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阶次分析

阶次分析(Order Analysis)

阶次分析,英文Order Analysis,是频谱分析方法的一种形式,是为了更好的进行旋转机械变速情况故障分析诊断的一种方法。

传统的频谱分析法对于稳定工况下测得的稳态信号具有较好的效果,能清晰的分辨出被测信号的频率成分,从而确定故障原因,但是对于变速状况,比如发动机启动,升速、降速等状态,其主要频率成分受发动机转速的影响而不断发生变化,会产生明显的频率混叠现象,不利于进行分析。而阶次分析法可以有效的应用以上诸种非稳态状态分析。
阶次分析法源于角域采样理论,对于发动机升、降速等状态的非稳态信号,若相对于曲轴进行恒角度增量采样,则该时域非稳态信号在角度域是稳态信号,再对角度域稳态信号进行FFT傅里叶变换则可以得到清晰的图谱,即阶次。下图所示为一电脑风扇转动引起的振动,通过FFT变换将其非稳态的振动信号转换为阶次谱。

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(Picture Source:http://zone.ni.com)

由于车辆发动机的主要振动、噪声来源于发动机点火频率引起的点火扰动,而其进排气系统的振动噪声也多为发动机点火频率的倍频。因此阶次分析方法是目前研究汽车发动机动力系统NVH非常有效的一种方法。

更多NVH相关术语解释参见:NVH术语

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