Анализ резонансов
Взаимный узкополосный спектральный анализ
«Анализ резонансов» — дополнительная возможность программы Взаимный узкополосный спектр, позволяет проводить анализ частотных характеристик физических систем, на вход которых поступает некоторое возмущение. Определяется резонанс между входным воздействием (входной сигнал) и откликом системы на это воздействие (выходным сигналом).
Для активации диалогового окна программы Анализ резонансов, в окне программы Взаимный узкополосный спектральный анализ вызвать окно Настройка параметров взаимного узкополосного спектра, нажав на кнопку Параметры.
Для запуска окна программы необходимо в поле Дополнительные окна установить флаг напротив строки Анализ резонансов в столбце Доп. график. Обращаем внимание что для поиска резонансных частот необходимо устанавливать более подробное частотное разрешение.
После установки необходимых настроек активировать кнопку Применить – откроется рабочее диалоговое окно.
Диалоговое окно разделено на пять областей для отображения параметров в текущий момент времени. В верхней части окна представлено графическое отображение переходной характеристики, графическое отображение фазы, журнал с фиксируемыми резонансными частотами и соответствующими им параметрами (собственная частота, резонансная частота, добротность, декремент, фаза и амплитуда). Нижняя часть окна предназначена для непрерывной регистрации, отображения выбранного пользователем параметра (одного или нескольких), соответствующих текущей резонансной частоте, и отслеживания динамики поведения характеристик исследуемого объекта. Отображаемые параметры вибираются установкой галочки в ячейке напротив соотвтетсвующего названия. Для графического отображения доступны: собственная частота объекта (Fсоб.), резонанская чатота (Fрез.), добротность (Q), декремент (β), фаза и амплитуда.
При помощи программы Анализ резонансов специалисты компании ZETLAB воспроизвели один из ранних лабораторных экспериментов по оцениванию частотных характеристик систем с одной степенью свободы, выполненный впервые Барноски по следующей схеме: на арматуре вибростенда закреплена консольная балка таким образом, что один край балки жёстко закреплён в центре вибрационного стола, а другой находится в свободном положении. Контроль частотных характеристик балки ведётся при помощи двух акселерометров — один расположен на опоре и фиксирует входное воздействие, другой — на свободном конце балки регистрирует выходной сигнал. Входное воздействие — полосовой шум, задаваемый при помощи программы из состава ПО ZETLAB «Генератор шума».
Оценки амплитудной и фазовой характеристик приведены на графиках в верхней части окна программы. Как видно, амплитудная характеристика обладает отчётливым пиком на частоте ∼ 56 Гц, а фазовая характеристика резко меняется на той же частоте (характерные графики для физических систем с одной степенью свободы). Это свидетельствует о первой нормальной моде балки, за которой и будет вестись наблюдение.
Эксперимент показал, что программа Анализ резонансов — это простой и удобный способ определения частотных характеристик, который позволяет получить достаточно осмысленные результаты для исследуемых систем.