机械振动理论与测试技术

成果与项目的背景及主要用途：

振动是一种常见的物理现象，如桥梁的振动、机床的振动，钟摆的摆动，飞

机机翼的颤动，汽车运行时车体的振动等等。振动可以分为线性振动（包括自由

振动、衰减振动、强迫振动）、非线性振动（包括自激振动、超谐共振、亚谐共

振）和随机振动等。

振动的存在会使机床的加工精度降低、精密仪器的灵敏度下降，还会引发噪

音、污染环境，车辆振动影响舒适性和车辆寿命，这是不利的一面。

45天津大学科技成果选编

利用振动的特征，设计制造机械设备，可以达到为人类服务的目的。例如利

用振动可以设计制造振动抛光机、振动研磨机、振动输送机、地震仪、振动打桩

机、混凝土振捣器、振动筛、振动磨、振动式压路机等机械设备。

技术原理与工艺流程简介：

设计利用新型振动传感器将测到的实际振动机械量转化为电信号，再通过信

号放大输出，达到振动检测利用的目的。

技术水平及专利与获奖情况：

解决了动车组转向架运动稳定性问题、普通客车转向架振动强度大的问题

教育部科学技术进步二等奖。工程非线性动力学：基础理论与应用研究

应用前景分析及效益预测：

可以广泛的应用于车辆振动检测应用、用于设计制造具有舒适度高、轮轨力

低、低噪声、低振动等特点的“和谐号”动车组。

应用实例：

1、北京型内燃机车 通过机车振动试验分析，模态分析(振型)和故障诊断，

解决了机车振动问题,司机舒适度问题。

2、天津三峰 TJ6481A 客车 通过故障诊断，实验模态分析(振型)，减小了

振动强度，增加了舒适感，通过优化计算解决了中门的强度问题。

3、静园(末代皇帝旧居)和段祺瑞旧居 通过动力学测试进行了历史风貌建

筑的健康诊断及振动的模态分析。

4、渤海钻井平台 通过对渤海钻井平台的强度计算，解决了局部补强问题。

应用领域：机械设计与制造、工程建筑、历史风貌建筑维护等。