[發(fā)明專利]一種非接觸測量邊界振動(dòng)的方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210327535.0
• 申請(qǐng)日: 2012-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN102853902A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛義軍;趙忖;徐辰;張群林;祁大同
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01H17/00
• 分類號(hào): G01H17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種振動(dòng)測試方法，特別涉及一種非接觸測量被測物體邊界振動(dòng)速度、聲壓的方法，并可以將該方法應(yīng)用于振動(dòng)聲源的識(shí)別。

背景技術(shù)

邊界的振動(dòng)存在于多種應(yīng)用場合。邊界振動(dòng)的測量方法目前主要采用加速度傳感器安裝在邊界表面進(jìn)行測量，這種測量方法屬于接觸式測量，一方面由于傳感器與振動(dòng)表面接觸并一起運(yùn)動(dòng)，不可避免的帶來測量誤差；另一方面單個(gè)傳感器只能測量當(dāng)?shù)氐木植空駝?dòng)速度，測量效率較低。采用電渦流或光學(xué)傳感器是一種非接觸式測量方法，能夠動(dòng)態(tài)測量振動(dòng)物體表面的位移、速度等參量，具有較高的精度，但是同樣不能一次測量整個(gè)固體邊界各局部的振動(dòng)位移和速度，測量效率不高。現(xiàn)有技術(shù)還未有一種采用非接觸方式能夠同時(shí)測量整個(gè)固體邊界各局部表面振動(dòng)速度的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種采用非接觸方式同時(shí)測量整個(gè)固體邊界各局部表面振動(dòng)速度的方法。該非接觸測量方法測量精度高，并能顯著提高測量速度，同時(shí)，基于測得的固體局部表面振動(dòng)速度，可以快速計(jì)算出相應(yīng)的位移、加速度。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種非接觸邊界振動(dòng)測量方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)在被測物體周圍布置2N個(gè)聲壓傳感器，各聲壓傳感器連接一個(gè)數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡連接至計(jì)算機(jī)；在三維空間內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，確定各聲壓傳感器的幾何坐標(biāo)矢量x_n，其中，n=1,2,...2N，N≥2；

(2)基于數(shù)據(jù)采集卡同步采樣得到2N個(gè)聲壓傳感器采集的時(shí)域離散聲壓p(x_n，k△t)，k＝1，2，...K，其中K表示采樣次數(shù)，△t表示采樣時(shí)間間隔；

(3)對(duì)時(shí)域離散聲壓p(x_n，k△t)采用快速傅里葉變換，得到對(duì)應(yīng)的頻域復(fù)聲壓P(x_n，k△f)，其中表示頻率分辨率；

(4)將被測物體邊界虛擬離散為N個(gè)三角形或四邊形單元，分別確定各單元的面積S_m，m=1,2,...N和單元中心的坐標(biāo)矢量y_m及法向矢量n(y_m)，將上述參數(shù)和步驟(3)得到的2N個(gè)聲壓傳感器的頻域復(fù)聲壓值代入到下式：

P(xn,kΔf)=-Σm=1N∫Sj∂G(xn,ym,kΔf)∂n(ym)P(ym,kΔf)dSm(ym)]]>

(1)