固有頻率測量使用方法有二種方法:固有頻率測量系統(tǒng)（掃頻式）是由掃頻激振器、功率放大器、掃頻信號源、振動頻率測量分析儀、振動傳感器、等部件組成，另一種方法是錘擊法，用沖擊力激振，通過輸入的力信號和輸出的響應(yīng)信號進(jìn)行傳函分析，得到各階固有頻率，此方法準(zhǔn)確和方便。

江蘇省寶應(yīng)縣寶飛振動儀器廠是原寶應(yīng)縣振動儀器廠重組而來，是生產(chǎn)振動測試、故障診斷儀器的專業(yè)廠家。我廠自建廠以來，堅(jiān)持“廠校掛鉤、廠辦科研、開發(fā)新品、提高效益”的辦廠方針，與中國科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、東南大學(xué)、南京航空學(xué)院等數(shù)十家大專院校和科研單位建立長期密切的技術(shù)合作關(guān)系，依靠科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代化的管理，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。 我廠主要生產(chǎn)激振設(shè)備、測振傳感器、數(shù)據(jù)采集器、機(jī)器故障分析儀、微機(jī)化現(xiàn)平衡儀、多功能監(jiān)控測量儀等60多個規(guī)格品種的產(chǎn)品。近年來，先后推出了一批具有高科技水平的設(shè)備狀態(tài)檢測產(chǎn)品，受到了振動界專家的好評和廣大用戶的青睞。企業(yè)在國內(nèi)振動界和故障診斷領(lǐng)域的新技術(shù)推廣應(yīng)用方面享有較高的知名度。 寶應(yīng)振動儀器廠，1987年被評為“江蘇省先進(jìn)企業(yè)”，1988年被國務(wù)院命名為“國家二級企業(yè)”，曾被評為“揚(yáng)州市科技進(jìn)步先進(jìn)企業(yè)”，榮獲過“揚(yáng)州市質(zhì)量管理獎”，連續(xù)四年被評為“揚(yáng)州市重合同、守信用企業(yè)”。 我廠堅(jiān)持以科技為第一生產(chǎn)力，堅(jiān)持質(zhì)量可靠、用戶滿意為宗旨，歡迎用戶光臨。

固有頻率測量使用方法有二種方法:固有頻率測量系統(tǒng)（掃頻式）是由掃頻激振器、功率放大器、掃頻信號源、振動頻率測量分析儀、振動傳感器、等部件組成，另一種方法是錘擊法，用沖擊力激振，通過輸入的力信號和輸出的響應(yīng)信號進(jìn)行傳函分析，得到各階固有頻率，此方法準(zhǔn)確和方便。
固有頻率測量使用方法;很多時候，人們只關(guān)心固有頻率是多少，而不關(guān)心阻尼與振型這兩個參數(shù)。這時因?yàn)楫?dāng)結(jié)構(gòu)受到外界的激勵時，人們關(guān)心外界的激勵頻率離結(jié)構(gòu)固有頻率有多遠(yuǎn)，會不會引起結(jié)構(gòu)共振問題。將某個輸入-輸出位置的頻響函數(shù)用模態(tài)參數(shù)表示為在這個方程中包括點(diǎn)和振型的信息，點(diǎn)由固有頻率和阻尼組成。對于不同的位置，模態(tài)振型值是不一樣的，但是點(diǎn)卻不隨位置的變化而變化。這表明系統(tǒng)點(diǎn)是全局特性，它們于特定的輸入-輸出位置。也就是說從一個輸入-輸出位置就能測量到系統(tǒng)的所有點(diǎn)信息。因此，固有頻率測量時，理論上講，只需要一個測量位置即可測量出所有模態(tài)對應(yīng)的固有頻率。


雖然理論上講在一個位置安裝一個傳感器就能測量出結(jié)構(gòu)所有階固有頻率，但是卻有一些現(xiàn)實(shí)方面的影響，固有頻率測量使用方法主要體現(xiàn)在以下幾個方面：


1）與測量位置有關(guān)。我們知道在布置模態(tài)參考點(diǎn)時，要求避開關(guān)心的所有模態(tài)的節(jié)點(diǎn)位置。同樣的道理，固有頻率作為三個模態(tài)參數(shù)之一，同樣要遵循這樣的要求。


2）與激勵位置有關(guān)。如果采用測量FRF的方法進(jìn)行測量，那么，要求激勵位置也應(yīng)該避開關(guān)心的所有模態(tài)的節(jié)點(diǎn)位置。這是因?yàn)槿绻钗恢檬悄畴A模態(tài)的節(jié)點(diǎn)位置，那么將激勵不起來這階模態(tài)，因而這階模態(tài)將不參與結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，導(dǎo)致這階模態(tài)在FRF曲線中不可見。也就是說，對于固有頻率測量而言，要求激勵與響應(yīng)位置同時避開模態(tài)節(jié)點(diǎn)位置。


3）與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)。如果結(jié)構(gòu)是一個強(qiáng)方向性模態(tài)結(jié)構(gòu)，那么，如果只在一個方向布置一個單向傳感器，那么必將丟失其他方向的固有頻率。因此，對于具有強(qiáng)方向性模態(tài)的結(jié)構(gòu)而言，應(yīng)該在不同的方向布置測點(diǎn)。


當(dāng)僅在結(jié)構(gòu)一個位置布置傳感器進(jìn)行測量時，由于各階模態(tài)的節(jié)點(diǎn)位置都是不相同的，因而，固有頻率測量會遭遇與模態(tài)參考點(diǎn)相同的風(fēng)險：一個測量位置會導(dǎo)致一階或幾階固有頻率不可見，因?yàn)橐粋€測量位置不是這階模態(tài)的節(jié)點(diǎn)，就可能是那階模態(tài)的節(jié)點(diǎn)的可能性非常大。因此，強(qiáng)烈建議布置多個測量位置，原理與布置多參考點(diǎn)相同。


我們在對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行固有頻率測試時，測量方法可以分為以下幾類：


1、測量FRF：如采用傳統(tǒng)的FRF測量方法，錘擊法與激振器法。由于固有頻率是模態(tài)參數(shù)之一，所以，采用測量FRF方法測量固有頻率同樣要求遵循模態(tài)測試的那些要求。如激勵響應(yīng)位置要求、激勵力的大小等，但此時要求激勵與響應(yīng)同時避開模態(tài)節(jié)點(diǎn)位置。


2、振動臺測試：可以將待測結(jié)構(gòu)在振動臺上進(jìn)行隨機(jī)激勵或掃頻激勵，然后分析響應(yīng)信號獲得結(jié)構(gòu)的固有頻率。


3、僅測量響應(yīng)：當(dāng)結(jié)構(gòu)處于工作狀態(tài)時，可以僅測量結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，然后對響應(yīng)進(jìn)行頻譜分析。但這時頻譜圖中的峰值可能有的是結(jié)構(gòu)的固有頻率，也可能有的是強(qiáng)迫響應(yīng)頻率，還有可能是轉(zhuǎn)頻及其諧頻。另外，當(dāng)采用這種方法時，工作載荷可能不能將所有關(guān)心的固有頻率都激勵起來，可能僅激勵起一些固有頻率，甚至連基頻也激勵不起來的情況也存在。


4、變轉(zhuǎn)速激勵：對于旋轉(zhuǎn)機(jī)械而言，可以采用變轉(zhuǎn)速方法，如升降速測量，然后對響應(yīng)信號進(jìn)行瀑布圖分析，在瀑布圖中垂直與頻率軸的峰值區(qū)域即是結(jié)構(gòu)的一階固有頻率。


5、非接觸式測量：當(dāng)結(jié)構(gòu)是一個輕質(zhì)結(jié)構(gòu)時，哪怕是在結(jié)構(gòu)上布置一個輕質(zhì)的傳感器也會導(dǎo)致固有頻率移動明顯，這時宜用非接觸式的傳感器進(jìn)行測量，如電渦流位移傳感器，聲壓傳感器等。我曾經(jīng)采用聲壓傳感器測量過PCB板、軸瓦等輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的固有頻率。


6、其他方法：如果能按測量FRF的方法來測量是好的，但很多時候，我們都沒有激勵設(shè)備可用，那么這個時候，我們可以采用特殊的激勵方法，僅測量結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，對響應(yīng)進(jìn)行頻譜分析獲得結(jié)構(gòu)的固有頻率。這些特殊的激勵方法包括：手撥方法（針對小型輕質(zhì)結(jié)構(gòu)）、階躍方法（使結(jié)構(gòu)存在一個初位移，然后突然釋放）、生活中的各式錘子激勵等。


我們經(jīng)常需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行固有頻率測量，那到底是測量哪一階固有頻率呢？一般情況下，沒有特別說明時，通常指測量結(jié)構(gòu)的第1階固有頻率，也就是基頻。但大多數(shù)情況下，我們可以得到結(jié)構(gòu)很多階固有頻率，這個時候應(yīng)該將固有頻率按頻率值從小到大的順序依次列出測量到的所有階固有頻率。我個人認(rèn)為，對于大多數(shù)情況，前幾階（小于等于10階）固有頻率就可滿足測試要求。


對于FRF曲線，從曲線圖中各峰值所對應(yīng)的頻率即為各階固有頻率。但對于頻譜圖而言，可能會存在噪聲干擾，這時，如果發(fā)現(xiàn)頻譜圖中有線狀譜，那么這種情況下，可以認(rèn)為該線狀譜所對應(yīng)的頻率不是結(jié)構(gòu)的固有頻率，這是因?yàn)榫€狀譜的阻尼為0，這是不可能的，結(jié)構(gòu)總是存在或大或小的阻尼，不可能阻尼為0，因此，這時，這些線狀譜可以認(rèn)為是干擾或其他類型信號的頻率。



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