利用示波器FFT功能简化振动分析

文章摘要： 我们还用示波器分析了一个完全不同的振动项目，该项目要求我们测量在汽车前座上方的弓顶支撑梁上装设一个专为汽车设计的DVD播放机后产生的应力和偏差，并估计其疲劳寿命。播放机重约五磅，制造商希望确保在日常行驶中它不会掉下来。 我们第一步需要得到描述弓顶梁本征频率的一些基本数据，由于商业竞争的关系，汽车制造商很少提供这方面的信息，所以我们不得不又用到冲击锤和示波器。锤子的压电输出提供一个信号触发示波器，以获取装在横梁上的加速计产生的信号。图3是激发的波形(不是FFT波形)，用示波器自动频率测量功能得到的数据显示它的本征频率是47.4Hz，阻尼系数为0.29。 下一步，我们在SU

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    我们还用示波器分析了一个完全不同的振动项目，该项目要求我们测量在汽车前座上方的弓顶支撑梁上装设一个专为汽车设计的DVD播放机后产生的应力和偏差，并估计其疲劳寿命。播放机重约五磅，制造商希望确保在日常行驶中它不会掉下来。

    我们第一步需要得到描述弓顶梁本征频率的一些基本数据，由于商业竞争的关系，汽车制造商很少提供这方面的信息，所以我们不得不又用到冲击锤和示波器。锤子的压电输出提供一个信号触发示波器，以获取装在横梁上的加速计产生的信号。图3是激发的波形(不是FFT波形)，用示波器自动频率测量功能得到的数据显示它的本征频率是47.4Hz，阻尼系数为0.29。

    下一步，我们在SUV测试车上装一个仪器做动态测试，这样做的目的是想得到在弓顶梁的本征频率下，加载3G动态负载后最坏情形的边缘条件数据，将这些信息与用其它方法得到的结果联系起来，就构成了估计等效静态负载的基础。这也是客户所需要的数据，可用来验证新设计以及在汽车顶上安装DVD播放机后的情况。

    马达驱动的测试装置应有五磅重，离心力臂设计成以不同的速度旋转，最高为100RPM。最初测试时我们将它装在SUV测试车弓顶梁中间位置，直接测量关注点(POI)的加速度和偏移。虽然开始时这个信息很有用，但是我们的最终目的是要了解整个汽车底盘的加速度和偏移以及它们与POI的相互关系。由于在弓顶梁直接安装测试设备结果偏大，因此测试结束后我们决定采用另外一种测试方法。

    在第二个测试车中，我们将测试设备安装在轿车车厢里，这样可以更真实地模拟车辆行驶过程中的实际振动情况。我们用示波器测量POI的本征频率和阻尼，并在汽车底盘不同的位置测量加速度。POI本征频率测试的FFT如图4所示，这里峰值产生在85Hz及以上的频率，图形右边的大毛刺超出了我们研究的范围，对结果不会有什么影响。

    这些结果后来也得到了信号分析仪和FEA工具的验证。示波器对于缩小我们振动研究的范围起了重要的作用，同时FFT提供给一个初始结果，这些结果可以用在我们的设计过程中。对整个底盘加速度的研究数据表明，它与弓顶梁的本征频率间有一定的相互关系，当底盘上有加速度存在时，POI上也可以得到加速度，图5表示了这种关系。

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