采用經(jīng)動(dòng)態(tài)力校準(zhǔn)的力傳感器，以 Sound and Vibration Toolkit 軟件為基礎(chǔ)，搭建了完整易用的聲與振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。利用該測(cè)試系統(tǒng)，以加筋柱殼結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，使用穩(wěn)態(tài)正弦和隨機(jī)白噪聲信號(hào)作為激勵(lì)源，通過功率放大器使激振器激勵(lì)柱殼結(jié)構(gòu)，對(duì)激振力進(jìn)行了精確測(cè)量。求取了 2 種激勵(lì)方式下各加速度計(jì)布點(diǎn)的頻率響應(yīng)函數(shù)。結(jié)果表明，2 種激勵(lì)方式所得結(jié)果符合良好，而采用隨機(jī)白噪聲激勵(lì)可明顯縮短測(cè)試時(shí)間。

　　LabVIEW 是 NI 公司提供的一個(gè)圖形化編程環(huán)境，力求使用戶從煩瑣的程序設(shè)計(jì)中解放出來，而將注意力集中在測(cè)量等物理問題本身［1］。由于 LabVIEW 具有良好的開放環(huán)境和基于圖形化編程語言，使其在數(shù)據(jù)采集、分析和處理，工業(yè)儀器控制等方面應(yīng)用越來越廣泛。

　　振動(dòng)信號(hào)與聲信號(hào)的采集和處理是一個(gè)重要的應(yīng)用研究領(lǐng)域［6］。由于 PXI 平臺(tái)和基于該平臺(tái)上的數(shù)據(jù)采集板卡價(jià)格較工控機(jī)平臺(tái)的 PCI 板卡昂貴，在所構(gòu)建的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)通道數(shù)并不多的情形下，搭建一種價(jià)格更為低廉、使用更為方便的測(cè)量系統(tǒng)顯得尤為重要。本研究基于工控機(jī)平臺(tái)，利用基于 PCI 總線的動(dòng)態(tài)信號(hào)采集板卡 PCI － 4472，采用 NI（ national instruments） 基于 LabVIEW 平臺(tái)開發(fā)的 Sound and Vibration Toolkit，無需自己編程即可方便地搭建聲信號(hào)與振動(dòng)信號(hào)的動(dòng)態(tài)信號(hào)采集分析系統(tǒng)。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。實(shí)踐表明該系統(tǒng)易于理解和掌握，使工作人員能將主要精力投入到所需要研究的領(lǐng)域，而不需要再學(xué)習(xí)信號(hào)處理方面的專業(yè)知識(shí)和程序開發(fā)。采用經(jīng)動(dòng)態(tài)力校準(zhǔn)的力傳感器，以加筋柱殼為研究對(duì)象，對(duì)其受激振動(dòng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。基于力值的精確測(cè)量，采用穩(wěn)態(tài)正弦激勵(lì)和隨機(jī)白噪聲激勵(lì) 2 種方式得到其加速度頻率響應(yīng)函數(shù)。結(jié)果表明兩者符合良好，而采用本文搭建的測(cè)試系統(tǒng)性價(jià)比更高，易于理解和掌握使用。

　　頻率的正弦信號(hào)，經(jīng)由功率放大器驅(qū)動(dòng)激振器在該頻率下振動(dòng)，從而激起結(jié)構(gòu)振動(dòng)。通過安裝在結(jié)構(gòu)表面的加速度傳感器測(cè)量指定位置振動(dòng)響應(yīng)。為了提高對(duì)信號(hào)分析的精度，在穩(wěn)態(tài)正弦激振實(shí)驗(yàn)過程中，設(shè)定數(shù)據(jù)采集板卡的采樣率為結(jié)構(gòu)受迫振動(dòng)頻率的整數(shù)倍，以減少由于譜泄漏所帶來的誤差［7］。在使用隨機(jī)白噪聲激勵(lì)求取頻率響應(yīng)函數(shù)實(shí)驗(yàn)過程中，由于所用的信號(hào)發(fā)生器并不能產(chǎn)生指定帶寬內(nèi)的隨機(jī)白噪聲，因而使用 PC 模擬產(chǎn)生隨機(jī)白噪聲，再通過儀器控制技術(shù)控制信號(hào)發(fā)生器，使信號(hào)發(fā)生器直接數(shù)字合成該指定帶寬的白噪聲信號(hào)，進(jìn)而控制功率放大器驅(qū)動(dòng)激振機(jī)工作。