一周用装控综合实验指导书.doc

实验一：附加质量分布对系统频率的影响 实验目的 学习系统质量分布变化对系统频率影响的原理； 测试质量分布对结构频率的影响。 实验仪器与设备 实验装置简图 图 ① 1、简支梁 2、质量块 3、加速度传感器 4、接触式激振器 2、实验仪器简介 （1）、ZJY－601型振动教学实验仪 图 ② ZJY－601型振动教学实验仪前面板 1、4、功能选择开关 2、5、9、显示器 3、6、输出增益选择开关 7、扫频自动/手动选择开关 8、扫频时间调节电位器 10、功率输出恒压/恒流选择开关 11、输出信号幅值调节电位器 12、17、测量/灵敏度调节选择开关 13、18、灵敏度调节电位器 14、19、加速度传感器输入插座 15、20、速度传感器输入插座 16、21、电涡流传感器输入插座 22、输出频率微调电位器 23、输出频率调节电位器 24、输出波形监视调节电位器 25、功率输出A输出插座 图 ③ ZJY－601型振动教学实验仪后面板 1、信号波形监视插座 2、功率输出B输出插座 3、外部信号输入插座 4、内部 / 外部信号源选择开关 5、功率波形监视插座 6、功率输出A/功率输出B选择开关 7、交流电源开关 8、220V交流电源输入插座 9、通道2前置器－24V电源 10、通道2电压输出插座 11、通道1电压输出插座 12、通道1前置器－24V电源 13、通道2电涡流传感器输入插座 14、通道1电涡流传感器输入插座 （2）、INV306DF－5120信号采集处理分析仪 图 ④ 信号采集处理分析仪面板 1、电源指示灯 2、信号输入插座 3、电源开关 4、打印机接口 5、计算机接口（信号输出） 6、接地 7、直流12V电源接口 8、交直流电源选择开关 9、交流220V电源接口 注意：分析仪采用交流220V电源供电，所以在打开电源开关3之前，务必先确认交直流电源选择开关8已拨至“交流”，否则打开电源后将烧毁分析仪。确认开关8拨至“交流”后打开电源3，此后切勿拨动开关8，否则也会烧毁分析仪。 实验原理 简支梁上的集中载荷在任意位置（见图⑤）时，梁的刚度计算式为： 对于由简支梁和集中质量组成的单自由度系统，由于质量分布不同，刚度发生变化，系统的频率也随之变化，根据固有频率定义式，集中质量在中间位置时，将使得系统的频率最低。 图 ⑤ 质量分布不同对系统频率的影响 随着位置的不同，其频率变化曲线如图⑥所示，载荷的增加，系统的频率也相应下降。越靠近梁的中间位置，固有频率越低。 在进行测量时，传感器通过换能器把加速度、速度、位移信号转换成电信号，经过放大器放大，然后通过数据采集处理分析仪进行模数转换成数字信号，采集到的数字信号为电压变化量，通过软件在计算机上显示出来，这时读取的数值为电压值，通过标定值进行换算，就可以算出振动量的大小。 实验步骤 参照实验装置简图连接好仪器； 打开振教仪、信号采集仪电源，然后打开电脑电源； 双击DASP2005工程版软件图标进入软件主界面，单击“标准型”按钮进入示波分析模块，再单击示波采样按钮进入示波采样界面； 设置采样频率，通道数目等参数； 选中窗口左侧“双显”钮，同时显示波形和频谱，点击示波按钮开始示波； 调节振教仪上频率调节电位器，开始激振； 在频谱图框上方读取主频； 按照从1至17的顺序改变质量块的位置，测量不同位置时的主频； 改变质量块质量重复步骤6～8； 实验完毕，关闭仪器电源及电脑，清理现场。 实验报告要求 实验目的； 实验装置简图； 实验原理； 实验步骤； 实验数据记录表； 小 质 量 块 配重位置 1 2 3 4 5 6 7 8 频率 配重位置 9 10 11 12 13 14 15 16 17 频率 大 质 量 块 配重位置 1 2 3 4 5 6 7 8 频率 配重位置 9 10 11 12 13 14 15 16 17 频率 画出简支梁频率随集中质量块变化曲线； 根据曲线得出结论：集中质量位置对固有频率有怎样的影响？不同的集中质量对固有频率有怎样的影响？ 问题讨论 集中质量块位置的不同