扭转振动是发动机等旋转机械轴系的一种特殊的振动形式,其潜伏性和突发性使得事故频频发生。为了提高发动机工作的可靠性和使用寿命,工程上普遍的做法是进行扭振测试分析,找到扭振信号的各阶固有频率,尽量避免发动机曲轴的工作转频与系统固有频率相重叠。然而,在实际的工程应用中,面对国内外众多的扭振测试仪器和分析系统,如何根据自身的试验条件和对分析精度的需求,选择合适的分析方法已成为亟待解决的问题。 在对基于能量重心校正法的稳态扭振信号分析方法、阶比跟踪分析、基于Hanning窗的转速跟踪分析和基于卡尔曼滤波器的阶比跟踪分析等工程中广泛使用的扭振信号分析方法的原理进行研究的基础上,利用计算机仿真,对比分析了低频滚振、噪声、转速波动和转速变化快慢等四个因素对瞬态扭振测试分析方法分析精度的影响,明确了不同方法的优缺点和适用条件,为实际的工程运用中选择合适的分析方法和确定合理的试验方案提供了参考,具有重要的工程意义。 为了方便扭振测量,提高精度,降低成本,结合瞬时频率估计理论与离散频谱校正方法中的能量重心法,提出了基于能量重心频谱校正法的阶比跟踪分析。这种方法无需转速计等鉴相装置,算法简单,计算量相对较小,频率分辨率能自适应地变化,分析精度基本不受频率分辨率的影响,可在精确提取参考轴转速的同时,一次提取出各分析阶次的幅值。不但避免了转速测量误差对扭振信号测量精度的干扰,提高了分析精度,而且也简化了安装和调试的过程,适用于更广泛的应用场合。