[发明专利]一种设备对安装基座激励力的间接测量方法

摘要

本发明公开了一种设备对安装基座激励力的间接测量方法。包括以下步骤将被测设备的四个机脚安装在安装基座上；用激振锤依次敲击安装基座上的五个响应测点，得到设备机脚到安装基座响应测点间频域上的传递函数；被测设备工作，记录安装基座上每个响应测点处加速度传感器的加速度响应信号，得到加速度响应b(ω)；对传递函数H(ω)进行奇异值分解，得到作用在安装基座上的激励力的奇异分解式；基于截断奇异值方法推出设备对基座的激励力。本发明可在不拆卸设备的情况下进行间接测量，操作方便，可控性高。

主权项

一种设备对安装基座激励力的间接测量方法，其特征在于：包括以下几个步骤，步骤一：将被测设备的四个机脚安装在安装基座上；步骤二：用激振锤依次敲击安装基座上的五个响应测点，加速度传感器采集四个机脚上的加速度响应信号，对加速度响应信号进行加窗及傅里叶变换处理，得到设备机脚到安装基座响应测点间频域上的传递函数：H(ω)＝SXY(ω)/SXX(ω)其中SXY(ω)为激励与响应间的互谱，SXX(ω)为激励的自谱；步骤三：被测设备工作，记录安装基座上每个响应测点处加速度传感器的加速度响应信号，对加速度响应信号进行加窗及傅里叶变换得到频域上的加速度响应b(ω)；步骤四：根据频域中激励与响应的关系：H(ω)F(ω)＝b(ω)，对每个频率ω对应下传递函数H(ω)进行奇异值分解，H(ω)＝U×S×VT，其中VT为V的共轭转置，U为5×4阶正交矩阵，V为4×4阶正交矩阵，满足UTU＝VTV＝I，S是对角矩阵S＝diag(σ1,σ2,σ3,σ4)，σi为H(ω)的奇异值且σ1≥σ2≥σ3≥σ4≥0，对传递函数H(ω)求广义逆H+(ω)＝[V][S]+[U]H，从而得到作用在安装基座上的激励力的奇异分解式为；F(ω)=[V][S]+[U]Hb(ω)=Σi=1nuiTb(ω)σivi]]>其中n＝4为激励力的数目；步骤五：采用L曲线法确定一个阈值α，L曲线的选取原理：定义解范数残差范数其中的滤波因子L曲线的曲率K计算公式：K=2ηρη′α2η′ρ+2αηρ+α4ηη′(α4η2+ρ2)3/2,]]>曲率K最大时对应的α为阈值；当某一个奇异值小于阈值α时，将激励力的奇异分解式中1/σi置为零，但是当全部的奇异值都小于阈值时，最大的奇异值用阈值代替，得到设备机对安装基座的激励力：F(ω)==Σi=1kuiTb(ω)σivi]]>式中k为奇异值的截断点,F(ω)为4×1的矩阵，分别对应4个作用在安装基座上的激励力；所述的将被测设备的四个机脚弹性安装在安装基座上，被测设备的四个机脚通过四个阻抗特性已知的隔振器弹性安装在安装基座上，设备机脚通过隔振器对安装基座的激励力为：F2(ω)=-Σi=1kuiTb(ω)Y12(ω)σi(Y22(ω)+Y33(ω))vi]]>其中Y12(ω)为隔振器的传递导纳，Y22(ω)为隔振器下端原点导纳，Y33(ω)为基座上隔振器安装点处的原点导纳；所述的将被测设备的四个机脚刚性安装在安装基座上，设备机脚对安装基座的激励力为：