【振動測試】關于振動的那些事兒

　　什么是振動測試？振動測試的目的是模擬一連串振動現象，測試在壽命周期中，是否能承受使用過程的振動環境的考驗。今天技術工程師就來和大家說說關于振動的那些事兒。

　　首先思考一個問題：

　　建筑結構的動力特性是指建筑物的(     )、(     )和(     )，他們與建筑物的(     )和結構的(     )有關。

　　解析：建筑結構的動力特性是指建筑物的自振周期、振型和阻尼，他們與建筑物的質量和結構的剛度有關。

　　再想想：

　　建筑的某振動系統的固有頻率f1，該振動系統在頻率為f2的驅動力的作用下做受迫振動，系統的振動頻率為(     )。

　　解析：物體在周期性驅動力作用下做受迫振動，受迫振動的頻率等于驅動力的頻率，與固有頻率無關。當驅動力頻率等于物體的固有頻率時，物體的振幅最大，產生共振現象。

　　建筑的振動或晃動的評定宜進行結構動力特性的測試、振動源情況的測試和振動源發生振動時既有建筑動力響應的測試。

　　建筑結構的動力特性，可根據結構的特點選擇合適測試方法。當環境振動涉及圍護結構或特定構配件時，應測定圍護結構或特定構配件的動力特性。

　　結構的基本振型，宜選用環境振動法、初位移法等方法測試;結構平面內有多個振型時，宜選用穩態正弦波激振法進行測試;結構空間振型或扭轉振型宜選用多振源相位控制同步的穩態正弦波激振法或初速度法進行測試;評估結構的抗震性能時，可選用隨機激振法或人工爆破模擬地震法。

　　建筑動力響應，應在振動源發出振動時進行測試。在進行動力響應測試時，宜測定振動源發出振動的特性。

　　建筑動力響應的測點應布置在建筑物內部，并宜符合下列規定：

　　1 對于外部地面振動源的情況，動力響應的測點宜布置在建筑的首層，其余樓層可逐層或隔層布置測點;當有地下室時，宜在最底層的地下室底板設置測點;

　　2 各樓層的動力響應測試，宜在順振源的方向上布置若干個測點，測試各測點響應的不同步特性。

　　受風或爆炸沖擊波等影響的建筑，宜在迎向氣流方向的輕型圍護結構上布置動力響應的測點。

　　動力響應的各測點，宜布置兩個水平方向和豎向的振動測試傳感器。建筑動力響應測試儀器的頻率范圍應為0.1Hz～200Hz，且應有足夠的幅值動態范圍。

　　建筑動力響應的測試應獲得下列測試數據：

　　1 外部振動源的地面振動傳至建筑附近時的振動頻率和振動幅度等數據;

　　2 風和外部爆炸氣流在建筑上的作用過程;

　　3 建筑動力響應各測點的振動頻譜、振動峰值、主振頻率等。

　　振動源的振動與建筑的動力響應吻合時，可判定該振動源是造成既有建筑振動或晃動的因素。對于不能獲得振動源足夠能量影響的建筑，其最不利動力響應情況可采用實測動力響應結合模擬計算分析的方法確定。