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基本概念和基础知识
一、常见的工程物理量
力、压力、应力、应变、位移、速度、加速度、转速等
（一）力：力是物体间的相互作用，是一个广义的概念。

物体承受的力可以有加载力，也可以有动态力，我们常测试的力主要是动态力，即给结构施加力，激发结构的某些特性，便
（四）振动速度：质量块在振荡过程中运动快慢的度量。

质量块在运动波形的上部和下部极限位置时，其速度为0，这是因为质量块在这两点处，在它改变运动方向之前，必须停下来。

质量块的振动速度在平衡位置处达到最大值，在此点处质量块已经加速到最大值，在此点以后质量块开始减速运动。

振动速度的单位是用mm/s来表示。

（五）振动加速度：被定义为振动速度的变化率，其单位是用有多少个m/s2或g来表示。

由下图可见加速度最大值处是速度值最小值的地方，在这些点处质量块由减速到停止然后再开始加速。

（六）转速：旋转机械的转动速度
（七）简谐振动及振动三要素
振动是一种运动形式――往复运动
d＝Dsin（2πt/T＋Φ）
D
T
f
ω和f
ω
f
将式（
d
振动三要素：振幅D、频率f和相位Φ（八）、表示振动的参数：位移、速度、加速度振动位移：d=Dsin t
D
π)
振动速度：v=Dωcosωt=Vsin(ωt+
2
V=Dω
振动加速度：a=-Dω2sinωt=Asin(ωt+π)
A＝-Dω2
（九）振动三要素在工程振动中的意义
1、振幅
○振幅～物体动态运动或振动的幅度。

★振幅是振动强度和能量水平的标志，是评价机器运转状态优劣的主要指标。

即“有没有问题看振幅”。

○峰峰值、单峰值、有效值
振幅的量值可以表示为峰峰值（pp）、
单峰值（p）、有效值（rms）或平均值（ap）。

峰峰值是整个振动历程的最大值，即正峰
与负峰之间的差值；单峰值是正峰或负峰
的最大值；有效值即均方根值。

○振动位移、振动速度、振动加速度
振幅分别用振动位移、振动速度、振
动加速度值加以描述、度量，三者相互之间可以通过微分或积分进行换算。

在振动测量中，除特别注明外，习惯上：
○振动位移的量值为峰峰值，单位是微米[μm]或毫米[mm]；
○振动速度的量值为有效值（均方根值），单位是毫米/秒[mm/s]；
○振动加速度的量值是单峰值，单位是米/秒平方[m/s2]或重力加速度[g]，1[g]=9.81[m/s2]。

○峰峰值、有效值、单峰值三者之间的量值关系
单峰值=峰峰值/2，有效值=0.707峰峰值（峰峰值=1.414有效值）
平均值=0.637峰峰值，平均值应用较少。

△在低频范围内，振动强度与位移成正比；
△在中频范围内，振动强度与速度成正比；
△在高频范围内，振动强度与加速度成正比。

频率低意味着振动体在单位时间内振动的次数少、过程时间长，速度、加速度的数值相对
较小，因此振动位移能够更清晰地反映出振动强度的大小；而频率高，意味着振动次数多、过程短，速度、尤其是加速度的数值及变化量大，因此振动强度与振动加速度成正比。

△振动位移反映了振动距离（间隙）的大小，振动速度反映了振动能量的大小，振动加速度反映了振动冲击力的大小。

在实际应用中：
△大型旋转机械的振动用装在轴承座上的涡流式位移传感器来测量转子（轴）的振动，用振动位移的峰峰值[μm]表示；
△一般转动设备的振动用速度传感器、如今主要是加速度传感器在壳体上靠近轴承处来测量，
或用振
n、ω、f n
一倍频（习惯上又称为1X，或1×）、二倍频（2X、2×）、三倍频（3X、3×）、0.5倍频（0.5X、0.5×）、0.43倍频（0.43X、0.43×）、…等。

其中，一倍频，即实际运行转速频率又称为工频、转频、基频，0.5倍频又称为半频。

例如，某机器的实际运行转速n为6000r/min，那么，转速频率＝n/60＝6000/60＝100Hz，其工频为100Hz，二倍频为200Hz，半频为50Hz。

3、相位
○相位～给定时刻振动体被测点相对于固定参考点的角位置，单位是度［°］进一步的理解后续再介绍。

（十）波形与频谱的关系
FFT变换原理
FFT变换示意图
二振动测量用传感器
如何检测到振动信号呢？测试系统采集的都是电压信号，如何将物理量转换为电量呢？这就需要各种类型的传感器。

器
灵敏度：500mv/in/s＝19.6mv/mm/s
6、压电式加速度传感器
灵敏度：25mv/g Bently公司标准型
三、振动标准
△振动评价
评价设备运行状态是否正常、有无发生故障，除查看转速、流量、压力、温度、电流等运行参数外，主
要是看设备的振动状况，看振幅值的大小。

○振动烈度
振动烈度是振动标准中的通用术语，是描述一台机器振动能量状态的特征量。

在国内外振动标。