专利名称：一种非接触测量边界振动的方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种振动测试方法，特别涉及一种非接触测量被测物体边界振动速度、声压的方法，并可以将该方法应用于振动声源的识别。
背景技术：
边界的振动存在于多种应用场合。边界振动的测量方法目前主要采用加速度传感器安装在边界表面进行测量，这种测量方法属于接触式测量，一方面由于传感器与振动表面接触并一起运动，不可避免的带来测量误差；另一方面单个传感器只能测量当地的局部振动速度，测量效率较低。采用电涡流或光学传感器是一种非接触式测量方法，能够动态测量振动物体表面的位移、速度等参量，具有较高的精度，但是同样不能一次测量整个固体边界各局部的振动位移和速度，测量效率不高。现有技术还未有一种采用非接触方式能够同·时测量整个固体边界各局部表面振动速度的方法。

发明内容
本发明的目的是提供一种采用非接触方式同时测量整个固体边界各局部表面振动速度的方法。该非接触测量方法测量精度高，并能显著提高测量速度，同时，基于测得的固体局部表面振动速度，可以快速计算出相应的位移、加速度。为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的一种非接触边界振动测量方法，其特征在于，包括下述步骤(I)在被测物体周围布置2N个声压传感器，各声压传感器连接一个数据采集卡，数据采集卡连接至计算机；在三维空间内建立直角坐标系，确定各声压传感器的几何坐标矢量 Xn，其中，n=l，2，. . . 2N，N 彡 2 ;(2)基于数据采集卡同步采样得到2N个声压传感器采集的时域离散声压P (xn，k Λ t)，k = 1，2，... K，其中K表示采样次数，Δ t表示采样时间间隔；(3)对时域离散声压P (xn，k Λ t)采用快速傅里叶变换，得到对应的频域复声压
P (xn，k Λ f)，其中4/" = 表示频率分辨率；(4)将被测物体边界虚拟离散为N个三角形或四边形单元，分别确定各单元的面积Sm,m=l, 2，. . . N和单元中心的坐标矢量7111及法向矢量n(ym),将上述参数和步骤(3)得到的2N个声压传感器的频域复声压值代入到下式P(^kAf) = -EI dG(x0J；^Af)p(y^kAf)dSJyJ
m = l ' J c^nKym )⑴
_2] -2kjJ2 Js kAfpVn{jm，kAf)G(xn，ym,kAf)dSm(ym)
m—1 .m其中G(xn, ym, k Δ f)表示频域Green函数,其具体表达式为
权利要求
1.ー种非接触测量边界振动的方法，其特征在于，包括下述步骤 (1)在被测物体周围布置2N个声压传感器，各声压传感器连接ー个数据采集卡，数据采集卡连接至计算机；在三维空间内建立直角坐标系，确定各声压传感器的几何坐标矢量xn，其中，
2.如权利要求I所述的非接触测量边界振动的方法，其特征在于，所述满足尺寸要求的単元尺寸在
3.一种振动声源的识别方法，其特征在于，基于权利要求I所述非接触测量边界振动的方法根据被测物体表面的振动复速度和复声压，计算得到被测物体表面的声强，在计算机显示设备上输出被测边界表面的声源強度分布特征。
全文摘要
本发明公开了一种非接触测量边界振动的方法及应用，首先在三维空间内建立直角坐标系，并在被测物体周围布置2N个声压传感器，确定其几何坐标矢量；利用数据采集卡对2N个声压传感器的信号进行同步采样，通过各个声压传感器测量得到时域声压，经傅里叶变换得到频域复声压；基于各声压传感器位置的频域复声压、计算机虚拟离散得到的结构单元及声学边界元的数值积分程序计算得到各离散单元表面的振动复速度和复声压；通过结构表面振动复速度和复声压计算得到结构表面的声强值，识别得到声源的位置和强度。
文档编号G01H17/00GK102853902SQ20121032753
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者毛义军, 赵忖, 徐辰, 张群林, 祁大同 申请人:西安交通大学