采用經(jīng)動態(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測試系統(tǒng)。利用該測試系統(tǒng)，以加筋柱殼結(jié)構(gòu)為研究對象，使用穩(wěn)態(tài)正弦和隨機白噪聲信號作為激勵源，通過功率放大器使激振器激勵柱殼結(jié)構(gòu)，對激振力進行了精確測量。求取了 2 種激勵方式下各加速度計布點的頻率響應(yīng)函數(shù)。結(jié)果表明，2 種激勵方式所得結(jié)果符合良好，而采用隨機白噪聲激勵可明顯縮短測試時間。

　　LabVIEW 是 NI 公司提供的一個圖形化編程環(huán)境，力求使用戶從煩瑣的程序設(shè)計中解放出來，而將注意力集中在測量等物理問題本身［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。

　　振動信號與聲信號的采集和處理是一個重要的應(yīng)用研究領(lǐng)域［6］。由于 PXI 平臺和基于該平臺上的數(shù)據(jù)采集板卡價格較工控機平臺的 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，搭建一種價格更為低廉、使用更為方便的測量系統(tǒng)顯得尤為重要。本研究基于工控機平臺，利用基于 PCI 總線的動態(tài)信號采集板卡 PCI － 4472，采用 NI（ national instruments） 基于 LabVIEW 平臺開發(fā)的 Sound and Vibration Toolkit，無需自己編程即可方便地搭建聲信號與振動信號的動態(tài)信號采集分析系統(tǒng)。對該系統(tǒng)進行了詳細介紹。實踐表明該系統(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)信號處理方面的專業(yè)知識和程序開發(fā)。采用經(jīng)動態(tài)力校準(zhǔn)的力傳感器，以加筋柱殼為研究對象，對其受激振動進行了實驗研究。基于力值的精確測量，采用穩(wěn)態(tài)正弦激勵和隨機白噪聲激勵 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試系統(tǒng)性價比更高，易于理解和掌握使用。

　　頻率的正弦信號，經(jīng)由功率放大器驅(qū)動激振器在該頻率下振動，從而激起結(jié)構(gòu)振動。通過安裝在結(jié)構(gòu)表面的加速度傳感器測量指定位置振動響應(yīng)。為了提高對信號分析的精度，在穩(wěn)態(tài)正弦激振實驗過程中，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］。在使用隨機白噪聲激勵求取頻率響應(yīng)函數(shù)實驗過程中，由于所用的信號發(fā)生器并不能產(chǎn)生指定帶寬內(nèi)的隨機白噪聲，因而使用 PC 模擬產(chǎn)生隨機白噪聲，再通過儀器控制技術(shù)控制信號發(fā)生器，使信號發(fā)生器直接數(shù)字合成該指定帶寬的白噪聲信號，進而控制功率放大器驅(qū)動激振機工作。