影響因素
從上面的公式我們可以看出,結構的固有頻率只受剛度分布和質量分布的影響,而阻尼對固有頻率的影響非常有限。而在百度百科中說固有頻率受形狀、材質的影響,我個人覺得是不準確的。材質不同,其材料屬性(密度、楊氏模量和泊松比等)不同,影響的終參數還是質量和剛度,而形狀不同,影響也是這兩個參數。
因此,影響固有頻率的只有質量和剛度,而其他任何因素,終影響的也是這兩個因數。如結構的邊界條件不同,固有頻率必然不同,這是因為邊界條件會影響到結構的剛度分布。
質量增大,結構的固有頻率必然降低;剛度增大,結構的固有頻率必然增大。但是剛度繼續增大,固有頻率不會無限增大,只會增大一定距離。剛度增加越快,頻率移動越慢。這是因為,結構的共振峰對應的是固有頻率,剛度增大后,結構的固有頻率會向上移動靠近反共振峰,在《什么是動剛度?》是不是說明過,反共振峰對應的剛度是無限大的。因此,剛度無限增大,結構的固有頻率向上移動不超過反共振峰對應的頻率,所以剛度增大只能使固有頻率增大一定距離
當激勵頻率與固有頻率相等或接近時,才發生共振。因而,共振頻率不一定完全與固有頻率相等,共振頻率是按外界的激勵頻率來講的,而固有頻率是從結構來講的。雖然很多情況下,都認為共振頻率就是固有頻率。 在頻響函數曲線中,共振峰所對應的頻率為結構的固有頻率,如下圖所示。但很多情況,共振不是發生在單一頻率(固有頻率)處,而是具有一定寬度的共振帶。也就是存在一個頻率區間,在這個區間內很容易發生共振。
方法(敲擊法)
原理:適用于剛性物體,比如金屬零件。通過敲擊使被測體自由振動,然后分析固有頻率。
設置:敲擊法建議選擇“加速度2kHz”或“加速度6kHz”
工具:不同的被測體可能需要不同的錘子、錘頭一般選擇金屬的
敲擊方法:要干凈利落的單擊,錘頭碰到被測體后盡快離開,避免粘連。可以多次敲擊,然后挑幾段明顯、干凈的波形段做頻譜分析。