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振動信號采集、處理和分析系統技術分析
振動信號采集、處理和分析系統
2) 超大容量連續采樣（僅受硬盤大小限制），采樣隨啟隨停，并設計有示波－采樣－回放流程，有效避免誤采樣；
3種采樣方式（隨機、觸發和多次觸發）。
3) 三維采樣：可一邊采樣、一邊示波、一邊進行頻譜分析，示波采樣分析同時進行。
b.時域運算分析（多蹤）
1) 波形瀏覽：可逐頁回放，首頁、末頁、前頁或后頁滾動。
2) 波形快速定位：快速定位到波形任何位置，顯示時間和幅值，快速定位到zui大值和zui小值。
3) 縱坐標尺度方式：按自由尺度顯示。
4) 波形數學運算：可以進行積分、微分、常數加減乘除運算。
5) 時域指標統計：可統計zui大值、zui小值、平均值、均方根值等時域指標。
c.頻譜分析
1) 波形快速定位：快速定位到波形任何位置，顯示頻率和幅值，快速定位到zui大值和zui小值。
2) 波形顯示：在頻譜分析的同時進行顯示波形。
3) 頻譜加窗方式：Hanning窗、Hamming窗、三角窗、Blackman窗、平頂窗、矩形窗。
d.結果輸出
1) 圖形打印：直接將顯示的圖形通過打印機打印；
2) 圖形存盤：將顯示內容保存為BMP文件，可為其它軟件使用；
3) 圖形復制：將顯示內容復制到Windows系統剪貼板中，可在其它軟件中進行粘貼操作；
4) 數據導出：將分析結果的數據導出為TXT格式的數據文件；
5) 圖文報告：直接將采樣或分析結果的各種參數、設置、圖形和數據以圖文報告的方
式輸出為Word格式的報告文件(*.doc)。
軟件內容（Ⅱ型）
軟件內容（Ⅱ型） 頻譜分析 自動率譜、互動率譜、正富氏變換、逆富氏變換、相干函數、傳遞函數（頻響函數）、自相關、互相關、計算反應譜（含工業規范）
數字濾波 富氏帶通濾波（低通、帶通和高通）、富氏帶阻濾波、遞歸濾波（低通、帶通和高通）、褶積濾波（低通、帶通和高通）
文件處理 文件加常數、文件乘常數、文件相加、文件相減、文件相乘、文件相除、文件消上限、文件清零、文件疊加、文件取倒數、實虛＝>幅相、幅相＝>實虛、減均值
數學運算 正弦、余弦、正切、雙曲正弦、雙曲正切、反正弦、反余弦、反正切、常用對數、自然對數、指數、平方根、值、冪、積分、均值積分、微分
繪 圖 時域繪圖、頻域繪圖、時域陣列圖、頻域陣列圖、時域三維繪圖、頻域周期圖、X-Y軌跡圖、時域三坐標圖、頻域三坐標圖
信號生成
頻率掃描函數、幅值掃描函數、漸進漸出方式、生成方波、生成鋸齒波、生成正弦波、生成梯形波、生成三角波、生成拍波、生成白噪聲、生成復合波形、生成人工模擬地震波、根據自動頻譜生成 隨機波
模態參數識別 頻域平滑處理、頻域實模態參數識別、振型圖形、振型動畫
積分和微分 頻域積分（由加速度、位移）、頻域微分（由位移計算速度、加速度）
基本處理 歸一化、列文件表、文件定義、顯示內容、計算均值、計算zui大值、文件拷貝、文件移動、刪除文件、建立文件、取文件內容、編輯數據內容
軟件截圖 軟件內容（Ⅲ型）即工程版標準型
1.信號示波和采樣 - 多通道信號示波器和大容量數據連續采集儀，
1) 示波：含時域示波、頻域示波和時頻域雙顯示波，4種頻譜形式（單峰值幅值譜，有效值譜，功率譜和用于隨機
信號分析的功率譜密度），6種坐標方式；
2) 超大容量連續采樣（僅受硬盤大小限制），采樣隨啟隨停，并設計有示波－采樣－回放流程，有效避免誤采樣；
3種采樣方式（隨機、觸發和多次觸發），3種觸發方式（值、上升沿和下降沿），支持定時自動采樣；
3) 三思維采樣：可一邊采樣、一邊示波、一邊進行頻譜分析，示波采樣分析同時進行。
4）變時基采樣方式：
可用于變時基傳遞函數分析，實現變時基模態測試分析，非常適合大型低頻結構的錘擊激勵試驗。
2.時域波形分析（多蹤）
1)波形瀏覽：可滾動回放，前向或后向滾動，多檔滾動速度；
2)波形快速定位：4種方式快速定位到波形任何位置（按時間，按點號，按zui大值和按zui小值）；
3)四種縱尺度方式：按滿量程的固定尺度、統一尺度、自動尺度、按基線；
4)多路波形可重疊對比滾動顯示；
5)波形分析：自動搜索若干極值，列表、排序，自動搜索zui大zui小值、微積分、波形壓縮、
峰值保持壓縮、波形合成、
時域指標統計等。
3.自譜分析（多蹤）
1)四種頻譜分析方式
a波形瞬時滾動分析：在波形滾動同時進行頻譜分析；
b線性或指數平均方法：線性或指數平均，適合于穩態信號或隨機信號的全程平均；
c峰值保持方法：平均過程中保持各譜線的zui大值，適合于掃頻信號或非穩態信號；
dzui大值保持方法：搜索信號中能量zui大的位置，進行頻譜分析，適合非穩態信號或聲學信號；
2)四種頻譜形式：
a單峰值幅值譜：反映信號中各頻率成分的諧波單峰值，表示振幅大小，適合于正弦信號；
b有效值譜：反映信號中各頻率成分的有效值，表示能量大小，適合于正弦或隨機信號；
c功率譜：反映信號中各頻率成分的能量，適合于正弦或隨機信號；
d功率譜密度(PSD)：反映信號中各頻率成分的能量分布，適合于隨機信號分析；
3)譜線條數：100，200，400，800，1600，3200，6400，12800可任選；
4)加窗函數：矩形、hanning、hamming、平頂等11種窗函數可選；
5)重疊平均：0，1/2，～ 127/128等多檔可選，提高平均計算的精度；
6)多種頻譜校正方法：由于FFT的泄漏等造成誤差，可使用多種方法校正：加窗、頻譜平滑、INV頻率計和阻尼計、改變譜線條數進行細化等；
7)其它功能：全程波形圖、多種尺度方式、頻譜微積分、頻譜縱向放縮和橫向放縮，自動收極值標注等。
4.波形編輯和數字濾波
1)切除置零：對無用信號或者干擾信號段進行切除，或者置零操作，置零操作不影響信號的相位；
2)任意截取：從大容量數據中任意截取出一段波形；
3)基線移動：對具有零飄或者基線不為0的信號進行基線移動；
4)波形壓縮：對長數據進行壓縮，或者峰值保持壓縮，可以保持大峰值不會在壓縮過程中丟失；
5)梳狀濾波：對大容量數據進行梳狀濾波，一次操作可同時包括高通、低通和多個帶通帶阻的高衰減率(>140dB)的數字濾波； 6)批量處理：自動完成批量數據的各種編輯和濾波操作。
5.倍頻程譜（進行聲級分析和振級分析）
1)瞬時滾動分析，在波形滾動同時進行倍頻程分析；
2)三種平均分析，a線性或指數平均方法：b峰值保持方法：czui大值保持方法：
3)倍頻程分析：完成多路信號的1/1或者1/3倍頻程譜分析，以及窄帶譜分析；
4)聲學分析：提供4種聲學計權(A,B,C,D)，即為聲級分析；
5)振動分析：提供2種振動計權，手感覺度計權，人體Z計權（Z振級）,反映人體或人手對振動的主觀感受，即為振級分析；
6)聲級和振級基準：自動根據信號類型設置基準值，也可自由設置；
7)總級值計算：得到各種計權下的信號總級值，對于聲信號則為聲級，振動信號則為振級；
8)6種倍頻程曲線繪制方式
折線、標記、折線＋標記、實心柱圖、空心柱圖、臺階圖、面積圖和點圖
9)其它：全程波形圖、頻譜微積分、多種尺度方式，自動收極值標注等。
6. 波形公式運算
對多路采樣波形進行各種運算，可以通過自由輸入運算公式，進行復雜的組合運算。例
如對測點為X,Y,Z的三個波形，可以自由輸入一個復雜公式進行運算，如：
lg ( sqrt(X^2+Y^2) + sqrt(Z^2+Y^2) ) / sqrt(X^2+Y^2+Z^2) +sin(2*pi*X) / exp(Z)
1)支持算術運算：加、減、乘、除、冪、值、任意多重括號等
2)支持邏輯運算：＞、≥、＜、≤、≠ 以及取反等
3)支持基本函數：平方根、值、符號位、指數、自然對數和十進對數等
4)支持三角函數：sin, cos, tan, arcsin, arccos, arctan, sinh, cosh, tanh等
5)支持常量變量：圓周率π(pi)、Euler常數e、采樣頻率sf、采樣間隔dt、序號變量i等。
7. 波形全景分析
完成多路信號的全程波形的顯示，可任意選擇信號種的一段波形進行全景顯示分析，可將多路信號任意分組進行重疊對比顯示。
8.概率分析
可設置不同的幅值范圍和幅值等份數目，得到信號的概率密度曲線和概率分布曲線。
9.利薩如X-Y圖分析
對兩個相互正交的信號進行X-Y軌跡分析，可用于旋轉機械的軸心軌跡分析；在波形滾動同時顯示X-Y圖，即可動態顯示軸心軌跡變化過程
10.自相關分析（多蹤）
可同時對多路信號進行自相關分析，可以得到自相關系數曲線和自相關函數曲線，與自譜結果為傅立葉變換的關系；
11.互相關分析
對兩路信號進行互相關分析，反映兩個信號的相關性，可以得到互相關系數曲線和互相關函數曲線；與自功率譜結果為傅立葉變換的關系
12.互譜分析
對兩路信號進行互功率譜分析，反映兩個信號在頻域中所得兩種譜的共同成分，及其相位差關系，可以顯示幅頻曲線、相頻曲線、相干曲線、實部曲線、虛部曲線、奈奎斯特圓、相干互譜曲線等
13.傳遞函數分析
1) 通用傳函分析：對激勵和響應信號進行通用傳函分析，反映了系統對信號的傳遞特性
（幅頻特性和相頻特性）；
2) 變時基傳函分析：適合于大型低頻結構在脈沖激勵下的傳函分析，對變時基采樣數據進行傳函分析，變時基采樣時可對高頻激勵信號和低頻響應信號采用不同的采樣頻率進行采樣；
3) 響應傳函分析：對于樓房、橋梁等大型結構的天然脈動激勵下，只可測得響應信號時，使用響應傳函分析，為結構的模態分析作準備。
4) 滑動指數窗：可加不同程度的指數窗，在重疊平均過程中提取重要頻率成分；
5) 分析譜線條數：100，200，400，800，1600，3200，6400可選；
6) 平均重疊系數：0，1/2，～ 127/128等多檔可選，提高平均計算精度；
7) 顯示內容：幅頻曲線、相頻曲線、相干曲線、實部曲線、虛部曲線、奈奎斯特圓、相干傳函曲線、全程波形圖；
8) 多種坐標方式：頻率軸有線性和對數方式，幅值軸有線性、分貝dB和對數Log方式，其中頻率軸對數方式適合于對數掃頻激勵或響應信號；
14.三維譜陣分析
1) 適合于變頻變速信號（如轉子啟停機過程）或非穩態信號進行隨時間變化的譜陣分析，反映信號頻率成分隨時間變化的特性 2) 三維地貌圖顯示方式：消隱、不消隱和半消隱，可旋轉不同角度觀察；
3) 彩色圖顯示：使用不同的色彩表示頻譜高度的二維直觀顯示，有三種不同的色標方案；
4) 灰度圖顯示：使用不同灰度級表示頻譜高度的二維直觀顯示；
5) 剖面圖顯示：可顯示譜陣任何位置的橫剖面和縱剖面，橫剖面反映某一時間的頻譜圖，縱剖面則反映某一頻率的幅值隨不同時間的變化曲線；
6) 三種縱坐標方式：三維立體圖和剖面圖的縱坐標可設為：線性、分貝dB和對數Log方式；
7) 顯示曲線設置：可選擇三維圖的任何一部分顯示，便于對譜陣的細節部位進行細致分析
15.長數據LFFT分析 (zui大1M點的長數據FFT分析，超級細化頻譜分析)
1)FFT分析點數：1K,2K,4K,…,256K,512K,1M；譜線條數zui大可達40萬條；
2)頻譜形式：單峰值譜、有效值譜、功率譜和功率譜密度；
3)重疊平均：0，1/2，～ 127/128等多檔可選，提高平均計算的精度；
4)其它功能：一次微積分、二次微積分、全程波形圖、頻譜縱向和橫向放縮，自動收極值標注等。
16.幅域統計分析
1) 幅域指標統計：包括zui大值、zui大值、zui小值、平均值、方差、標準差、有效值等；
2) 峰峰值統計：統計信號中若干zui大的峰峰值，智能消除波峰中小毛刺的影響。
17.時變參量分析
1) DASP的時變參量分析用于分析信號的某個參量隨時間變化的特性；
2) 分析參量包括有效值、峰值、均方值、偏度、波形因數、主頻、聲壓級、轉速等22種。
基本模態：
1.變時基技術
更適合大型低頻結構（如橋梁、樓房、運載火箭）的模態試驗。配合東方所的產品大型聚能力錘，已成功完成了700多噸重的“神舟”載人飛船發射架、烏海黃河鐵路橋的模態試驗。
2.三種定階方式
定階方法有單點傳函、集總平均、集總顯示三種方法可供選擇，避免丟失模態。
3.六種頻域擬合方法
復模態單自由度、復模態多自由度、復模態GLOBAL擬合方法、實模態單自由度、實模態多自由度和實模態導納圓擬合。
4. ERA特征系統實現算法
ERA：Eigensystem Realized Algorithm
既適合激勵可測的經典模態，又適合激勵不可測的環境激勵模態，它是一種總體識別方法，支持MIMO，并能識別重根。
可用隨機減量法進行自由衰減函數的計算
注：2006版的DASP模態分析軟件的基本部分標配ERA方法。
模態分析一般要求分析人員有一定的測試經驗和具備一定的模態分析理論知識，以及的模態分析軟件，
經過復雜煩瑣的操作分析，才能得出可靠的分析結果。DASP的自動化模態分析技術在國外利用ERA穩定圖自動化
求模態先進技術的基礎上，創新提出了模態重要性指示函數（MII—Modal Important Index）, 利用此函數，
“一鍵”即可得到專家級的模態分析結果。
6. 先進的GLOBAL方法
復模態GLOBAL擬合方法同時考慮所有測點的傳函，屬于整體擬合法。通過奇異值分解等技術，可以分辨出頻率非常接近甚至重合的模態。此方法為頻域法中*的方法， DASP的GLOBAL（整體）擬合方法采用了頻域擬合方法中
目前的LSCF （zui小二乘復頻域法），此方法能識別密集模態，計算速度塊，計算穩定性好。由于采用了離散變換模型，不論在高頻和低頻區間，都有很好的精度。計算過程中采用了快速建模和FFT技術，計算速度很快。
7. 結構生成和振型動畫
結構輸入：可視化的CAD輸入系統，點擊鼠標即可完成
振型動畫：三維彩色動畫，多模態多視圖旋轉顯示，輸出AVI文件
8. 仿真分析
可以進行板、梁的仿真模態分析，適合于模態分析理論的教學和學習。
DASP 阻尼計算分析
1 時域法
1.1 通過系統的單頻自由衰減振動信號，讀取相鄰波峰波谷進行計算，精度很好，
但受兩方面限制：自由衰減，單頻；
1.2 支持僅收波峰、僅收波谷、同時收取波峰波谷的方法；
1.3 具有自動收取相鄰波峰或波谷的功能。
2 包絡線擬合法 (NEW)
2.1 通過振動自由衰減曲線的包絡線進行擬合計算，可以任選共振峰帶通濾波后再進行包絡線計算；
2.2 不受單頻的限制，即使信號中還含有其它頻率成分的影響，也能較為準確計算主頻的阻尼比；
2.3 對于阻尼比隨時間變化強烈的情況，可以任選包絡線的一段進行擬合計算。
3 頻域法
3.1 支持三種方式的計算：
3.1.1 使用頻響曲線進行計算
3.1.2 使用響應信號的任意瞬時頻譜，計算瞬時阻尼比
3.1.3 使用響應信號的全程平均頻譜，計算平均阻尼比
3.2 具有三種頻域計算方法
3.2.1 半功率帶寬法：傳統方法，原理簡單，應用較多，但在低頻小阻尼時誤差極大；
3.2.2 INV阻尼計法：DASP*的高精度計算阻尼比方法，可準確計算頻譜中多個譜峰對應頻率的阻尼比，仿真信號的計算誤差小于1%，并且沒有單頻信號的限制；
3.2.3 選定頻帶整體阻尼計：適合復雜情形的阻尼計算。
應力應變花分析
應變花分析
利用應變花的測量，可以測得測點的主應力大小、方向，以及zui大剪應力的大小。通常使用兩種應變花的貼片方式，*種為45度角方式（也稱直角型），第二種為60度角方式（也稱等角型）。 對于主應力σ1、σ2、σ3，可按第四強度理論計算出等效應力。
應力－應變分析
靜載試驗一般測量結構緩慢加載過程中的載荷和響應曲線。通常進行兩通道信號的測量，一路為載荷信號，一路為響應信號，然后將載荷和響應信號按照利薩如圖方式進行繪制（以載荷信號作為X軸數據，以響應信號作為Y軸數據）。
當輸入信號為應變信號，輸出信號為應力信號時，則還可以進行應力應變曲線分析，通常用于彈性模量的測量。如對試件進行拉伸試驗時，測量應變和應力信號，即可得到應力-應變曲線，該曲線開始階段為直線上升過程，屬于線性變化方式，反映結構的彈性變形，此后曲線上升過程逐漸變緩。則開始的直線段的斜率則反映結構的彈性模量。