理论力学振动实验一课件.pptVIP

重庆大学力学实验教学中心 （综合性实验） 振动实验 单自由度系统 自由衰减振动和强迫振动实验 一、实验目的 1、了解常用振动测试系统的组成及仪器使用方法。 2、学习利用单自由度振动自由衰减时域波形求取 系统的固有频率f。 3、学习利用正弦激励法测量单自由度系统的幅频 特性曲线，并用该曲线来计算系统的固有频率f 和阻尼比ξ。 振动实验 二、实验仪器设备 1、SJF-3型激振信号源、JZ-1型激振器； 2、SCZ2-3型测振仪、ZG-1型传感器、 虚拟测试仪； 3、简支梁（视为无质量的弹簧）、 质量块（视为无弹性的集中质量）。 振动实验 三、实验原理 1、被测对象与力学模型 该系统可视为： 单自由度弹簧---质量系统 振动实验 2、该系统的运动微分方程： 上式两边除 m，整理可得： 振动实验 系统微分方程的解为： 振动实验 强迫振动的幅频特性曲线 通过测试幅频特性曲线，即可测得阻尼特性。 取不同的ξ值，得不同的幅频特性曲线。 振动实验 实验测试框图 振动实验 B 四、实测数据及结果 固有频率 f ρa ρb 阻尼比ξ 振动实验 1 单自由度振动自由衰减振动记录 强迫振动记录 五、 1.单自由度自由衰减振动实验步骤 (1)将传感器置于集中质量块上，输出端接测振仪。 (2)在计算机屏幕上点击左下角“退出系统”处按［单］， 进入FFT频谱分析仪。 (3)点击左下角“数据源”处按扭［再线］，采样参数选择：频道1024Hz、通道1或2、采样长度取5。 (4)参数设定好后，点击［确定］按扭、同时用手轻敲击简支梁（每1-2秒敲击3次）。 (5)波形窗口出现后，用［页面控制］按扭选择一段规则波形来确定分析波峰次数a，用鼠标点击选定起始波峰处，从波形图上方读出时间值并记录下来；同理，记录终止波峰处的时间值，计算a个波峰间的时间差。 (6)根据公式计算出简支梁振动的固有频率f和周期T1。 振动实验 2. 强迫振动实验步骤 (1)将传感器置于集中质量块上，输出端接测振仪。 (2)将激振器接入激振信号源的输出端，开启激振信号源的电源开关，将电流调到80至100mA之间，使系统产生正弦振动。 (3)按一定的规律，调节激振信号源输出信号的频率，从测振仪上读出给定的各频率所对应的振动幅值并记录下来。 (4)以频率为横坐标，振动幅值为纵坐标，绘出系统的幅频特性曲线来。 (5)在幅频特性曲线上，以幅值等于0.707Bmxa为纵坐标，作一条水平线相交与幅频特性曲线上的a、b两点，以a、b两点向横坐标作垂线，相交于两个频率ρa和ρb，再用公式计算出阻尼比ξ。 (6)在幅频特性曲线上，找出最大的幅值Bmxa所对应的频率值， 即为简支梁振动系统的固有频率f。 振动实验 六、实验报告要求 1、画出力学模型图,并写出微分方程。分别绘出单自由度系统自由衰减振动和强迫振动实验测试框图。 2、根据实测数据,用坐标纸真实绘出幅—频特性曲线，并利用曲线求固有频率f、阻尼比ξ。 七、问题讨论(必答题) 振动实验