振动分析是一个非常广泛而复杂的领域,它利用了测试和诊断学科的多个方面,从状态监视到缺陷检测。传感器技术的改进现在也允许在微型/中型世界中使用振动分析方法。非接触式高速(宽带)激光传感器(通常为位移传感器)可以克服加速度计所表现出的传统限制,因此可以执行高精度和局部化的分析。
振动分析方法可以细分为四个主要领域:
•时域
•频域
•联合域(时/频域)
•模态分析
每个域都提供有关振动部分的工作条件和功能的特定信息。
通常情况下,时域分析是专门于检测到所述测试部件的整体性能:峰值,平均值,根均方(RMS),振动振幅的包络值。将这些值与阈值进行比较,以检测异常性能或潜在缺陷。
当通过傅立叶变换计算(或快速傅立叶变换 – FFT)将被测信号分解为一系列频率分量(频谱)时,频域能够提供更多信息。对不同频率分量的局部分析允许将签名与处理后的信号相关联,从而可以通过其自己的签名来精确识别被测部件(签名分析)。由于信号的时变特性,可以发现在时间观察窗口上计算许多频谱很有用。为此,可以非常有效地使用联合时间/频率技术(Gabor-Wigner-Wavelet)。在时间/频率分析的特定情况下,频谱与转速相关 这样就可以对被测设备进行“阶次分析”(阶次分析),从而可以分析由随速度变化的频率分量表示的单个阶次。
模态分析允许研究结构在振动激励下的动力特性。该技术使用FFT来执行传递函数,该传递函数显示一个或多个谐振,通过该传递函数可以估算被测零件的特征质量,阻尼,刚度和其他特性。使用激光干涉仪和合适的软件工具,可以将非接触式振动分析应用于MEMS的测试和测量(微机电系统)和MOEMS(微机电系统)动力学和地形。