為什么會用到階次分析？現(xiàn)代的工業(yè)設備當中，無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)機械，當這些旋轉(zhuǎn)機械處于運動狀態(tài)時，其本身或與之關聯(lián)的結構會產(chǎn)生一定幅值的噪聲信號，當轉(zhuǎn)速上升或下降時，幅值也會相應的變化。一般從噪聲信號的測試結果看，噪聲信號明顯處所對應的頻率總是轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速的倍數(shù)，這種倍數(shù)的關系即是階次。通過階次可以對結構的振動噪聲信號進行分析，例如發(fā)動機的振動噪聲，在測試之前，確定發(fā)動機各旋轉(zhuǎn)部件與曲軸轉(zhuǎn)速之間的階次關系。當實際測試時，如果發(fā)現(xiàn)某階次的響應大，就可以通過階次關系確定是發(fā)動機哪個部件產(chǎn)生的響應，可以針對性地進行減振降噪工作。因此，對于旋轉(zhuǎn)機械而言，階次分析是一個非常有用的工具。
 

　　階次分析階次圖的表達方式有：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)速步長下的單張瞬時譜，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colormap是將振動或噪聲信號的強弱用顏色來區(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，沒有了幅值軸，即原來的三維圖變成二維圖，因此更加直觀形象。Colormap中確定的關鍵因素是共振頻率和階次線，階次線是從原點出發(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：如果需要比較各個階次在不同轉(zhuǎn)速下對信號的貢獻量的大小，在上述兩種圖形中直接進行比較不容易判別，此時需要把這些階次作切片，將切出來的階次放在同一個二維圖中進行比較，這就是階次切片圖。