什么是冲击试验？冲击模态分析 • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset"，用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。 什么是冲击试验？冲击模态分析 • 便携式平衡仪、振动分析仪"Balanset"，用于对破碎机、风机、粉碎机、联合收割机螺旋输送机、轴、离心机、涡轮机以及许多其他转子进行动态平衡。

什么是碰撞测试？冲击模态分析

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了解碰撞测试

定义：什么是碰撞测试？

碰撞测试 （也称为冲击试验或锤击试验）是一种用于识别的简单实验技术。 固有频率 和 减震 通过用锤子（无论是否配备仪器）敲击结构或机械，并测量敲击产生的振动来测定其特性。 自由振动 回复 加速度计. 冲击会同时激发所有结构模态，并且 快速傅里叶变换分析 响应曲线显示，固有频率表现为峰值。 频谱.

碰撞测试是现场最实用的方法。 模态测试 因为它只需要一个锤子和一台振动分析仪——无需昂贵的振动台或复杂的装置。它被广泛用于故障排除。 谐振 问题，验证 结构共振, 并确认工作频率与固有频率有足够的间隔。.

所需设备

冲击锤

带仪器的锤子（首选）

  • 锤头中的力传感器用于测量冲击力
  • 启用 传递函数 计算（响应/力）
  • 定量结果
  • 成本：$500-3000

非仪器化（简单）

  • 普通锤子、橡胶锤，甚至徒手敲击
  • 仅测量响应（而非力）
  • 定性频率识别
  • 适用于多种现场应用
  • 免费或低成本

响应测量

  • 响应点处的加速度计
  • 连接至振动分析仪或数据采集系统
  • 需要具备FFT分析能力

分析

  • 响应信号的快速傅里叶变换
  • 峰值 = 自然频率
  • 峰值宽度 = 阻尼指标

测试程序

基本碰撞测试

  1. 安装加速度计： 在响应测量点
  2. 设置分析器： FFT模式，合适的频率范围
  3. 罢工结构： 用锤子用力敲击
  4. 捕获响应： 记录振动铃振
  5. 重复： 多个影响因素取平均值（通常为 3-10 个）
  6. 分析： 快速傅里叶变换显示自然频率峰值

高级测试

  • 用于确定模态形状的多个响应点
  • 用于定量传递函数的仪器化锤
  • 连贯性 分析以验证数据质量
  • 频率响应函数（FRF）计算

应用

共振识别

最常见的应用：

  • 确定结构的固有频率
  • 与运行频率（1次、2次、叶片通过等）进行比较
  • 判断共振是否引起高振动
  • 指导方针修改策略

结构诊断

  • 识别薄弱或灵活的组件
  • 定位 松动的 或裂缝结构
  • 评估地基或安装刚度
  • 修改前后对比验证

模态测试

  • 确定固有频率、振型和阻尼。
  • 验证有限元模型
  • 优化结构设计

解释

识别自然频率

  • 冲击响应谱中的峰值 = 固有频率
  • 尖锐的峰值 = 低阻尼（可能存在共振问题）
  • 宽峰 = 高阻尼（共振不太重要）
  • 多个峰值 = 多个模式

评估共振风险

  • 如果固有频率与工作频率匹配（±20%）→ 存在共振风险
  • 如果分离良好（> 30% 差异）→ 安全
  • 峰值高度表明放大潜力

阻尼估计

  • 测量半峰宽
  • 根据带宽计算阻尼比。
  • 或者从时域衰减率来看

优势

简单

  • 所需设备极少
  • 快速设置（几分钟）
  • 无需电源即可激发
  • 随时随地表演

宽带激励

  • 冲击同时激发宽频率范围。
  • 单次测试中识别出的所有模式
  • 比扫频正弦法更快

实地实用性

  • 无需运输大型设备
  • 对已安装机械进行作业
  • 速度足够快，可用于日常故障排除

限制

重复性

  • 每次打击的冲击力各不相同。
  • 平均多次影响有助于
  • 带仪器的锤子可提供稳定的力

力谱

  • 冲击谱取决于锤头质量和锤尖硬度
  • 软头：低频成分更多
  • 关键提示：增加高频内容
  • 可能无法平等地激发所有频率。

低力水平

  • 无法在高力条件下进行测试
  • 非线性可能不会被激发。
  • 不适用于高水平响应测试

冲击试验是一种简单而有效的技术，仅需使用锤子和振动分析仪即可识别结构的固有频率和共振频率。其在现场应用中的实用性使其成为诊断共振问题、验证结构改造以及在无需专用测试设备的情况下进行快速模态分析的重要故障排除工具。.

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