机械工程测试技术课后答案.doc

【机械工程测试技术】是一门涉及测量和分析机械设备性能参数的学科，主要关注如何通过科学的方法获取和处理数据。在课程的学习中，理解和掌握测试系统的基本组成和工作原理至关重要。 测试，简单来说，是对某一对象进行观测以获取特定信息的过程。例如，通过锤击法测定悬臂梁的固有频率，利用传感器、电荷放大器、波形记录器等设备，我们可以捕捉到振动信号并计算出频率。这个例子展示了测试涉及的技术手段，包括激励、信号采集、处理和分析。 测试系统通常由以下几个主要部分构成（见图0-1）： 1. 传感器：它是测试系统的眼睛，负责将物理量转化为电信号，如压力传感器用于检测力或振动。 2. 信号调理：这部分功能是将传感器输出的原始信号转换为适合后续处理的信号形式，可能包括放大、滤波等操作。 3. 信号处理：对调理后的信号进行计算和分析，如频谱分析、滤波等。 4. 信号显示和记录：将处理结果可视化，便于观察和存储。 5. 数模和模数转换：在模拟和数字信号之间转换，以适应现代数字技术的处理需求。 学习这门课程时，应注重理论与实践相结合，积极参与实验和习题解答，强化物理概念的理解，培养动态测试的实际操作能力。课程中的实验和习题设计有助于提高学生的实验技能，形成完整的动态测试工作概念。 在信号分析方面，我们需要了解不同类型的信号： 1. 确定性信号（如周期性和非周期性信号）和非确定性信号（如随机信号，分为平稳和非平稳）。 2. 连续信号（包括模拟和一般模拟信号）和离散信号（包括一般离散和数字信号）。 3. 能量有限和功率有限的信号。 单位脉冲函数是信号分析中的重要工具，具有独特的性质： 1. 它是一个积分筛选器，能够提取信号在特定时间点的值。 2. 是偶函数。 3. 具有抽样特性，可以用来表示任意函数在某一点的值。 4. 卷积特性，可以实现信号的延迟。 正弦信号有其独特性质，如合成、微分和积分，且其频谱可通过傅立叶变换得到，是单一频率的纯正弦波。而指数函数的频谱则与它的衰减速度有关，单边指数函数和双边指数函数的频谱特性各异，但都反映了信号在频域内的分布。 通过深入理解这些基本概念和技术，学生能够在机械工程测试技术领域建立起坚实的基础，有效地解决实际问题，例如设备故障诊断、性能评估和优化等。