為什么會(huì)用到階次分析？現(xiàn)代的工業(yè)設(shè)備當(dāng)中，無(wú)論是大到航空航天飛行器、小到鐘表器械等都涉及到旋轉(zhuǎn)機(jī)械，當(dāng)這些旋轉(zhuǎn)機(jī)械處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其本身或與之關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一定幅值的噪聲信號(hào)，當(dāng)轉(zhuǎn)速上升或下降時(shí)，幅值也會(huì)相應(yīng)的變化。一般從噪聲信號(hào)的測(cè)試結(jié)果看，噪聲信號(hào)明顯處所對(duì)應(yīng)的頻率總是轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速的倍數(shù)，這種倍數(shù)的關(guān)系即是階次。通過(guò)階次可以對(duì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)噪聲信號(hào)進(jìn)行分析，例如發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)噪聲，在測(cè)試之前，確定發(fā)動(dòng)機(jī)各旋轉(zhuǎn)部件與曲軸轉(zhuǎn)速之間的階次關(guān)系。當(dāng)實(shí)際測(cè)試時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)某階次的響應(yīng)大，就可以通過(guò)階次關(guān)系確定是發(fā)動(dòng)機(jī)哪個(gè)部件產(chǎn)生的響應(yīng)，可以針對(duì)性地進(jìn)行減振降噪工作。因此，對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械而言，階次分析是一個(gè)非常有用的工具。
 

　　階次分析階次圖的表達(dá)方式有：瀑布圖、colormap、階次切片圖。
 

　　1.瀑布圖是沿著轉(zhuǎn)速軸按照較小的轉(zhuǎn)速增量產(chǎn)生的頻譜曲線組成的，沿著頻率軸的每一條曲線都是在特定轉(zhuǎn)速步長(zhǎng)下的單張瞬時(shí)譜，將這些譜線按著轉(zhuǎn)速先后順序堆放在一起則形成了瀑布圖。
 

　　2.colormap與瀑布圖類似，只不過(guò)colormap是將振動(dòng)或噪聲信號(hào)的強(qiáng)弱用顏色來(lái)區(qū)分，更暗/冷的顏色表示更低的幅值，而更亮/暖的顏色表示更高的幅值，沒(méi)有了幅值軸，即原來(lái)的三維圖變成二維圖，因此更加直觀形象。Colormap中確定的關(guān)鍵因素是共振頻率和階次線，階次線是從原點(diǎn)出發(fā)的斜線，共振頻率是垂直頻率軸的直線，且幅值更高。
 

　　3.階次切片圖：如果需要比較各個(gè)階次在不同轉(zhuǎn)速下對(duì)信號(hào)的貢獻(xiàn)量的大小，在上述兩種圖形中直接進(jìn)行比較不容易判別，此時(shí)需要把這些階次作切片，將切出來(lái)的階次放在同一個(gè)二維圖中進(jìn)行比較，這就是階次切片圖。