Název:	Analýza vibrací a hluku
Zkratka:	AVH
Typ:	povinně volitelný
Rozsah:	14 týdnů, týdně 2 hodiny přednášek + 2 hodiny seminárních cvičení
Kredity:	5
Způsob ukončení:	zkouška
Katedra:	katedra měření FM TUL
Přednášející:	Doc. Ing. Ivan Jaksch, CSc.

 
Stručná anotace předmětu:

Cílem předmětu je seznámit posluchače s teorií a praxí analýzy a měření vibrací a hluku. Ta nabývá v dnešních výkonných automatizovaných procesech a na technických pracovištích stále na větším významu. Studenti se seznámí základními pojmy a veličinami v oblasti vibrací a akustiky, s analýzou signálů v časové a frekvenční oblasti s šířením hluku a chvění a akustickými prostředky na snižování hluku. Seznámí se s základy technické diagnostiky a metodami rozpoznávání.

 
Témata přednášek:

Vibrace systémů, odezva mechanických systémů na vibrace, akcelerance systémů, modální vlastnosti. Senzory mechanického kmitání, charakteristiky a použití.

Základní pojmy a veličiny v akustice. Akustické vlnění, šíření zvuku. Šíření ve volném a ohraničeném prostoru. Akustické pole, intenzita zvuku. Akustický výkon – vliv na okolní prostředí.

Metody zpracování signálů vibrací a hluku v časové a frekvenční oblasti. Zpracování cyklostacionárních signálů, souběhová filtrace, synchronní filtrace.

Analytický signál. Hilbertova transformace. Analýza amplitudové a frekvenční modulace. Analýza obálky modulovaných signálů.

Metody analýzy nestacionárních signálů. Spojená časově frekvenční analýza (JTFA), Fourierova transformace v krátkých úsečkách (STFT), wavelety, Wigner-Villova distribuce, Cohenovy třídy.

Měření vibrací a hluku. Snímače, měřící systémy, charakteristiky. Dynamické spektrální analyzátory, blokové schéma, FFT, CPB analyzátory, vzájemný vztah. Princip činnosti, rychlost výpočtu, rozsah zpracování v reálném čase, měření transient signálů. Základní charakteristiky a funkce multianalyzátoru PULSE.

Základní pojmy technické diagnostiky. Diagnostický model – analytický model, parametrický model, logický model, topologický model.

Příznakové metody rozpoznávání. Úvod do neuronových sítí, neuronové sítě se zpětným šířením, možnosti využití neuronových sítí v diagnostice.

Vibrodiagnostické systémy, rozbor závad podle spektra, diagnostika elektrických strojů..

Hluková diagnostika. Porovnávací metody. Diagnostika technického stavu měřením intenzity zvuku a lokalizací zdrojů hluku. Diagnostika propustnosti stěn a konstrukcí.

 
Náplň cvičení:

Základem cvičení bude vytváření vlastních měřicích a vyhodnocovacích projektů na multianalyzátoru PULSE s přímým přístupem do MATLABu. Princip vytváření měřicích projektů multianalyzátorem PULSE. Organizátory PULSE. Projekty. Programování. Vytváření vlastních programovatelných PL funkcí.

Základní projekt pro měření vibrací. Nastavení organizátorů a analyzátorů. Vyhodnocení, vytvoření zprávy ve WORDu.

Tacho, určení fáze kmitů. Průměrování cyklostacionárních signálů. Time enhancement. Rozlišení strukturálních vibrací od vibrací od frekvence otáčení.

Měření rozběhů a doběhů, určování nestabilit. Ukládání do multibufferů, vytváření řezů.

Řádová analýza, principy, vytvoření řádového analyzátoru, řezy řádovým analyzátorem. Použití.

Mobilita, modální analýza. Vytvoření projektů, analýza - resonance, anti-resonance.

Základní projekty pro měření hluku. Kalibrace mikrofonů. Nastavení CPB analyzátorů, měření celkových hladin Overall analyzátory a CPB analyzátory.

Měření dozvuku místností. Měření propustnosti stěn.

Měření zvukového pole. Program pro lokalizaci zdrojů hluku- Noise Source Identification.

Napojení na MATLAB (Bridge to MATLAB), vytváření dalšího vyhodnocení v MATLABu.

Virtuální FFT analyzátor a CPB analyzátor na základě multifunkčních desek do PC. Porovnání.

Projekt v MATLABu pro diagnostiku pomocí neuronových sítí.

 
Literatura:

Jaksch, I.: Přednášky „ Analýza vibrací a hluku“

Randall,B.: Frequency Analysis, B&K, 1980

Nový, R.: Hluka chvění, ČVUT, 1995

Smetana C. a kol.: Hluk a vibrace, Sdělovací technika, 1998

Tůma, J.: Zpracování signálů získaných z mechanických systémů užitím FFT., ST 1997

Kadlec, F.: Zpracování akustických signálů, , ČVUT, 1998

Broch, J. T.: Mechanical Vibration and Shock Measurement, B&K, 1984

Příručky, technické zprávy, technické články, časopisy fy Bruel& Kjaer a Hewlett - Packard.

 
Prerekvizity: -

Navazující:    -

 
Datum poslední změny: 17.12.2001