[发明专利]一种机械阻抗测量的相位校准及修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及弹性元件的机械阻抗测试领域，尤其涉及机械阻抗测量的相位校准及修正方法。 

背景技术

机械阻抗是指振动理论中线性定常系统的频域动态特性参量，由于机械阻抗是力与加速度两者之间的复数式之比，因此在机械阻抗测量中，力与加速度测量通道间传递关系的相位一致性至关重要。现有测量手段由于测量系统的不同，并且测量过程中只考虑幅值，而对相位不作深入研究，使测试结果出现相位偏差易导致被测弹性元件的机械阻抗特性的偏差，影响损耗因子的计算，制约机械阻抗参数在舰艇机械系统定量声学设计中作用的发挥，也制约了弹性元件在其他工程领域的应用及弹性元件设计技术的提高。 

发明内容

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种机械阻抗测量的相位校准及修正方法，该方法对由测试系统造成隔振元器件机械阻抗测量结果的影响进行修整，规范隔振元器件机械阻抗测量，为隔振元器件机械阻抗参数的获取提供标准。 

本发明所采用的技术方案如下： 

一种机械阻抗测量的相位校准及修正方法，包括以下步骤： 

第一步：利用质量加载法得出力与加速度测量系统校准时测量的力与加速度信号，并对力和加速度测量通道之间的幅值及相位进行校准； 

第二步：根据上述第一步所得力与加速度信号，结合力传感器敏感元件上方的总质量得出力和加速度测量通道之间修正系数，其计算公式为： 

K(f)=F(f)m0·a(f)]]>

上述公式中力传感器敏感元件上方的总质量表示为m₀； 

校准时测量的力表示为F(f)； 

校准时测量的加速度表示为a(f)； 

第三步：利用输出端振动堵塞法测量被测隔振元件的机械阻抗，其计算公式为： 

Z11mean=jω(F1mean(f)a1(f)-m)]]>

上述公式中被测隔振元件由力传感器测得输入端的动态力表示F₁^mean(f)；被测隔振元件通过加速度计测得输入端的振动加速度表示为a₁(f)；激振质量，即力传感器与被测隔振元件输入端之间的连接质量表示为m；机械阻抗是指未被修正过的机械阻抗； 

第四步：通过第二步所述修正系数K(f)对第三步中被测隔振元件输入端由力传感器所受的动态力F₁^mean(f)进行修正，得到被测隔振器输入端的动态激励力F₁^true(f)，由动态激励力F₁^true(f)可得出修正后的被测隔振元件输入机械阻抗其计算公式为：