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为什么会用到阶次分析?阶次图的表达方式有哪些?

发布时间:2021-07-20 点击量:19
  为什么会用到阶次分析?现代的工业设备当中,无论是大到航空航天飞行器、小到钟表器械等都涉及到旋转机械,当这些旋转机械处于运动状态时,其本身或与之关联的结构会产生一定幅值的噪声信号,当转速上升或下降时,幅值也会相应的变化。一般从噪声信号的测试结果看,噪声信号明显处所对应的频率总是转速或转速的倍数,这种倍数的关系即是阶次。通过阶次可以对结构的振动噪声信号进行分析,例如发动机的振动噪声,在测试之前,确定发动机各旋转部件与曲轴转速之间的阶次关系。当实际测试时,如果发现某阶次的响应大,就可以通过阶次关系确定是发动机哪个部件产生的响应,可以针对性地进行减振降噪工作。因此,对于旋转机械而言,阶次分析是一个非常有用的工具。
 
  阶次分析阶次图的表达方式有:瀑布图、colormap、阶次切片图。
 
  1.瀑布图是沿着转速轴按照较小的转速增量产生的频谱曲线组成的,沿着频率轴的每一条曲线都是在特定转速步长下的单张瞬时谱,将这些谱线按着转速先后顺序堆放在一起则形成了瀑布图。
 
  2.colormap与瀑布图类似,只不过colormap是将振动或噪声信号的强弱用颜色来区分,更暗/冷的颜色表示更低的幅值,而更亮/暖的颜色表示更高的幅值,没有了幅值轴,即原来的三维图变成二维图,因此更加直观形象。Colormap中确定的关键因素是共振频率和阶次线,阶次线是从原点出发的斜线,共振频率是垂直频率轴的直线,且幅值更高。
 
  3.阶次切片图:如果需要比较各个阶次在不同转速下对信号的贡献量的大小,在上述两种图形中直接进行比较不容易判别,此时需要把这些阶次作切片,将切出来的阶次放在同一个二维图中进行比较,这就是阶次切片图。

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