本发明涉及机械振动传递领域，具体涉及一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法。
背景技术：
1、在机械设备结构噪声产生和传播机理的研究过程中，往往需要利用量化的特征参数表征机械设备的声源特性。理想的特征参数应当是设备的固有特性，不随设备的安装位置以及安装状态的变化而发生改变，同时能够通过简便的理论或者技术获取。随着考虑源本身的特征功率和安装结构附加动力学的耦合函数等概念提出，进一步引出了自由振速和阻塞力两个参数来表征设备源特性，使机械设备源特性真正成为设备本身的不变性质。
2、自由振速是机械设备在自由状态下或者在低阻抗基础上时设备的振动速度；阻塞力是机械设备安装界面振速为零时的激励力，设备刚性安装时机脚对安装基础施加的激励力可以近似表征为设备的阻塞力。自由振速和阻塞力两个参数与戴维南定律和诺顿定律具有相似性：与相应的安装结构阻抗相比，当振源阻抗较低时，此时振源可以被当作恒力源；当振源阻抗相对较高时，设备机脚的振动速度由设备本身决定，振源可以被视为恒速源。
3、自由振速作为表征声源强度的物理量已获国际广泛认同，然而，阻塞力由于难以通过实验直接获取，其发展相对较为滞后。直接测量阻塞力需要在设备的所有安装面插入力传感器，同时还面临无限刚度基座不存在、力传感器安装处存在一定的力损失以及设备刚性安装的装配精度难以保证等工程问题，直接测量阻塞力需要花费大量的时间和金钱，且其测量精度也无法保证。
技术实现思路
1、本发明是为了解决上述现有技术存在的不足，提供了一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，得到了阻塞力的含参表达式，能够在不对机械设备进行拆卸的条件下，测量得到不同安装条件下的设备阻塞力。
2、本发明所采用的技术方案为：一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，包括如下步骤：
3、s1、基于振动传递路径分析和机械设备源特性分析，构建振动传递物理模型，得到机械设备在不同安装条件下的阻塞力函数表达式；
4、s2、机械设备通过隔振器安装在基座上，在总成系统上布置测点，所述测点包括接触自由度测点、指示自由度测点和验证自由度测点，在各个测点处安装振动传感器；
5、s3、开展机械设备运行试验，在机械设备处于规定的运行状态时，采集得到指示自由度测点和验证自由度测点上的振动响应；
6、s4、开展总成系统频响函数试验，在接触自由度测点上施加激励，在指示自由度测点和验证自由度测点上测量响应，直接得到指示自由度测点与接触自由度测点的典型频响函数矢量，和验证自由度测点与接触自由度测点的典型频响函数矢量；
7、s5、根据步骤s4获得的指示自由度测点与接触自由度测点的典型频响函数矢量，以及步骤s3获得的指示自由度测点的振动响应，计算得到阻塞力矢量；
8、s6、将步骤s5得到的阻塞力矢量与步骤s4获得的验证自由度测点与接触自由度测点的典型频响函数矢量计算，得到验证自由度测点处的预测振动响应，将其与步骤s3中验证自由度测点处采集的实际振动响应对比，验证阻塞力计算结果的精确性。
9、按上述技术方案，在步骤s1中，阻塞力的计算公式如下：
10、
11、式中：a为机械设备，b为安装基座，为总成系统的典型频响函数矢量，为的广义逆矩阵，为b上测点的振动响应。
12、按上述技术方案，在步骤s2中，所述接触自由度测点设于隔振器与机械设备或基座连接的接触面上，靠近隔振器的安装位置。
13、按上述技术方案，在步骤s2中，所述指示自由度测点设于远离接触区域的位置，其数量为接触自由度测点数量的2-3倍，指示自由度测点间隔良好，具有线性独立性。
14、按上述技术方案，在步骤s2中，所述验证自由度测点选择与指示自由度测点线性无关的位置。
15、按上述技术方案，在步骤s3中，开展机械设备运行试验前，应当关闭机械设备，检查所有测点的背景噪声，确保信噪比满足要求。
16、按上述技术方案，在步骤s4中，开展总成系统频响函数实验前应切断电源，采用力锤直接对接触自由度测点进行三个方向的敲击，实现激励力的输入。
17、按上述技术方案，当不能直接在接触点自由度测点处施加激励时，通过互易频响函数测量，间接得到典型频响函数矢量。
18、按上述技术方案，对所有的频响函数测量进行充分相干检查，确保结果的有效性。
19、按上述技术方案，在步骤s6中，将预测自由度测点处的预测振动响应与实际振动响应在同一坐标轴上进行窄带谱绘制并进行对比。
20、本发明所取得的有益效果为：
21、1、本发明提供了一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，通过振动传递路径分析，得到了阻塞力的含参表达式，进一步提出了阻塞力的间接测量方法，实现在不对机械设备进行拆卸的条件下，得到不同安装条件下的设备阻塞力。利用得到的机械设备阻塞力数据可以模拟还原设备的实际安装状态，在设备未安装时对其振动状态进行评估。
22、2、本发明的阻塞力含参表达式表明，阻塞力完全由机械设备决定，能清晰地表征结构声源的源特性，不受外部安装条件影响，更有利于对设备进行状态评价。
23、3、在机械设备上布置了与指示自由度测点的位置线性无关的验证自由度测点，通过将预测自由度测点处的预测振动响应与实际振动相应对比，验证了本方法的科学性和准确性。
1.一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，其特征在于：在步骤s1中，阻塞力的计算公式如下：
3.根据权利要求1所述的一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，其特征在于：在步骤s2中，所述接触自由度测点设于隔振器与机械设备或基座连接的接触面上，靠近隔振器的安装位置。
4.根据权利要求1所述的一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，其特征在于：在步骤s2中，所述指示自由度测点设于远离接触区域的位置，其数量为接触自由度测点数量的2-3倍，指示自由度测点间隔良好，具有线性独立性。
5.根据权利要求4所述的一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，其特征在于：在步骤s2中，所述验证自由度测点选择与指示自由度测点线性无关的位置。
6.根据权利要求1所述的一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，其特征在于：在步骤s3中，开展机械设备运行试验前，应当关闭机械设备，检查所有测点的背景噪声，确保信噪比满足要求。
7.根据权利要求1所述的一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，其特征在于：在步骤s4中，开展总成系统频响函数实验前应切断电源，采用力锤直接对接触自由度测点进行三个方向的敲击，实现激励力的输入。
8.根据权利要求7所述的一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，其特征在于：当不能直接在接触点自由度测点处施加激励时，通过互易频响函数测量，间接得到典型频响函数矢量。
9.根据权利要求1所述的一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，其特征在于：对所有的频响函数测量进行充分相干检查，确保结果的有效性。
10.根据权利要求1所述的一种机械设备阻塞力源特性的间接测量方法，其特征在于：在步骤s6中，将预测自由度测点处的预测振动响应与实际振动响应在同一坐标轴上进行窄带谱绘制并进行对比。