细说振动位移、速度、加速度
轴承的状态监测和故障诊断中，经常会使用振动信号进行分析。振动分析常用的量包括振动的位移、振动的速度和振动的加速度。
在以前的文章中我们介绍过振动位移、速度、加速度信号在进行振动分析中的选择及其原则。事实上，只要了解这三者的本质含义和差异，那么这些对应的选择问题就迎刃而解了。因此本文从振动的位移、速度、加速度的含义和关系方面进行一定的介绍。
振动位移、速度、加速度的定义以及关系
上图为一个简单振动的示意图，我们用这个图来说明一些概念。
首先，假设某质点初始位置为横轴上某个位置，当振动开始之后，质点在任意时刻距离在振动方向上和初始位置之间的距离差A就是位移。质点到达这个位置所有时间t，那么此时这个质点的速度就是A对t的微分。同样的逻辑，质点振动速度对于时间的微分就是振动的加速度。相反的，振动的加速度是振动速度对时间的积分，振动的速度是振动位移对时间的积分。
上面的图是这个振动的时域图，不难发现，这个振动中，质点距离原始点最大的距离A是正弦波的幅值。这个质点在通过0位置的时候，速度达到最大值。质点在前一个峰值的地方，达到加速的最大值。换言之就是振动的速度超前位移90°，振动的加速度超前速度90°。
振动位移为什么用峰峰值？
从前面的定义可以看出，振动的位移是振动中质点距离初始位置之间的距离。在整个时域中，振动的位置不断变化，每时每刻都有一个位移值。其中，质点距离初始位置最远的距离，对于机械设备来说，在整个振动所有位移值中，是影响最大的。同时对于一个振动而言，设备经历的最大变形量是两个峰值之间的距离，也就是这个振动位移量的峰峰值。在上图的振动波形中就是横轴两侧，振动幅值的绝对值之和。设备经历振动的最大变形量对设备自身的影响最大，因此在对振动进行位移值测量的时候，一般取峰峰值。
振动的速度为什么用有效值？
在振动速度的含义里我们介绍了，振动的位移对时间的微分就是振动的速度。从物理含义上来看，振动的速度涵盖了振动的位移和频率两个因素。有效值的概念其实是一个等效的概念，将一个交变的量等效为一个等效值。对于振动而言，我们知道振动速度是一个往复交变量，因此我们用一个有效值等效速度实际值，代表这段时间内振动的速度情况。
当然速度值也有峰峰值，可是对于一个时间段内，速度的峰峰值对设备的影响在峰峰值出现的时候发生，无法描述振动速度的总体，因此我们用有效值来等效。
振动的加速度为什么用峰值？
在一段振动中，质点速度的变化越剧烈，对材质本身的影响越大，考虑振动对设备的影响，取振动加速度的峰值来衡量振动加速度对设备的影响。
事实上，如果读者用质点质量乘以加速度就会得到一个力的单位。不难发现，振动的加速度实际上是振动的“冲击性”，对设备的最大冲击，就是这个冲击量的峰值。
为什么低速振动用位移信号？中速运动用速度信号？高速运动用加速度信号？
从振动位移、速度、加速度量的介绍中我们知道：
振动的位移量主要考虑了振动的幅值；
振动的速度考虑了振动幅值和频率；
振动的加速度考虑了振动的幅值、频率以及频率变化。
因此可以发现，振动的加速度对振动的频率敏感性最高，速度其次，再次是位移。
上图为同一个幅值为10um振动的位移信号、速度信号和加速度信号的频谱。可以清楚地看到，相同的三个频率分量中，加速度信号里表现强烈，速度信号表现适中，位移信号并不敏感。
对于旋转设备而言，加速度对于高速设备的振动更加敏感，位移信号更加适用于低速振动的场合
细说振动位移、速度、加速度－轴承知识－中崋轴承网 (zcwz.com)
细说振动位移、速度、加速度相关推荐
- c语言已知加速度求位移速度,知道初速度知道加速度求位移的公式
知道初速度知道加速度求位移的公式以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧! 知道初速度知道加速度求位移的公式 高一物 ...
- Matlab 振动加速度 对应的振动频率,由振动加速度进行频域二次积分求振动位移...
[实例简介] 通过频域二次积分由振动加速度信号反求振动位移信号 [实例截图] [核心代码] nfft = 2^nextpow2(n); %大于并最接近n 的2 的幂次方为FFT长度 y = fft(x ...
- Double S 曲线轨迹规划——不同速度加速度条件下综合
目前机械臂常用的轨迹曲线主要是S曲线,由于前后两端速度为抛物线形式,整体相对平滑,具有较好的过渡.程序涵盖了混合轨迹,加速轨迹和减速轨迹,通过设置flag和合理的速度加速度输入值获取双S曲线. 参数的 ...
- 简支梁模型振动位移matlab,不同移动载荷速度下简支桥梁的变形及振动响应研究...
引 用 格 式:Yan Jingyu,Li Shuncai,Liang Li．Study on the Deformation and Vibration Response Study on Simp ...
- 案例分享：Qt高频fpga采集数据压力位移速度加速度分析系统（通道配置、电压转换、采样频率、通道补偿、定时采集、距离采集，导出excel、自动XY轴、隐藏XY轴、隐藏显示通道，文件回放等等）
若该文为原创文章,转载请注明原文出处 本文章博客地址:https://hpzwl.blog.csdn.net/article/details/120345072 红胖子(红模仿)的博文大全:开发技术集 ...
- 利用stm32控制步进电机 速度加速度控制
因为想申请 CSDN 博客认证需要一定的粉丝量,而我写了五年博客才 700 多粉丝,本文开启关注才可阅读全文,很抱歉影响您的阅读体验 利用stm32控制步进电机 尝试用42系步进电机做倒立摆,总结步进 ...
- #单目视觉振动位移测量方法
对于振动位移的测量, 直接法 1.测量结构位移通常需要参考基点 2.很难实现多点全场信息的非接触测量 间接法 1.一般利用加速度传感器获得结构加速度相应,经过积分获得速 ...
- matlab 求加速度,【求助】位移转加速度(谱转换法)
[求助]位移转加速度(谱转换法) 那啥,小弟初学matlab,比较菜 有这样一组数据(样本见附件) 0.3987 1.3757 -5.0000 -0.8385 0.3984 1.3759 -5.000 ...
- c语言已知加速度求位移速度,已知初速度,加速度,时间,求位移
公告: 为响应国家净网行动,部分内容已经删除,感谢读者理解. 话题:已知初速度,加速度,时间,求位移回答:其实你套公式即可.先说第一问,用公式S=vt+1/2*at^2 初速度已知为10,即V为10, ...
最新文章
- getReadableDatabase与getWritableDatabase的区别
- 介绍一下Druild，并从Twitter大数据团队分析如何应用 Druid 分析 ZB 级实时数据？
- 敏捷开发总结（1）软件研发过程
- openssl php api,PHP7使用openssl解密易班API中的用户数据
- 递归方程组解的渐进阶的求法——代入法
- 使用vue-CLI构建vue工程项目
- 2.3 Factory Method（工厂方法）
- 去除div css背景,jQuery-拖动div CSS背景
- WPF自定义控件（一）の控件分类
- .atitit.web 推送实现解决方案集合(3)----dwr3 Reverse Ajax
- VMware Cloud Director 10 百度网盘 下载
- php之sprintf的用法,PHP之sprintf函数用法详解_PHP
- Vue使用JsBarcode生成条形码
- Hedgehog 信号通路与癌症
- 化工原理 --- 流体流体 --- 习题课及复习
- 普通程序员如何走出困境？
- i7 10750h和i7 10870h 的区别
- x86与x86-64数据格式与常用的汇编指令笔记
- 杨辉三角python输出
- 计算机中的三类总线是什么,计算机的三类总线分别是什么？