买彩网

您当前的位置:买彩网注册 资讯 > 实验管理

振动试验必要的数学和物理知识

嘉峪买彩网注册 网        2020-09-05 10:31

对于初入振动试验行业的技术人员,个人认为以下几点是必须掌握的数学和物理知识,现罗列如下并进行说明。这些都是高中求学时期所涉及的,是理解振动试验内容最基本的知识点。
1  对数(logax)  
2  左手定则(F=IBLsinθ)
3  右手螺旋定则
4  牛顿第二定律(F = ma)
5  周期(T)、频率(f)、角速度(ω)
6  分贝(dB)
7  倍频程(oct)、十倍频程(dec)
 
1  对数(logarithm)
1.1 对数的定义
如果,ap =x ( a>0,且a≠1 ),即a的p次方等于x,那么数p叫做以a为底x的对数(logarithm),记作
         p = loga(x)
其中,a叫做对数的底数,x叫做真数,p叫做“以a为底x的对数”。
对数是对求幂的逆运算,
     x=ap⇔ p=loga(x)   [条件:a>0,a≠1]
例:
振动试验基础-必要的数学和物理知识1
 
1.2 特殊对数
①常用对数(log或lg)
底数为10的对数。
log x⇔log10x 、 lg x⇔ log10x
②自然对数(lnx)
 底数为e= 2.71828‥ (自然常数)的对数。
          lnx⇔logex
  振动试验中使用的基本上都是对数坐标,如果能掌握一些对数运算法则的话,对很多试验内容的理解和计算将达到事半功倍的效果,比如扫频试验、随机试验中的PSD等。
对数坐标简单说明 
振动试验基础-必要的数学和物理知识1
 
  直线坐标下,X轴100,Y轴大概20,但是X轴为1或10的时候,基本上读不到Y轴的数值。但是在对数坐标中,可以读到Y轴的数值为1和4.5。也就是说,对数坐标下,可以正确的显示最大值的1/100或1/1000。这就是振动试验中经常用对数坐标的理由。
 
2 左手法则
※定义
下图,磁场(B)中的导体通入电流(I),则产生力(F)。
振动试验基础-必要的数学和物理知识1
 
F:力 [N]  I:电流 [A]  l:磁场中导体的长度 [m] 
B:磁感应强度[T]   磁场方向和导体的倾斜角度θ[°]。
振动试验基础-必要的数学和物理知识1
 
习题
振动试验基础-必要的数学和物理知识1
 上图所示,导线中电流通过时,导线的A部分会朝哪个方向移动?(b)
 
 
  此法则在理解电动型振动试验机原理(动圈线圈中通入交流电后做什么样的运动)有至关重要的作用。
 
3 右手螺旋法则
※定义
 
  右手螺旋定则便是通电导体电流(I)和磁场(B)的方向的定则。电流如果是按照右手螺旋前进的方向(大拇指指向)直进的话,那么磁场的方向就是右手螺旋回转的方向。
振动试验基础-必要的数学和物理知识1
  此法则在了解振动试验机励磁线圈(通直流电)产生的磁场方向上有很大的帮助。
 
4 牛顿第二定律
※定义
 
振动试验基础-必要的数学和物理知识1
物体加速度的大小(单位:m/s2)跟作用力(单位:N)成正比,跟物体的质量(单位:kg)成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
振动试验基础-必要的数学和物理知识1
 
加振推力就是通过此定律来计算的。夸张一点的说,振动试验也基本上都是围绕着这个公式进行的。
 
振动试验基础-必要的数学和物理知识1
分享到:

来源:振动试验学习笔记