從這里學NVH 噪聲、振動、模態(tài)分析的入門與進階（第2版）

第2版序言

第1版序言

自序

前言

致謝

緒論什么是NVH

第1章工程噪聲基礎

1.1什么是聲波

1.1.1聲波的定義

1.1.2聲波的描述參數(shù)

1.1.3描述聲波的基本物理量

1.1.4聲波的傳播特性

1.2什么是聲音

1.2.1什么是純音

1.2.2聲音的頻率成分

1.2.3空氣聲與結(jié)構(gòu)聲

1.2.4聲音的傳播路徑

1.2.5怎么評價聲音

1.3什么是聲場

1.3.1聲場的定義

1.3.2聲波的疊加

1.3.3近場與遠場

1.3.4自由場與消聲室

1.3.5混響場與混響室

1.4什么是聲壓級

1.4.1聲壓級的定義

1.4.2為何基準是20μPa

1.4.3聲壓級的計算

1.4.4靈敏度對聲壓級的影響

1.5什么是分貝（dB）

1.5.1分貝的定義

1.5.2聲音大小

1.5.3dB的性質(zhì)

1.5.4-3dB

1.5.5dBA

1.5.6dB疊加

1.6有趣的分貝公式

1.6.1相關(guān)的正弦聲源

1.6.2不相關(guān)的正弦聲源

1.6.3隨機聲源

1.6.4疊加原則小結(jié)

1.7什么是倍頻程

1.7.1倍頻程的定義

1.7.2怎么計算中心頻率

1.7.3倍頻程標準中心頻率

1.7.4倍頻程的計算

1.8什么是聲學計權(quán)

1.8.1為什么要使用計權(quán)

1.8.2頻率計權(quán)

1.8.3時間計權(quán)

1.9細說傳聲器

1.9.1傳聲器構(gòu)造

1.9.2常見的傳聲器類型

1.9.3性能指標

1.9.4聲場應用類型

1.9.5測量傳聲器附件

1.9.6怎樣選擇傳聲器

1.10傳聲器測量的聲音與人耳聽到的聲音不一樣

1.10.1障礙物對流場的影響

1.10.2影響兩者不一致的原因

1.10.3兩者的聯(lián)系

1.11白噪聲與粉紅噪聲

1.11.1白噪聲的定義

1.11.2粉紅噪聲的定義

1.11.3兩者的差異

1.11.4應用場合

1.12什么是聲強

1.12.1聲強的定義

1.12.2聲強探頭的構(gòu)造

1.12.3聲強的測量原理

1.12.4聲強的應用

113什么是聲功率

1131聲功率的定義

1132為什么要測量聲功率

1133三個參數(shù)之間的關(guān)系

1134聲功率測量方法

1135測量方法的差異

114基于聲壓法的聲功率測量

1141自由場法

1142混響室法

1143標準聲源法

1144現(xiàn)場測量法

1145聲壓法測量標準

115基于聲強法的聲功率測量

1151基本原理

1152離散點法

1153掃描法

1154測量方法的差異

116基于聲強法的聲功率測量

實例

117聲音的共振模態(tài)

1171聲波的駐波現(xiàn)象

1172管道中的傳播

1173房間的共振模態(tài)

1174模態(tài)頻率的通用計算公式

1175聲音共振模態(tài)的特點

第2章工程振動相關(guān)知識

21什么是機械振動

211基本概念

212振動的分類

213“輸入振動系統(tǒng)輸出”模型

214振動要解決的問題

22什么是固有頻率

221固有頻率的定義

222影響因素

223為什么存在多階固有頻率

224基頻和主頻

225固有頻率與共振頻率的

區(qū)別與聯(lián)系

226激勵頻率離固有頻率多遠可

避免共振

227固有頻率測量

23為什么只關(guān)心低階固有頻率或

模態(tài)

24評價傳感器附加質(zhì)量對模態(tài)

頻率的影響

241實例說明

242怎么評價影響

243傳感器移動帶來的影響

25什么是頻響函數(shù)FRF

251FRF定義

252FRF性質(zhì)

253FRF形式

254共振峰與反共振峰

255單自由度FRF

256驅(qū)動點FRF和跨點FRF

257為什么有的FRF有反共振峰，

有的沒有

258力錘FRF與激振器FRF的

區(qū)別

259FRF計算

2510FRF估計類型

2511FRF的影響因素

26FRF先出現(xiàn)共振峰還是

反共振峰

261共振峰，反共振峰誰先出現(xiàn)

262這樣的先后順序是怎樣形成的

263反共振峰的物理意義

264影響反共振峰的因素

27傳遞函數(shù)、頻響函數(shù)和傳遞率的

區(qū)別

28什么是動剛度

281靜剛度

282單自由度系統(tǒng)的動剛度

283多自由度系統(tǒng)的動剛度

284源點動剛度

285懸置動剛度

286支架動剛度

第3章振動噪聲信號采集

31振動傳感器怎樣選型

311傳感器分類

312常見加速度計類型

313選型指標

314選型原則

32傳感器怎樣安裝才能滿足測試

要求

321安裝位置

322安裝要求

33信號AC和DC的區(qū)別

331AC定義和DC定義

332AC耦合和DC耦合

333怎樣選擇耦合方式

334趨勢項

335扭振信號

34采樣頻率多大才不會使信號幅值

明顯失真

35采樣頻率2倍和256倍的

區(qū)別

351混疊

352抗混疊濾波器

353為什么要用256倍

36AD位數(shù)對信號幅值的影響

361量化

362量化誤差

363減小量化誤差的方法

37采樣過程中存在的誤差

371潛在的結(jié)構(gòu)問題

372傳感器引入噪聲

373接地循環(huán)噪聲

374導線噪聲

375信號調(diào)理噪聲

376濾波器噪聲

377ADC誤差

378本底噪聲

379計算誤差

38如何實現(xiàn)高質(zhì)量的信號采集

381數(shù)據(jù)采集的目的

382測量鏈的組成

383影響測量的因素

384測量前的準備工作

385采樣參數(shù)設置

386現(xiàn)場測試

387如何判斷信號

39細說動態(tài)范圍的各種定義

第4章振動噪聲信號處理

41DSP基本名詞術(shù)語及關(guān)系

411時域名詞術(shù)語

412頻域名詞術(shù)語

413各名詞術(shù)語之間的關(guān)系

42信號處理若干名詞解釋

421模擬信號與數(shù)字信號

422時域與頻域

423角度域與階次域

424傳遞函數(shù)與頻響函數(shù)

425拉普拉斯域與傅里葉域

426物理空間與模態(tài)空間

427階與階次

428帶寬與寬帶

429寬帶與窄帶

4210譜線與線譜

4211時間分辨率與頻率分辨率

4212平均

4213重疊與步長

4214穩(wěn)態(tài)與跟蹤

4215自譜與互譜

4216自相關(guān)與互相關(guān)

4217相關(guān)分析與相干分析

4218階次分析與階次跟蹤

43計算信號的RMS

44什么是泄漏

441信號截斷

442周期截斷

443非周期截斷

444FFT變換要求

445泄漏

446窗函數(shù)

45什么是混疊

451混疊的定義

452混疊實例

453怎樣最小化混疊

454計算混疊后的頻率

455階次混疊

46什么是窗函數(shù)

461為什么要加窗函數(shù)

462窗函數(shù)的定義

463窗函數(shù)的時頻域特征

464加窗函數(shù)的原則

465模態(tài)測試所用窗函數(shù)

466窗函數(shù)帶來的影響

47什么是Overall Level

471OA的定義

472怎樣計算OA

473窗函數(shù)對OA的影響

474OA與階次切片的區(qū)別

48各種譜函數(shù)的區(qū)別與應用

481Peak、RMS和PeakPeak

定義

482頻譜Spectrum

483自譜AutoPower

484功率譜密度PSD

485能量譜ESD

486互譜CrossPower

487頻響函數(shù)FRF

488相干函數(shù)

489Overall Level

49幅值修正與能量修正

410各種平均方式的區(qū)別

411頻譜和線性自功率譜的

區(qū)別

4111概念描述

4112能量平均與線性平均

4113對比能量平均和線性

平均

4114結(jié)論

412頻譜真的不能線性平均嗎

413譜線對隨機信號和周期信號的

PSD或自譜的影響

4131討論參數(shù)

4132啤酒和杯子

4133隨機信號的自譜與PSD

4134正弦信號的自譜與PSD

4135結(jié)論

414什么是ZoomFFT

4141傅里葉變換對

4142ZoomFFT變換過程

第5章試驗模態(tài)測試

51什么是模態(tài)分析

511為什么要進行模態(tài)分析

512模態(tài)測試與振動測試的區(qū)別

513試驗類型的分類

514試驗方法的分類

515模態(tài)試驗設計

52細說模態(tài)分析四大基本假設

521線性假設

522時不變性假設

523可觀測性假設

524互易性假設

53試驗模態(tài)測試分析一般流程

531預試驗分析

532建立模態(tài)模型

533數(shù)據(jù)采集

534參數(shù)識別

535結(jié)果驗證

54模態(tài)邊界條件：自由邊界與

約束邊界的差異

541剛體運動與彈性運動

542剛體模態(tài)與彈性模態(tài)

543自由邊界與約束邊界的區(qū)別

544自由邊界與約束邊界的聯(lián)系

545邊界支承剛度要求

55為什么要做自由模態(tài)分析

551實際工作邊界為自由邊界

552為供應商提自由模態(tài)指標

553校準數(shù)字模型

554確定合適的安裝位置

56怎么選擇激勵方式

561測試設置的差異

562頻響函數(shù)的差異

563優(yōu)缺點總結(jié)

564選擇的原則

57模態(tài)測量自由度的數(shù)目與

分布

571測量自由度

572測量自由度多少足夠

573測點布置原則

574測點不合理的影響

58模態(tài)分析之幾何模型

581幾何模型的作用

582如何生成幾何模型

583測點方向與總體坐標不一致

584某些測點沒有測量

數(shù)據(jù)可用

59什么是模態(tài)參考點

591模態(tài)參考點的定義

592怎樣選擇模態(tài)參考點

593多參考點的好處

594多參考點的布置原則

595參考點與驅(qū)動點的區(qū)別

596Testlab中設置的Reference

不一定是模態(tài)參考點

510模態(tài)分析之窗函數(shù)

5101激振器法的窗函數(shù)

5102錘擊法的窗函數(shù)

511模態(tài)測試之數(shù)據(jù)采集

5111采集的基本步驟

5112預采集

5113正式采集

512什么是錘擊法

5121SRIT和MRIT

5122移動力錘與移動傳感器的

區(qū)別

5123錘擊法的主要步驟

513錘擊法測試注意事項

5131錘頭選擇與預觸發(fā)

5132力譜衰減多少可接受

ⅩⅤⅠⅠⅠⅩⅤⅠⅠ5133平均

5134錘擊手法

5135無泄漏測量

514制動盤模態(tài)實例

5141什么是重根模態(tài)

5142制動盤測量方案

5143制動盤模態(tài)分析結(jié)果

5144試驗模態(tài)與計算模態(tài)

不一致

515風機葉片模態(tài)實例

5151測試設置

5152模態(tài)測點布置

5153模態(tài)分析結(jié)果

516什么是激振器法

5161激振器系統(tǒng)

5162常見的激勵信號

5163激振器測量的FRF

5164激振器法的注意事項

517常見的各種激勵信號

5171各種激勵信號介紹

5172各種激勵信號對比

5173激勵信號的選擇

518激振器的安裝

5181激振器支承方式

5182力傳感器的安裝

5183激勵點的選擇

5184頂桿的影響

519白車身模態(tài)試驗注意事項

5191試驗工具清單

5192測量準備工作

5193測量建議

第6章試驗模態(tài)分析

61試驗模態(tài)數(shù)據(jù)分析的一般流程

611模態(tài)數(shù)據(jù)選擇

612確定分析頻帶

613確定系統(tǒng)極點

614計算模態(tài)振型

615結(jié)果驗證

62什么是極點

621極點的定義

622極點的類型

623極點的性質(zhì)

624確定極點的方法

63什么是模態(tài)振型

631模態(tài)中的單自由度系統(tǒng)

632模態(tài)振型的定義

633模態(tài)振型的性質(zhì)

634模態(tài)振型的縮放方法

64節(jié)點、節(jié)線、節(jié)徑和節(jié)圓

641節(jié)點

642節(jié)線

643節(jié)徑與節(jié)圓

644用節(jié)點來表示模態(tài)

65什么是模態(tài)截斷

651模態(tài)疊加計算響應

652結(jié)構(gòu)動力學修改SDM

653模態(tài)貢獻量分析

66什么是曲線擬合

661為什么要進行曲線擬合

662曲線擬合簡介

67各種常見的曲線擬合方法

671時域擬合與頻域擬合

672單自由度擬合與多自由度擬合

673局部擬合與整體擬合

68什么是穩(wěn)態(tài)圖

681穩(wěn)態(tài)圖的定義

682穩(wěn)態(tài)圖的計算過程

683殘余項對穩(wěn)態(tài)圖的影響

69各種常見的模態(tài)指示函數(shù)

691SUM函數(shù)

692MIF函數(shù)和MMIF函數(shù)

693CMIF函數(shù)

610什么是模態(tài)驗證

6101振型動畫驗證

6102FRF綜合

6103MAC

6104模態(tài)參與

6105模態(tài)相位共線性

6106其他驗證參數(shù)

611什么是工作模態(tài)OMA

6111為什么要進行OMA分析

6112什么是OMA

6113OMA的激勵

6114OMA面臨的挑戰(zhàn)

6115測量注意事項

612什么是工作變形分析ODS

6121什么是ODS

6122與模態(tài)分析的區(qū)別

6123時域ODS

6124頻域ODS

613什么是剛體慣性參數(shù)

6131剛體慣性參數(shù)簡介

6132為什么需要剛體慣性

參數(shù)

6133常規(guī)的測量方法

6134基于質(zhì)量線法的剛體特性

參數(shù)識別

614試驗模態(tài)與計算模態(tài)的

區(qū)別與聯(lián)系

6141自由度的區(qū)別

6142幾何模型的區(qū)別

6143求解理論的區(qū)別

6144其他方面的區(qū)別

6145二者怎么對比

6146二者的關(guān)聯(lián)性

附錄名詞術(shù)語縮寫

參考文獻

后記