ya awamu, zikisogea kinyume.
- 90°: roboduara, ikidokeza mwangwi au ucheleweshaji safi wa muda.
- Hii ndiyo msingi wa utambuzi wa mode shapes na kwa kufuatilia uenezaji wa mtetemo.
Kukataliwa kwa Mwelekeo Sawa
- Wigo-msalaba hutoa vipengele vya masafa vinavyoshirikiwa na njia zote mbili.
- Kelele zisizo na uhusiano zinafutwa kwa kupiga wastani.
- Vipengele vya ishara vya kweli na vinavyoshirikiwa vinaibuka kutoka usuli.
- Faida ya vitendo ni uwiano bora wa ishara dhidi ya kelele.
4. Hali za Kipimo za Vitendo
Wazo hilo la kinadharia linakuwa la kivitendo mara tu vitambuzi viwili vinapowekwa kwenye mashine halisi. Mipangilio mitatu ya kawaida ya kila siku inaonyesha thamani yake.
Ulinganisho wa Beari
- Ishara X: mtetemo kwenye beari 1. Ishara Y: mtetemo kwenye beari 2.
- Wigo-msalaba unaonyesha masafa yanayoathiri beari zote mbili kwa wakati mmoja.
- Hilo linatofautisha tatizo linaloshirikiwa, linalohusiana na rota, kutoka tatizo lililo ndani ya beari moja peke yake. bearing.
Uchambuzi wa Ingizo–Matokeo
- Ishara X: nguvu au mtetemo kwenye ingizo — kifungo cha muunganiko au beari ya kiendeshi.
- Ishara Y: mwitikio kwenye matokeo — beari ya vifaa vinavyoendeshwa.
- Wigo-msalaba unafunua sifa za upokezaji kati yao.
- Kitendakazi cha uhamishaji kinachodokezwa kisha kinahesabu kwa usahihi jinsi mtetemo unavyosafiri kwa njia ya coupling.
Upokezaji wa Kimuundo
- Ishara X: mtetemo wa nyumba ya beari. Ishara Y: mtetemo wa msingi au fremu.
- Wigo-msalaba unaonyesha masafa ambayo kweli yanafikia muundo.
- Hilo linaongoza maamuzi kuhusu kuzuia au kuimarisha, na kuunganishwa moja kwa moja na uimara wa misingi and structural resonance problems.
5. Kutafsiri Wigo wa Mseto (Cross-Spectrum)
Ukubwa wa Juu katika Mzunguko Fulani
- Inaonyesha uhusiano mkubwa kati ya ishara hizo katika mzunguko huo.
- Inaashiria chanzo kimoja au muunganiko mkubwa kati ya maeneo mawili.
- Sehemu hiyo ipo kweli katika ishara zote mbili.
Ukubwa wa Chini katika Mzunguko Fulani
- Inaonyesha uhusiano mdogo — muunganiko dhaifu, au hakuna chanzo cha pamoja.
- Sehemu hiyo inaweza kuwepo katika ishara moja lakini si nyingine.
- Au inaweza kuwa kelele zisizohusiana zinazotoka vyanzo tofauti.
Taarifa ya Awamu
- 0°: ishara zinasogea pamoja — muunganiko imara, au mfumo unafanya kazi chini ya resonansi.
- 180°: ishara zinasogea kwa mwelekeo kinyume — juu ya resonansi, au kupitia mstari wa ulinganifu.
- 90°: quadrature — kwenye resonansi, au inatokana na jiometri maalum.
- Awamu inayotegemea mzunguko: jinsi awamu inavyobadilika kulingana na mzunguko inaonyesha tabia ya mienendo ya muundo.
6. Matumizi ya Hali ya Juu
Uchambuzi wa Pembejeo / Matokeo Mengi
- Ishara kadhaa za marejeleo zinaoanishwa na ishara kadhaa za majibu.
- Matokeo ni tumbo kamili la wigo wa mseto.
- Inabainisha njia nyingi, za wakati mmoja za upitishaji.
- Hivi ndivyo mifumo yenye utata wa kweli inavyoainishwa.
Maumbo ya Mkengeuko wa Uendeshaji
- Wigo wa msalaba hupimwa kati ya pointi nyingi za kipimo kuzunguka mashine.
- Uhusiano wa awamu zao huainisha mfumo wa mkengeuko.
- Mwendo wa muundo mzima kisha unaweza kuonyeshwa na kuhuishwa.
- Modi za mwangwi zinaonekana wazi katika matokeo.
7. Wigo wa Msalaba katika Urekebishaji wa Usawa wa Sehemu
Ingawa wigo wa msalaba unahusishwa zaidi na kazi ya modal na muundo, hesabu hizo hizo za njia mbili zinaunga mkono field balancing. Instrument ya kauli mbili inayobebeka kama Balancet-1A hupima mtetemo katika nyuso mbili za beari kwa wakati mmoja na kurejelea zote mbili kwa mapigo ya tachomita mara moja kwa mapinduzi, hivyo inaweza kutatua amplitude na awamu ya kipengele cha 1× katika kila uso na kukokotoa mgawo wa ushawishi zinazounganisha uzito katika uso mmoja na mwitikio katika nyingine. Uhusiano huo wenye njia mbili na kurejelea awamu ni dhana ya wigo wa msalaba uliozingatia kasi ya uendeshaji — na hii ndiyo hasa inayofanya urekebishaji sahihi wa nyuso mbili kusawazisha kwa nguvu uwezekane kwenye mashine iliyokusanyika.
Kwa muhtasari, wigo wa msalaba hueneza uchambuzi wa mzunguko kutoka njia moja hadi nyingi, ukifichua uhusiano kati ya ishara ambazo huwezesha ukokotoaji wa kitendakazi cha uhamishaji, uthibitishaji wa ulinganifu, na uelewa wa jinsi mtetemo unavyosafiri kupitia mashine na misingi yake. Ngumu zaidi kuliko wigo wa otomatiki, bado ni muhimu kwa majaribio ya modal, mienendo ya muundo, na uchunguzi wowote wa hali ya juu unaotegemea kipimo cha pointi nyingi.
