材料之间的机械阻抗怎样解决?
阻抗测试技术包括激振方法、阻抗测量、数据处理三方面。
激振方法
根据激振力函数的特性，激振可分为正弦激振、瞬态激振和随机激振三类。正弦激振属于单频激振，使用的历史较长,技术成熟，测试精度高,但测试速度低，并需要复杂的激振设备。目前，已出现专门用正弦激振测试阻抗的仪器（称为传递函数分析仪或频响特性测试仪）。瞬态激振和随机激振是近年发展起来的宽频激振技术，都采用了1965年提出的快速傅里叶变换(FFT)技术。 瞬态激振方法又可分为敲击法、阶跃法和快速正弦扫描法三种。敲击法是用一把带力传感器的手锤对结构施加脉冲力，由装在结构上的加速度计测量瞬态响应，信号经电荷放大器放大后送入快速傅里叶分析仪（又称动态特性测试仪）进行处理，最后得到阻抗数据，如图所示。此法的优点是激振设备简单，便于现场测试。由于脉冲力的频谱很宽，一次敲击可以同时激起结构的多个模态响应，测试速度快，但激振力的波形较难控制，且脉冲力的能量有限。在保证上限激励频率足够高的前提下，应尽量延长脉冲波持续时间。为此应备有可更换的各种硬度的锤帽（用钢、铝、塑料、橡皮等制成，装在力传感器端部）以供选用。阶跃法用能快速切断的绳索、能快速泄放的油缸或激波管对结构突加或突卸常力来激出结构的响应，可用于测试脆弱结构（如太阳能电池板）。快速正弦扫描法的原理是使信号发生器的频率在几秒或十几秒时间内由低频扫到高频，并经功率放大器和激振器激励被测结构。此法的特点是：力的频谱在上、 下限频率范围内基本上是平直的， 输入结构的能量比前两种方法大得多。随机激振要求有纯随机或伪随机信号发生器，设备比较复杂，测试时间很长，但可以用总体平均的办法消除非线性因素的影响。由于随机激振在很宽的频率范围内不会激起很大的共振响应（见线性振动），所以可在机器工作时进行测试而不影响它的运行和对它的控制。阻抗测量
机械阻抗测量和普通振动参量测量的区别在于后者只测输出（设法使输入力幅不变），而前者既测输出响应，又测输入力，并比较它们的幅值和相位。力的测量多使用压电石英晶体力传感器，这种设备精度高，体积小，频率范围和动态范围都很宽。为了更精确地测定实际作用在结构上的力，在传递函数分析中有质量消除器，用以消除从晶体片到结构之间的质量（力传感器顶盖质量和连接件质量）对测力的影响。响应的测量目前常用压电式加速度计，测低频阻抗时也可用压阻式加速度计。由于敲击法可用一点测、多点激的方法来代替一点激、多点测的传统方法，所以加速度计只要装1～2个即可。测量原点阻抗时可用阻抗头，它是力传感器和加速度计组装在一起的传感器。数据处理
机械阻抗是频率的复函数，可用幅(值)频（率）特性、相（位差）频（率）特性、实（部）频（率）特性、虚(部)频（率）特性、矢端图等表示。要求分析仪器能分析并绘制或打印这些数据。随着瞬态和随机激振方法的推广，数据处理已逐步改用专用的快速傅里叶分析仪，它能将传感器传来的力和运动的电信号进行低通滤波(防止频率混淆)和模数转换（把连续量变成数字量），然后用快速傅里叶算法计算机械阻抗。为减少噪声干扰，计算时还可用总体平均方法。较完善的快速傅里叶分析仪还有模态分析功能，可直接得出固有频率、振型等模态参量。热门标签：