振动实验报告1 .pdfVIP

实验一 振动系统固有频率的测试 一、实验目的： 1、学习振动系统固有频率的测试方法； 2、学习共振动法测试振动固有频率的原理与方法； 3、学习锤击法测试振动系统固有频率的原理与方法； 二、实验原理 1、简谐力激振 1）幅值判别法 在激振功率输出不变的情况下，由低到高调节激振器的激振频率，通过示波 器，我们可以观察到在某一频率下，任一振动量（位移、速度、加速度）幅值迅 速增加，这就是机械振动系统的某阶固有频率。这种方法简单易行，但在阻尼较 大的情况下，不同的测量方法得出的共振动频率稍有差别，不同类型的振动量对 振幅变化敏感程度不一样，这样对于一种类型的传感器在某阶频率时不够敏感。 2）相位判别法 相位判法是根据共振时特殊的相位值以及共振动前后相位变化规律所提出 来的一种共振判别法。在简谐力激振的情况下，用相位法来判定共振是一种较为 敏感的方法，而且共振是的频率就是系统的无阻尼固有频率，可以排除阻尼因素 的影响。 A．位移判别共振 将激振动信号输入到采集仪的第一通道 （即X轴），位移传感器输出信号或 通过ZJY-601A型振动教学仪积分档输出量为位移的信号输入到第二通道 （即Y 轴），此时两通道的信号分别为 激振信号为： 位移信号为： 共振时， ，X轴信号和Y轴信号的相位差为p/2，根据利萨如 图原理可知，屏幕上的图象将是一个正椭圆。当w略大于n w或略小于n w时， 图象都将由正椭圆变为斜椭圆，其变化过程如下图所示。因此图象图象由斜椭圆 变为正椭圆的频率就是振动体的固有频率。 B．速度判别共振 将激振信号输入到采集仪的第一通道 （即X轴），速度传感器输出信号或通 过ZJY-601A型振动教学仪积分档输出量为速度的信号输入到第二通道（即Y 轴），此时两通道的信号分别为： 激振信号为： 速度信号为： 共振时， ，X轴信号和Y轴信号的相位差为p / 2。根据利萨如 图原理可知，屏幕上的图象应是一条直线。当w略大于nw或略小于nw时，图 象都将由直线变为斜椭圆，其变化过程如下图所示。因此图象由斜椭圆变为直线 的频率就是振动体的固有频率。` C．加速度判别共振 将激振信号输入到采集仪的第一通道 （即X轴），加速度传感器输出信号输 入到第二通道（即Y轴），此时两通道的信号分别为： 激振信号为： 加速度信号为： 共振时， ，X轴信号和Y轴信号的相位差为p / 2。根据利萨如 图原理可知，屏幕上的图象应是一个正椭圆。当w略大于n w或略小于n w时， 图象都将由正椭圆变为斜椭圆，其变化过程如下图所示。因此图象由斜椭圆变为 正椭圆的频率就是振动体的固有频率。 2、传函判别法（频率响应函数判别法——动力放大系数判别法） 通常我们认为振动系统为线性系统，用一特定已知的激振力，以可控的方法 来激励结构，同时测量输入和输出信号，通过传函分析，得到系统固有频率。 响应与激振力之间的关系可用导纳表示： Y的意义就是幅值为1的激励力所产生的响应。研究Y与激励力之间的关 系，就可得到系统的频响特性曲线。在共振频率下的导纳值迅速增大，从而可以 判别各阶共振频率。 三、实验步骤 一）、幅值判别法测量 1、安装仪器：把电动接触式激振器安装在底座上，调节电动接触式激振器高度， 让接触头对简支梁产生一定的预压力，使激振杆上的红线与激振动器端面平齐为 宜。把激振器的信号输入端用连接线接到ZJY-601A型振动教学试验仪的功放输 出接口上。把带磁座的加速度传感器放在简支梁上，输出信号接到ZJY-601A型 振动教学试验仪的加速度传感器输入端，功能档位拔到加速度档的a加速度。 2、开机 3、测量:打开ZJY-601A型振动教学试验仪的电源开关，调大功放输出按钮，注 意不要过载，从0开始调节频率按钮，当简支梁产生振动，振动最大时，记录当 前频率。继续增大频率可得到高阶振动频率。 二）、相位判别法测量 1、将激励信号源输出端信号波形监视，接入采集仪第一通道 （X轴），加速度 传感器输出信号经ZJY-601A型振动教学试验仪后接入采集仪第二通道 （Y轴）。 加速度传感器放在距离梁端1/3处。 2、用DASP2005标准版双通道中的利萨如图示波，调节激振动器的频率，观察图 象