如何計算機械設備的共振頻率
㈠ 怎樣計算固有頻率
如圖所示:
物體的固有頻率與它的硬度、質量、外形尺寸有關,當其發生形變時,彈力使其恢復。彈力主要與尺寸和硬度有關,質量影響其加速度。
同樣外形時,硬度高的頻率高,質量大的頻率低。 一個系統的質量分布,內部的彈性以及其他的力學性質決定。
簡單幾何形狀並且質量有規律分布的物體可以作為彈性系統是可以計算的,不過計算過程相當繁瑣,需要用到固體力學和材料力學以及矩陣和專業的數學工具;
現實而常用的方法並且復雜物體的固有頻率通常用實驗來確定,比如可以設定不同的作用頻率,看這個物體在那種頻率時會產生共振。
行波固有頻率是故障行波在故障點與系統端來回反射而形成的一種諧波形式的特徵頻率成分。固有頻率中幅值能量最大而頻率值最小的成分稱之為主固有頻率成分,主固有頻率成分明顯存在於故障行波中,且容易辨識。
根據故障行波主固有頻率特徵構成的輸電線路保護演算法已在電力系統保護中的高壓直流輸電、混合線路故障測距、輸電網故障定位等領域得到了廣泛的研究。系統端等效阻抗為理想值,在不考慮行波波速頻變特性時。
故障行波固有頻率值與故障位置之間存在著線性關系。而當系統端存在等效阻抗時,上述關系式則不再適用,固有頻率值受系統阻抗直接影響。
從頻域的角度分析固有頻率發生的機制,列寫系統頻域方程並建立了固有頻率、故障距離以及系統阻抗之間的關系式,求解方程得到故障距離與固有頻率關系的解析式。
㈡ 如何計算一個零件的固有頻率,有沒有一種計算公式
共振頻率計算公式為:
其實,這是共振回周期的計算公答式,共振周期與共振頻率是倒數的關系。即f=1/T
我們來核實一下上述公式計算結果的單位就知道了。
以T0共振周期的計算公式為例:m的單位是kg,我們知道,G=mg(G是重力,單位N,m是質量單位kg,g是重力加速度,單位是m/s^2即米每平方秒),所以僅用單位來計算:
m=G/g=N/(m/s^2)=N·s^2/m;k的單位是N/m,所以m/k=(N·s^2/m)/(N/m)==s^2,所以m/k開根號後的單位就是s(秒),乘以常數2π,單位依然是秒。所以是周期(時間單位)
所以由此可見,網路知道上有很多半知半解照抄照搬的傢伙,不是很負責任。
㈢ 機械共振中,激勵的頻率不固定時如何判斷共振
不管激勵的數值大不大,當激勵的頻率和系統固有頻率相近或相近時,都回會有共振的答現象。如果想通過傅立葉變換做頻譜分析,也不應該做激勵信號的傅立葉變換,原因就是如上所說,激勵的振幅再大,和系統固有頻率差的如果比較多的話,也不會有共振。如果想分析共振現象,可以對系統響應的測量信號做頻譜分析,得到幅值較大的頻率點
㈣ 共振頻率的相關計算
以最簡單的單自由度體系為例(激勵力幅F0,m為質點質量,彈簧剛度系數k,粘滯阻尼系數c),在簡諧振動條件下,質點位移、速度和加速度的振幅公式分別是:
㈤ 固有頻率計算公式
固有頻率計算公式:Q=wLR=2π fLR(因為 w=2π f)=1/wCR=1/2π fCR
固有頻率也稱為自然頻率,物體做自由振動時,其位版移隨時間權按正弦或餘弦規律變化,振動的頻率與初始條件無關;
而僅與系統的固有特性有關(如質量、形狀、材質等),稱為固有頻率,其對應周期稱為固有周期。對固有頻率的研究有利於保證產品穩定性。
(5)如何計算機械設備的共振頻率擴展閱讀:
物體做自由振動時,其位移隨時間按正弦規律變化,又稱為簡諧振動。簡諧振動的振幅及初相位與振動的初始條件有關,振動的周期或頻率與初始條件無關,而與系統的固有特性有關。
物體的頻率與它的硬度、質量、外形尺寸有關,當其發生形變時,彈力使其恢復。彈力主要與尺寸和硬度有關,質量影響其加速度。
同樣外形時,硬度高的頻率高,質量大的頻率低。 一個系統的質量分布,內部的彈性以及其他的力學性質決定。
㈥ 振動頻率怎麼算
振動頻率f是物體每秒鍾內振動循環的次數,國際單位是赫茲 [Hz] 。頻率是振動特性的標志,是分析振動原因的重要依據。
振動物體在單位時間內的振動次數,常用符號f表示,頻率的單位為次/秒,又稱赫茲。振動頻率表示物體振動的快慢,在振動的致病作用中,頻率起重要作用。大振幅低頻率(20Hz以下)的振動,主要作用於前庭器官,並使內臟發生位移;小振幅,高頻率的振動,主要對中樞神經及各種組織內神經末梢發生作用。
中文名
振動頻率
外文名
frequency of vibration
意義
物體每秒鍾內振動循環的次數
國際單位
赫茲 [Hz]
性質
振動特性的標志
快速
導航
簡介
相關儀器
定義
周期T是物體完成一個振動過程所需要的時間,單位是秒 [s] 。例如一個單擺,它的周期就是重錘從左運動到右,再從右運動回左邊起點所需要的時間。
頻率與周期互為倒數,f=1 / T。
振動頻率
簡介
振動頻率表示物體振動的快慢
相關儀器
228振動頻率儀是針對各種振動壓路機測量工作頻率而研製的,也可以用於測量一般機器設備振動頻率。儀器採用大規模集成電路及高靈敏度感測器結合而成,具有可靠性高、耗電低、抗干擾能力強的特點。儀器採用ABS手持式機殼及蓄電池供電方式,LED模式顯示頻率值,操作簡便、直觀。該儀器的研製成功,將會極大的方便測試人員在現場進行對機械設備的檢測。
228振動頻率儀
主要技術指標:
1、頻率范圍:分二檔自動進位
5.00-99.00HZ
99.00-999.9HZ
2、誤差:
第一量程≤0.1±0.02HZ
第二量程≤1±0.2HZ
3、分辨力:
第一量程為:0.01HZ
第二量程為:0.1HZ
4、工作電源:1.5V/1.3Ah*5節可充電鎳氫電池(一次充電可持續工作12小時)
5、環境條件:工作溫度0°C-50°C 相對濕度:≤85%PH
6、外形尺寸:185*85*28mm
7、重量:300g
㈦ 給出振動圖像,機械波的頻率如何計算
從圖像就可以看出來周期T,頻率=1/T就可以了
㈧ 共振頻率計算公式怎麼來的
把物體看成質量-彈簧系統,在控制工程基礎里,也有質量彈簧阻尼系統的模專型。屬
質量彈簧系統是一個二階系統,方程:
Mx''+kx=F(t),進行拉式變換:
求得傳遞函數:G(s)=1/(Ms²+K),然後變成《控制工程基礎》二階系統的一般形式,求得ω=(K/M)^0.5
T=2π/ω;則f=(1/2π)*((K/M)^0.5)
也可以給系統輸入瞬時脈沖Aδ(t),像「錘擊法」測量共振一樣:
(推導略)
得響應:xo(t)=A/K sin (t*(K/M)^0.5); 也能求出f=(1/2π)*((K/M)^0.5);
㈨ 如何避開機械設備的共振頻率
機械繫統所受激勵的頻率與該系統的某階固有頻率相接近時,系統振幅顯著增大的現象。共振時,激勵輸入機械繫統的能量最大,系統出現明顯的振型,稱為位移共振。此外還有在不同頻率下發生的速度共振和加速度共振。 在機械振動中,常見的激勵有直接作用的交變力,支承或地基的振動與旋轉件的不平衡慣性力等。共振時的激勵頻率稱為共振頻率,近似等於機械繫統的固有頻率。對於單自由度系統,共振頻率只有一個,當對單自由度線性系統作頻率掃描激勵試驗時,其幅頻響應圖(見圖)上出現一個共振峰。對於多自由度線性系統,有多個共振頻率,激勵試驗時相應出現多個共振峰。對於非線性系統,共振區出現振幅跳躍現象,共振峰發生明顯變形,並可能出現超諧波共振和次諧波共振。共振時激勵輸入系統的功同阻尼所耗散的功相平衡,共振峰的形狀與阻尼密切相關。 在一般情況下共振是有害的,會引起機械和結構很大的變形和動應力,甚至造成破壞性事故,工程史上不乏實例。防共振措施有:改進機械的結構或改變激勵,使機械的固有頻率避開激勵頻率;採用減振裝置;機械起動或停車過程中快速通過共振區。另一方面,共振狀態包含有機械繫統的固有頻率、最大響應、阻尼和振型等信息。在振動測試中常人為地再現共振狀態,進行機械的振動試驗和動態分析。此外,利用共振原理的振動機械,可用較小的功率完成某些工藝過程,如共振篩等。
㈩ 共振頻率的測試或者計算方法
計算是復相當難的,用測試來尋制找是比較簡單的。
首先確定該裝置的使用環境,通常像我們能夠生活的地方,包括汽車等,頻率范圍應該在5-500Hz以內,在該頻率范圍內掃頻振動查找,需要在你的裝置上粘貼振動感測器進行。