[发明专利]一种测量细长轴转子内阻尼的方法

摘要

本发明涉及一种测量细长轴转子内阻尼的方法，将细长轴转子水平静态放置在试验台上，振动加速度传感器贴装于转子表面，锤击水平放置的静态转子，通过振动加速度传感器测出振动信号，信号经过滤波、放大后，再通过示波器处理后获得转子模态振幅，再通过具体算法可精确测量出转子内阻尼。该方法操作简单，容易实现，给测量细长轴转子内阻尼提供极大便利，并且提高了测量转子内阻尼的精度和效率。

主权项

一种测量细长轴转子内阻尼的方法，其特征在于：通过如下步骤实现：(a)锤击静态水平放置的细长轴转子，贴装在转子表面的振动加速度传感器检测到振动信号，采集振动加速度传感器输出信号XOUT和YOUT，采集的信号分别经过低通滤波电路后以差动形式接入放大电路，输出电压UOUT，XOUT和YOUT为振动传感器采集的原始信号，UOUT为输出的电压信号，直接连入示波器中；(b)示波器将电压信号UOUT进行处理，处理成以周期为Td的余弦信号，可以测出余弦信号的峰值，并且模态频率ωn可直接由示波器读出，因为示波器处理之后的信号单位为dBV，即将电压信号转化为分贝信号，因而，读出示波器第i个周期最大模态振幅UdB_i和对应时间Ti以及第i+1个周期最大模态振幅UdB_i+1和对应时间Ti+1，确定第i个周期最大模态振幅UdB_i与第i+1个周期最大模态振幅UdB_i+1之差的绝对值为ΔUdB，并且如下式所示：ΔUdB＝|UdB_i‑UdB_i+1|其中i＝1，2，3，……，N，N为示波器采样点数，第i个周期最大原始模态振幅Ui，即未进过示波器处理的第i个周期的最大电压峰值，可用下式表示：20lgUi＝UdB_i其中第i+1个周期最大原始模态振幅Ui+1，即未进过示波器处理的第i+1个周期的最大电压峰值，可用下式表示：20lgUi+1＝UdB_i+1其中：Td为两个峰值之间的时间差，即余弦信号周期，可用下式表示：Td＝Ti+1‑Ti(c)测出的ΔUdB＝|UdB_i‑UdB_i+1|经过以下算法公式，可直接求出内阻尼，转子脉冲响应如下：S(ti)=Ae-ζωntsin(ωdti+θ)]]>其中：A为脉冲响应幅值；ζ为转子内阻尼；ωn为模态频率；ti为时间；θ是脉冲响应的相位角；第i个周期最大原始模态振幅Ui，如下式所示：Ui=Ae-ζωnTi]]>第i+1个周期最大原始模态振幅Ui+1，如下式所示：Ui+1=Ae-ζωnTi+1]]>将Ui和Ui+1相比可得：UiUi+1=eζωnTd]]>两边取对数可得：ζωnTd=ln(UiUi+1)=lnUi-lnUi+1]]>化简上式可得：ζωnTd=ΔUdB20ln10]]>即：ζ=ΔUdB20ωnTdln10.]]>