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绪言1

第1章 基础知识7

1.1机械振动过程7

1.1.1简谐振动7

1.1.2复杂周期振动8

1.1.3准周期振动9

1.1.4随机振动10

1.1.5振动的耦合11

1.1.6振动测量中的对数量纲11

1.2冲击过程12

1.2.1冲击响应谱13

1.2.2冲击谱13

1.3声学噪声14

1.1声压14

1.3.2声强15

1.3.3声功率15

1.3.4声级和分贝15

1.3.5方向系数16

第2章 振动、噪声测量仪器的主要特性17

2.1测量仪器的静态特性17

2.2仪器的动态特性18

2.2.1阶跃响应18

2.2.2正弦响应20

2.3振动传感器的静态特性21

2.3.1振动传感器的灵敏度21

2.3.2横向效应及横向灵敏度22

2.3.3相对灵敏度22

2.3.4温度特性23

2.4传感器的动态特性24

2.4.1幅频特性24

2.4.2传感器的相位特性26

2.4.3传感器的其他特性26

2.5传声器灵敏度和频响特性27

2.5.1传声器的灵敏度27

2.5.2传声器的频率响应特性28

2.6传感器的误差及信噪比29

2.6.1传感器的误差29

2.6.2传感器的信噪比29

第3章 振动、噪声测量传感器31

3.1惯性式传感器31

3.1.1惯性式位移传感器31

3.1.2惯性式速度传感器32

3.1.3惯性式加速度传感器33

3.2电测传感器34

3.2.1发电式电测传感器34

3.2.2参数式电测传感器34

3.3压电晶体式传感器38

3.3.1工作原理39

3.3.2测试系统的等效电路及其影响42

3.3.3压电加速度传感器的安装44

3.3.4加速度传感器对冲击测量的影响44

3.4应变式加速度传感器46

3.5电容传声器47

3.5.1结构及换能原理47

3.5.2电容传声器的使用与保养48

第4章 振动、噪声测量系统50

4.1测量系统中的微、积分电路50

4.1.1 RC微分电路50

4.1.2 RC积分电路52

4.1.3微分电路的对数幅频曲线53

4.1.4积分电路的对数幅频曲线54

4.1.5有源微、积分电路55

4.2前置放大器56

4.2.1电压放大器57

4.2.2电荷放大器58

4.3有效值、峰值检测器58

4.3.1有效值检测电路59

4.3.2峰值检测器59

4.4模拟滤波器60

4.4.1模拟滤波器的基本特性60

4.4.2巴特沃思滤波器的电路实现63

4.4.3几种典型的带通滤波器70

4.5声级计74

4.5.1声压与声压级74

4.5.2计权网络74

4.5.3输入级76

4.5.4声级计的校准76

第5章 振动、冲击模拟量测量77

5.1复杂周期振动的频谱分析77

5.1.1扫描分析法77

5.1.2带通滤波器的分析79

5.2实时频谱分析81

5.2.1平均化操作81

5.2.2并联带通滤波器分析法82

5.2.3时基压缩法82

5.2.4快速傅里叶变换与数字滤波83

5.3随机振动测量84

5.3.1随机振动的基本特性84

5.3.2随机振动参数的测量86

5.3.3随机振动信号的特性检验93

5.4冲击谱分析98

5.4.1冲击傅里叶谱分析98

5.4.2冲击响应谱分析102

第6章 噪声的测量方法103

6.1噪声级的测量方法103

6.1.1测点选择及布置103

6.1.2平均声级的确定106

6.1.3本底噪声的修正106

6.1.4声场混响修正107

6.2声压级频谱分析109

6.2.1声压级的频谱分析方法109

6.2.2有关分析参数的选择110

6.3声功率测量111

6.3.1自由声场中声功率的计算111

6.3.2混响声场中声功率的计算111

6.4声强测量112

6.4.1双传声器互谱声强测量方法112

6.4.2扫描声强测量技术113

第7章 振动、冲击及噪声数字信号分析115

7.1基本知识115

7.1.1模拟信号抽样115

7.1.2抽样信号的量化116

7.1.3抽样定理116

7.2数字信号预处理117

7.2.1趋势项及产生原因117

7.2.2平均斜率法消除趋势项118

7.2.3最小二乘法消除趋势项119

7.2.4数字信号的平稳性、周期性和正态性检验120

7.3数字信号的时域分析120

7.3.1周期信号的幅值分析120

7.3.2随机数字信号的统计特征分析120

7.4数字信号的频域分析121

7.4.1离散傅里叶变换（DFT）121

7.4.2加窗处理123

7.4.3随机信号自功率谱密度函数的计算125

7.4.4两随机信号互功率谱密度函数的计算127

7.4.5频率响应函数的计算128

7.4.6相干函数的计算128

7.5数字滤波分析129

7.5.1数字滤波器的串联与并联129

7.5.2有限冲激响应数字滤波器（FIR）窗口法设计130

7.5.3有限冲激响应数字滤波器（FIR）频率抽样法设计132

7.5.4无限冲激响应数字滤波器（IIR）冲激响应不变法设计134

7.5.5无限冲激响应数字滤波器（IIR）双线性变换法设计135

7.5.6利用信号与系统仿真软件设计滤波器138

第8章 机械阻抗测量及模态分析原理140

8.1基本知识140

8.1.1机械阻抗的概念140

8.1.2单自由度系统的机械导纳141

8.1.3多自由度系统的机械导纳143

8.2机械阻抗测量144

8.2.1稳态正弦测试法144

8.2.2瞬态测试法144

8.3模态分析的基本原理146

8.3.1振动系统的模态146

8.3.2模态分析原理147

8.4模态参数识别148

8.4.1图解法149

8.4.2频率域最小二乘迭代法（优化法）152

8.4.3时域最小二乘迭代法155

8.4.4 IBRAHIM时域识别法159

8.4.5模态分析系统161

参考文献163