固支梁各阶固有频率及振型测量

连续弹性体悬臂梁各阶固有频率及主振型测定(最全)word资料

实验十二连续弹性体悬臂梁各阶固有频率及主振型测定一、一、实验目的1、 1、用共振法确定连续弹性体悬臂梁的各阶固有频率和主振型。

2、 2、观察分析梁振动的各阶主振型。

情况下，梁的振动是无穷多个主振型的迭加。

如果给梁施加一个合适大小的激扰力，且该力的频率正好等于梁的某阶固有频率，就会产生共振，对应于这一阶固有频率确定的振动形态叫做这一阶主振型，这时其它各阶振型的影响小得可以忽略不计。

用共振法确定梁的各阶固有频率及振型，我们只要连续调节激扰力，当梁出现某阶纯振型且振动幅值最大即产生共振时，就认为这时的激扰力频率是梁的这一阶固有频率。

实际上，我们关心的通常中最低几阶固有频率及主振型，本实验是用共振法来测定悬臂梁的一、二、l i β①根据《振动力学》，刘延柱，陈文良，陈立群著，1998版。

136页，例6.2-2式(g)A — A — 梁横截面积(m 2)l ρ—材料线密度(kg/m) l ρ=ρAρ—材料密度（kg/m 3） I —梁截面弯曲惯性矩(m 4)对矩形截面，弯曲惯性矩：123bhI = (m 4) (2)式中： b —梁横截面宽度(m) h —梁横截面高度(m) 本实验取l =( ) m b=( ) m h=( ) mE=20×1011Pa ρ=7800kg/m 3 各阶固有频率之比：f 1:f 2:f 3:f 4……=1:6.27:17.55 (3)理论计算可得悬臂梁的一、二、三阶固有频率的振型如图(3)所示：0.10.20.30.40.50.60.70.80.91-10120 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1-2020 0.10.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10.511.5beam transvers vibration with one end clasped四、四、实验方法1、 1、选距固定端L/4之处为激振点，将激振器端面对准悬臂梁上的激振点，保持初始间隙δ=6~8mm 。

振动系统各阶固有频率及模态测试探究性实验设计

振动系统各阶固有频率及模态测试探究性实验设计1. 引言1.1 引言振动系统是指具有振动特性的物体或系统，它们会在外力作用下发生振动。

振动系统的研究对于理解和分析各种物体或结构的振动行为具有重要意义。

在实际工程中，振动系统的研究和分析通常会涉及到固有频率和模态测试。

固有频率是指一个振动系统在没有外力作用下自发振动的频率。

固有频率的大小与系统的质量、刚度和阻尼等因素有关，它反映了系统振动的特性和稳定性。

固有频率的测定对于系统的性能分析和设计优化具有重要意义。

模态测试是一种用于测定振动系统各阶固有频率和振动模态的方法。

通过模态测试可以获得系统各个振动模态的振幅、相位和频率等信息，从而帮助分析系统的振动特性和优化设计。

本实验旨在探究振动系统各阶固有频率及模态的测试方法和实验设计。

通过实验可以深入理解振动系统的工作原理和特点，为实际工程应用提供参考。

在本文中，将介绍振动系统的概念和特点、固有频率的含义和重要性、模态测试的意义和方法、实验设计的步骤和要点以及实验结果分析与讨论，旨在全面了解振动系统的性能和优化方法。

2. 正文2.1 振动系统的概念和特点振动系统是由质量、弹簧和阻尼器构成的物理系统，当外力作用于系统时，系统会发生振动。

振动系统具有以下特点：振动系统具有固有频率，即系统在没有外力作用下的自然频率，这取决于系统的质量和弹性系数；振动系统可能出现共振现象，即在外力频率接近系统的固有频率时，系统会受到更大的振幅影响；振动系统具有不同的模态，即系统在不同方式振动时呈现不同的振动模式。

振动系统的概念和特点对于工程领域具有重要意义。

通过对振动系统的研究，可以更好地了解系统的动态特性，预测系统的振动响应，并设计有效的振动控制措施。

振动系统的特点也直接影响到系统的性能和稳定性，在工程实践中需要认真考虑和分析。

在进行振动系统的实验设计时，需要充分考虑系统的特点，合理选择实验方法和参数，以获取准确和可靠的实验数据。

振动系统固有频率的测试

振动系统固有频率的测试实验指导书一．实验目的1．学习振动系统固有频率的测试方法；2．了解DASP-STD软件；3．学习锤击法测试振动系统固有频率的原理与方法；（传函判别法）二．实验仪器及简介ZJY-601T型振动教学实验台，ZJY-601T型振动教学试验仪，采集仪，DASP-STD（DASP Standard 标准版）软件，微机。

１．ZJY-601T型振动教学实验台：主要由底座、桥墩型支座、简支梁、悬臂梁、等强度梁、偏心电动机、调压器、接触式激振器及支座、非接触式激振器、磁性表座、减振橡胶垫、减振器、吸振器、悬索轴承装置、配重锤、钢丝、圆板、质量块等部件和辅助件组成。

与ZJY-601T型振动教学实验仪配套，完成各种振动教学实验。

它以力学和电学参数为设计出发点，力学模型合理，带有10种典型力学结构，多种激振、减振和拾振方式。

力学结构有：两端简支梁、两端固支梁、等截面悬臂梁、等强度悬臂梁（变截面）、复合材料梁、圆板、单自由度质量－弹簧系统、两自由度质量－弹簧系统、三自由度质量－弹簧系统、悬索。

激励方式有：脉冲锤击法、正弦激励（接触、非接触式）、正弦扫描（接触、非接触式）、偏心质量、支承运动。

减振和隔振有：主动隔振、被动隔振、阻尼减振、动力减振（单式）、动力减振（复式）。

传感器类型有：压电加速度传感器、磁电式速度传感器、电涡流位移传感器、力传感器（力锤中）。

２．ZJY-601T型振动教学试验仪：由双通多功能振动测试仪、扫频信号发生器、功率放大器组成，并集成了数据采集器，可连接压电式加速度传感器、磁电式速度传感器或电涡流传感器，对被测物体的振动加速度、速度和位移进行测量。

可将每个通道所测振动信号转换成与之相对应的0~5V AC电压信号输出，供计算机使用。

扫频信号发生器的输出频率在手动档时，可通过旋钮在0.1~1000Hz范围内连续调节；在自动档时，可从10到1000Hz自动变换，扫频时间可由电位器控制，3s~240s连续可调，激振频率可由液晶显示器显示。

振动系统固有频率的测试

NVH是噪声(Noise)、振动(Vibration)与舒适性(Harshness)的英文缩写，由于三者在汽车等机械振动中同时出现且密不可分，因此常把它们放在一起进行研究，并统称为车辆的NVH问题。由于车辆的NVH问题日益受到消费者的普遍关注，因此该问题也成为国内外汽车业各大整车、零部件生产企业关注的重点。
检测Байду номын сангаас果
每个测试项目的检测结果都分别进行了三次击锤，取三次采集数据的平均值：垂直方向击锤检测的固有频率值为45.04Hz；横向方向检测的固有频率值为44.68Hz。
以上介绍了我公司的产品试验室对汽车零部件进行固有频率检测的基本过程，没有对检测结果的具体数据做进一步研究讨论，目的是让读者对汽车NVH 问题分析有初步的了解。
一、实验目的二、实验装置三、实验原理四、实验步骤五、实验结果
目录
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；（幅值判别法和相位判别法）
3.学习衰减振动波形自谱分析法测试振动系统固有频率的原理和方法。（自谱分析法）
物体作自由振动时，其位移随时间按正弦规律变化，又称为简谐振动。简谐振动的振幅及初相位与振动的初始条件有关，振动的周期或频率与初始条件无关，而与系统的固有特性有关，称为固有频率或者固有周期。物体频率与它的硬度、质量、外形尺寸有关，当其发生形变时，弹力使其恢复。弹力主要与尺寸和硬度有关，质量影响其加速度。同样外形时，硬度高的频率高，质量大的频率低。
3．锤击操作（1）锤击点：在转向管柱的下端选择锤击点。（2）锤击方向：设垂击方向为垂直，并通过转向管柱的转向轴中心线。（3）锤击方式：手握击锤分别对检测件进行横向和垂直两个方向的击打。击锤操作的质量好坏直接关系到整个测试数据的准确性和可靠性。由于击锤操作主要

双简支梁固有频率及振型测量

《振动测试实验》实验报告∗南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室二○一一年∗注：实验报告完成后请以附件形式发送至：wt78@邮件主题请写明：《振动测试实验报告》，姓名，学号，分班号（三班或四班）一、实验目的•测量双简支梁的固有频率和振型。

•理解多自由度系统振型的物理概念。

•掌握多自由度系统固有频率和振型的简单测量方法。

二、实验原理图简支梁固有频率和振型测试原理图三、实验过程1、将功率放大器“输出调节”旋至最小，“信号选择”置“外接”。

打开各设备电源。

2、进入“双简支梁固有频率与振型测量”实验操作界面，使信号发生器的输出频率约为 30Hz，输出电压约为 1V 。

调节功率放的“输出调节”，逐渐增大其输出功率直至质量块有明显的振动（观察并用手触摸）。

3、将信号发生器输出频率由低向高逐步调节，同时观察李萨育图形。

当李萨育图为稳定的正椭圆时，信号发生器的频率读数即为第一阶固有频率。

继续将信号发生器的频率向高逐步调节，测出第二阶、第三阶固有频率。

4、再将信号发生器调到第一阶固有频率值，保持功率放大器的输出功率恒定（即：不再改变信号发生器的输出电压和功率放大器的输出功率），保持“参考”传感器的位置不变。

将“测量”传感器从双简支梁的右端等距跑点，依次记下“测量”传感器在各个位置时的测量点与参考点传感器输出电压之比（即“测量点/参考点”的显示值）及其正负号。

将其归一化即可得到第一阶振型，填“振型数据”表格。

点击“振型图”或“振型动画”检验振型数据。

四、实验数据与分析1、列出固有频率。

双简支梁的3个阶段的固有频率分别为：一阶： 36.7Hz二阶： 136.5Hz三阶： 326.6Hz一阶振型图二阶振型图3、测量双简单支梁振型时，改变“测量”传感器位置后，李萨育图形出现非正椭圆，解释原因，如何避免？答：测量双简单支梁振型时，改变“测量”传感器位置后，由于传感器有一定的质量，改变传感器位置也就改变了系统的质量分布，必然引起其固有频率的变化，在李萨育图形上表现出呈非正椭圆。

振动系统固有频率的测试实验原理、方法和报告

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二、实验装置简图图2-11、简支梁2、加速度传感器3、接触式激振器三、实验仪器简介请参照实验一《简谐振动幅值测量》内介绍。

四、实验原理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、相位判别法相位判别法时根据共振时特殊的相位值以及共振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，而且共振时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。

激振信号为：F=F sinωt位移信号为：x=x0sin(ωt+φ)速度信号为：v=ωx0cos(ωt+φ)加速度信号为：a=-ω2x0sin(ωt+φ)1）位移判别共振将激振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振教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：F=F sinωt位移信号为：x=x0sin(ωt+φ)共振时，ω=ωn，φ=π/2，X轴信号和Y轴信号的相位差为π/2，根据莉萨如图原理可知，屏幕上的图形将是一个正椭圆。

当ω略大于ωn或略小于ωn时，图像都将由正椭圆变为斜椭圆，其变化过程如图2-2所示。

因此图像由斜椭圆变为正椭圆的频率就是振动体的固有频率。

ω<ωnω=ωnω>ωn图2-2用位移判别共振的莉萨如图形2）速度判别共振将激振信号输入到采集仪的第一通道，速度传感器输出信号或通过振教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：F=F sinωt速度信号为：v=ωx0cos(ωt+φ)共振时，ω=ωn，φ=π/2，X轴信号和Y轴信号的相位差为π/2，根据莉萨如图原理可知，屏幕上的图形将是一条直线。

实验五简支梁固有频率测试实验1

实验五简支梁固有频率测试实验一、实验目的：1、掌握固有频率测试的工程意义及测试方法。

2、掌握用共振法、李萨育图形法测量振动系统的固有频率的方法及步骤。

3、加深了解常用简单振动测试仪器的使用方法。

二、实验设备和工具1.机械振动综合实验装置（安装简支梁） 1套2.激振器及功率放大器 1套3.加速度传感器 1台4.电荷放大器 1台5.数据采集仪 1台6.信号分析软件 1套三、实验内容1．用共振法测量简支梁固有频率共振法测量振动系统的固有频率是比较常用的方法之一。

共振是指当激振频率达到某一特定值时，振动量的振动幅值达到极大值的现象。

由弹性体振动理论可知，计算简支梁固有频率理论解为：APEJ L f 20115.49 式中，L 为简支梁长度（cm ）；E 为材料弹性系数（kg/cm 2）;A 为梁横截面积（cm 2）；P 为材料比重（kg/cm 3）；J 为梁截面弯曲惯性矩（cm 4）。

用共振法测量简支梁固有频率的仪器连接如图1所示图1测量双简支梁固有频率框图2．用李萨育图形法测量简支梁固有频率李萨育图形是由运动方向相互垂直的两个简谐振动的合成运动轨迹。

李萨育图形可以通过示波器或数据采集软件的X-Y轨迹图观察到。

在图的X、Y 轴上同时输入简谐振动两个信号，这两个信号不同的相位差合成不同的李萨育图形如图2所示。

振动的位移、速度及加速度的幅值其各自达到极大值时频率是不同的，只有在无阻尼的情况下，它们频率才相等，并且等于振动系统的固有频率。

但在弱阻尼的情况下，三种共振频率接近系统的固有频率。

只有速度共振频率真正和固有频率相等，所以用速度共振的相位差判别共振。

判别依据是系统发生速度共振时，激振力和速度响应之间的相位差为90°，依据位移、速度、加速度响应判断速度共振的李萨育图形如图3~5所示。

θ=00 θ=450 θ=900 θ=1350 θ=1800图2 不同相位差信号合成的李萨育图形n ωω< n ωω= n ωω>图3用位移响应判断速度共振n ωω< n ωω= n ωω>图4用速度响应判断速度共振n ωω< n ωω= n ωω>图5用加速度响应判断速度共振四、实验原理固有频率是振动系统的一项重要参数。

测试梁的各阶固有频率试验

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梁的横向振动微分方程
图中的直梁在xy平面内作横向振动。假定梁的各截面的中心惯性主轴在同一平面Oxy内，外载荷也作用在该平面，并且略去剪切变形的影响及截面绕中性轴转动惯量的影响，因此梁的主要变形是弯曲变形，这即是通常称为欧拉-伯努利梁的模型。
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•
在梁上x处取长为dx的微元段。在任意瞬时t，此微元段的横向位移用y(x, t)表示；单位长度梁上分布的外力用 p (x, t)表示；单位长度梁上分布的外力矩用m (x, t)表示。记梁的密度为，横截面积为A，材料弹性模量为E，截面对中性轴的惯性矩为J。由牛顿第二定律写出微段沿y向的运动微分方程
如果函数f(t)的周期T无限增大，则f(t)成为非周期函数。傅氏积分和傅氏变换是研究非周期函数的有力手段。与周期函数不同，非周期函数的频谱是连续曲线。由数学知，若非周期函数f(t)满足条件：(1) 在任一有限区间满足狄氏条件；(2) 在区间（-，+) 上绝对可积，则在f(t)的连续点处有 1 jt jt f (t ) [ f ( t ) e dt ] e d (4) 2 上式称函数 f (t ) 的傅氏积分公式。如令
k
fn
F

1 2 k m
3
4-1-5 用“三线摆”法验证均质圆盘转动惯量理论公式实验目的 1. 了解并掌握用“三线摆”方法测取物体转动惯量的方法。 2. 分析“三线摆”摆长对测量的误差。 “三线摆”是测取转动惯量的一种常用方法。给摆一个微小偏转，然后自然释放，摆就会产生扭振。同样的摆线长，不同的转动惯量，摆动的周期是不相同的；而同样的转动惯量，不同的摆长，摆动的周期也不相同。因此，“三线摆”的摆动周期不仅与物体的转动惯量有关，而且与摆线的长度也有关。根据摆的线长和摆动周期，可以推算出三线 o 摆在线性振动范围内圆盘转动惯量计算公式为 mgr 2T 2 Jc 4 三线摆示意图 4 2l

测试梁的各阶固有频率试验

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数据采集：先点击工具栏中的 “示波” 进入示波界面，试敲力锤，检验力度是否合适，合适后进入“采集”，并根据提示进行测试；测试毕，点击工具栏中的“系统分析”→“幅值和相位”，查看测得的幅值和相位图形，通过点击工具栏中的“→”，“←”，或键盘“→”， “←”，移动光标找出与固有频率理论计算值接近的峰值，即梁的实际固有频率并填入记录表格。
圆盘扭转振动时最大动能：Ek max
r max 1 圆盘扭转振动时最大势能：E p max mgl (1 cos max ) mg 2 l
2 mgr 2 n J 0l
1 1 2 2 2 J 0max J 0n max 2 2 2 2
mgr 2T 2 4 2l
6
（2）称重法使用连杆、水平仪、积木和台称，利用已学力学知识，用称重法求出连杆的重量，并确定其重心位置。
xc l
重量：W FN1 FN 2
FN1 W FN2
根据：M FN 2l W xc 0 FN 2l 重心位置：xc W
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4-1-4 比较渐加、突加、冲击和振动四种不同类型载荷
实验原理渐加载荷、突加载荷、冲击载荷和振动载荷是常见的四种载荷。将不同类型的载荷作用在同一台秤上，可以方便地观察到各自的作用力与时间的关系曲线，进行相互比较，可清楚地了解不同类型的载荷对承载体的作用力是不同的。
8
4-3-1 测定梁的各阶固有频率
支承块试件传感器
力锤
支架基座
测振仪
1 D J th m( ) 2 2
2
/ kg.m 2
5
4-1-3 用实验方法求不规则物体重心
实验原理物体的重心位置是固定不变的。利用柔软细绳的受力特点及两力平衡原理，可以用悬挂的方法确定其重心的位置。利用平面一般力系的平衡条件，测取杆件的重心位置和物体的重量。实验方法（1）垂吊法将型钢片状试件，用细绳将其垂吊在上顶板前端的螺钉上，以此可确定此状态下的一条重力作用线；另换一位置垂吊，又可确定另一条重力作用线。通过两种垂吊状态下的重力作用线，便可确定此物体的重心位置。

混凝土梁的自振频率测试方法

混凝土梁的自振频率测试方法混凝土梁是建筑结构中常用的一种构件，其自振频率是评估其结构性能的重要指标之一。

本文将介绍混凝土梁的自振频率测试方法，包括准备工作、测试设备与方法、数据处理等方面的内容。

一、准备工作1.确定测试梁的尺寸和结构在进行自振频率测试前，需要根据实际需要确定测试梁的尺寸和结构参数。

一般而言，测试梁的长度应大于等于2m，宽度和高度分别不小于0.2m和0.3m。

同时，梁的截面形状、材料、支承方式等也需要提前确定。

2.准备测试设备与工具进行自振频率测试需要使用特定的测试设备和工具。

主要包括：加速度计、信号采集仪、数据处理软件、支架、锤子等。

其中，加速度计是用于测量振动信号的设备，信号采集仪是用于采集加速度计测量到的信号的设备，数据处理软件是用于对采集到的数据进行处理和分析的软件。

3.梁的准备工作在进行自振频率测试前，需要对测试梁进行准备工作。

首先，需要对梁进行表面清洁，以确保加速度计和支架的紧密接触。

其次，需要在梁上固定支架，在支架上安装加速度计。

最后，需要在梁的一端敲打锤子，产生激励信号。

二、测试设备与方法1.加速度计与信号采集仪的安装将加速度计固定在支架上，并将支架固定在梁的表面上。

加速度计应与梁的表面紧密接触，以获得准确的振动信号。

信号采集仪应与加速度计连接，并设置好采集参数。

2.梁的激励与测量在梁的一端敲打锤子，产生激励信号。

激励信号会引起梁的振动，加速度计会测量到梁的振动信号，并将信号传输给信号采集仪。

信号采集仪会将测量到的信号采集下来，并通过数据处理软件进行分析处理。

3.测试方法自振频率测试方法包括自由振动和受迫振动两种。

自由振动是指在没有外力作用下，梁自身振动产生的振动。

受迫振动是指在有外力作用下，梁受到外力的作用而振动产生的振动。

（1）自由振动测试方法在自由振动测试中，梁的一端敲打锤子，产生一个短暂的激励信号。

激励信号会引起梁的自由振动，振动信号会被加速度计测量并传输给信号采集仪。

混凝土梁的振动测试标准方法

混凝土梁的振动测试标准方法一、前言混凝土梁是建筑结构中常见的构件，其在使用过程中会受到各种力的作用，产生振动。

为了保证建筑结构的安全性和稳定性，需要对混凝土梁的振动进行测试。

本文将介绍混凝土梁的振动测试标准方法。

二、设备准备1.振动传感器：用于测量混凝土梁的振动信号。

2.数据采集器：用于将振动传感器采集到的信号传输到计算机中进行处理。

3.计算机：用于处理采集到的振动信号。

4.数据处理软件：用于分析和处理采集到的振动信号，得到混凝土梁的振动参数。

5.参考标准：包括混凝土梁振动测试的相关标准和建筑结构设计标准等。

三、测试方法1.测试前准备（1）确定测试目的和测试方法：根据混凝土梁的实际情况和测试要求，确定测试目的和测试方法。

（2）选择测试点：根据混凝土梁的结构特点和测试要求，选择测试点。

（3）安装振动传感器：在选定的测试点上安装振动传感器，确保传感器与混凝土梁的表面贴合紧密。

（4）连接数据采集器：将振动传感器连接到数据采集器上，确保传感器和采集器的连接稳定可靠。

2.测试过程（1）激励：在混凝土梁上施加激励，使其产生振动。

（2）采集：通过振动传感器采集混凝土梁的振动信号，将信号传输到数据采集器中。

（3）数据处理：将采集到的振动信号通过数据处理软件进行分析和处理，得到混凝土梁的振动参数。

3.测试结果分析（1）振动参数分析：根据采集到的振动参数，分析混凝土梁的振动特性、频率响应等。

（2）结构安全性评估：根据混凝土梁的振动参数和参考标准，对其结构安全性进行评估。

（3）异常情况处理：如果测试结果出现异常情况，需要重新进行测试，并对测试方法和设备进行检查和调整。

四、测试注意事项1.测试前应对测试设备进行检查和校准，确保其工作正常。

2.测试时应选择合适的测试点和测试方法，以得到准确的测试结果。

3.测试过程中应注意安全，确保测试人员和设备不受损伤。

4.测试结束后，应清洗和保养测试设备，做好设备维护工作。

五、结论混凝土梁的振动测试是建筑结构安全性评估的重要环节，通过正确的测试方法和设备，可以得到准确的测试结果，为建筑结构的安全运行提供重要的技术支持。

固支梁各阶固有频率及振型测量

固⽀梁各阶固有频率及振型测量固⽀梁各阶固有频率及振型测量
⼀、实验⽬的：
1. 熟悉梁的固有频率测量原理及振型形状；
2. ⽤共振法确定固⽀梁的各阶固有频率和振型。

⼆、实验仪器设备及安装⽰意图：
1. 计算机
2. YE6230T3动态数据采集系统
3. 功率函数发⽣器
4. 机械振动实验台
5. 加速度传感器激光位移传感器电涡流传感器⾃选
6. 激振器
三、实验过程：
四、实验结果及分析：
1、前三阶固有频率测量结果
2、各测点实测振幅（单位：）1，175；
3、各测点振幅换算值
4、绘出固⽀梁前三阶振型图⼀阶振型图
⼆阶振型图三阶振型图
多⾃由度系统各阶固有频率及主振型的测量⼀、实验⽬的⼆、实验设备及安装⽰意图
三、实验结果与分析
1、不同张⼒下各阶固有频率的理论计算值与实测值
2、绘出观察到的三⾃由度系统振型曲线。

3、将理论计算出的各阶固有频率、理论振型与实测固有频率、实测振型相⽐较，是否⼀致? 产⽣误差的原因在哪⾥?。

锤击法简支梁(固支梁)模态实验

（4）参数设置分析参数设置

采样率
触发方式
延迟点数
采样率：10KHz；
触发方式：信号触发延迟点数： 200。平均方式：线性平均预览平均：√
平均方式
预览平均
系统参数设置
参考通道：1-1
设定参考通道
l 工程单位和灵敏度：将两个传感器灵敏度输入相应的通道的灵敏度设置栏内。传感器灵敏度为KCH（PC/EU）表示每个工程单位输出多少PC的电荷，如是力，而且参数表中工程单位设为牛顿N，则此处为PC/N；如是加速度，而且参数表中工程单位设为m/s2 ，则此处为PC/ m/s2 。
实验梁一阶振型图：
实验梁二阶振型图：
测点号
测量方向
注意： 1. 移动敲击时，当力锤移动到其他点进行敲击测量时，就必须相应的修改力锤通道的模态信息/节点栏内的测点编号。每次移动力锤后都要新建文件。
2. 用力锤敲击各个测点，观察有无波形，如果有一个或两个通道无波形或波形不正常，就要检查仪器是否连接正确、导线是否接通、传感器、仪器的工作是否正常等等，直至波形正确为止。使用适当的敲击力敲击各测点，调节量程范围，直到力的波形和响应的波形既不过载也不过小。
光标设定范围搜索峰值光标设定范围光标设定范围频率计算方法留数计算方法显示频率留数将频率阻尼保振型存于模态参数文件7振型编辑模态分析完毕以后可以观察打印和保存分析结果也可以观察模态振型的动画显示
锤击法简支梁（固支梁）模态实验
一、实验目的
1、了解模态分析基本原理；
2、了解模态测试及分析方法。
二、实验仪器安装示意图
选中所有频响数据的上一级目录，或者单独选中所有频响文件
参数识别：首先光标选择一个频段的数据，点击参数识别按钮，搜索峰值，计算频率阻尼及留数（振型）。

实验四-振动实验

实验四：振动实验一、实验目的了解振动相关知识（系统固有频率，振型），减振的条件。

二、实验装置简易梁装置，测振仪，电荷放大器（扫频信号源与功率放大器），数据采集分析系统，力锤（激振器）。

其实验装置与仪器框图如下图（图）所示：三、实验原理对于简易梁装置，可通过变换支承块的方向改变梁的支承机构，移动支架的位置可改变梁的长短，因此，该装置不仅可作为简支系统，固支系统，还可作为一端自由的悬臂系统。

试件是一组矩形截面（不同截面尺寸）梁，由不同材料组成，从理论上说，它应有无限个固有频率和主振型。

一般情况下，梁的振动是无穷多个主振型的叠加，通常我们只关心最低的几阶固有频率。

如果给梁一个大小合适的瞬态力（由力锤敲击实现），相当于用所有频率的正弦信号同时进行激励。

梁因锤击产生的振动信号由速度传感器获取并将其转换为与速度信号成正比的电信号，该信号通过测振仪放大后输出给数据采集分析仪。

用共振法确定梁各阶固有频率的主振型，其前提也是对于一组尺寸相同，材料不同的弹性梁，理论上有无限多个自由度，有无限多个固有频率和主振型，且在一般情况下，梁的振动是无穷多个主振型的叠加。

采用共振法测定梁各阶固有频率的主振型，即给梁施加一个大小合适的正弦激扰力，且该力的频率正好等于梁的某阶固有频率，此时梁处于共振状态（前三阶的主振型形态见表2），对应于这一阶固有频率所确定的振动形态叫做这一阶的主振型，这时其他各阶振型的影响很小，可以忽略不计，此时移动传感器的位置就可测量出共振状态下梁各点的振动幅值。

通常我们只关心最低的几阶固有频率的主振型，因此实验只测定梁的前三阶主振型。

四．实验步骤1、参照上图所示方法连接仪器，通常将激励信号接入数据采集系统的1通道，速度响应信号接入数据采集系统的2通道，并对各仪器的面板进行设置。

2、开启各仪器的电源开关，进入“信号分析与系统分析”，按“双通道作业”的文件类型给定一个文件名，进入“设置”菜单，设置测量参数。

3、数据采集：先点击工具栏中的“示波”，进入示波界面，试敲力锤，检验参数设置是否合适，合适后进入“采集”，并根据提示进行测试；测试完毕后，查看测得的幅值和相位图形，找出一至三阶的固有频率并记录。

混凝土梁的自振频率测定方法

混凝土梁的自振频率测定方法一、前言混凝土梁是建筑、桥梁等工程中常见的结构构件，其自振频率是评价其结构性能的重要指标之一。

因此，测定混凝土梁的自振频率对于工程建设具有重要意义。

本文将介绍混凝土梁的自振频率测定方法，包括实验步骤、仪器设备和数据处理等内容。

二、实验步骤1.准备材料和仪器测定混凝土梁的自振频率需要准备以下材料和仪器：（1）混凝土梁：需要测定的混凝土梁，其尺寸和形状应符合实验要求。

（2）加权锤：用于敲击混凝土梁。

（3）加速度计：用于测量混凝土梁的振动加速度。

（4）信号采集器：用于采集加速度计的输出信号。

（5）计算机：用于数据处理。

2.实验操作（1）将加速度计固定在混凝土梁的一侧，使其与混凝土梁垂直。

（2）用加权锤敲击混凝土梁的另一侧，使其振动。

（3）信号采集器采集加速度计的输出信号，并将其传输到计算机。

（4）重复以上操作，改变敲击位置和加权锤的重量，记录不同条件下的振动数据。

3.数据处理（1）将采集到的信号进行滤波处理，去除噪声。

（2）通过傅里叶变换将加速度信号转换为频率域数据。

（3）根据混凝土梁的长度、材料和截面形状等参数，计算混凝土梁的自振频率。

（4）根据测得的振动数据，绘制混凝土梁的振动模态图，并确定其自振频率。

三、仪器设备1.加速度计加速度计是一种用于测量物体振动加速度的仪器，通常由传感器和信号处理器组成。

传感器转换振动信号为电信号，信号处理器放大和处理电信号，输出振动加速度值。

2.信号采集器信号采集器是将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号的设备。

信号采集器接收传感器输出的模拟信号，经过模数转换、滤波等处理后，将其转换为数字信号，再传输到计算机进行分析。

3.计算机计算机是进行数据处理和分析的主要工具。

通过数据采集器采集到的振动信号，计算机进行滤波、傅里叶变换等处理，计算混凝土梁的自振频率。

四、数据处理1.滤波处理滤波处理是将信号中的噪声去除的过程。

在信号采集过程中，由于各种原因（如传感器本身的噪声、电磁干扰等），采集到的信号通常会带有一定的噪声。

三振动系统固有频率的测量

（二）相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。
激振信号为：
位移信号为：
速度信号为： =ωYcos(ωt- )
加速度信号为： =-ω2sin(ωt- )
（一）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，不同的测量方法的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。
ω<ωnω=ωnω>ωn
图3-2 用位移判别法共振的利萨如图形
（四）速度判别共振
将激振动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ZJT-601A型振动教学仪积分档输出量为位移的信号输入第二通道（即y轴），此时两通道的信号分别为：
激振信号为：F=Fsinωt
速度信号为： =ωYcos(ωt- )
其中称为动力放大系数：
动力放大系数β是强迫振动时的动力系数即动幅值与静幅值之比。这个数值对拾振器和单自由度体系的振动的研究都是很重要的。
当，即强迫振动频率和系统固有频率相等时，动力系数迅速增加，引起系统共振，由式：
可知，共振时振幅和相位都有明显变化，通过对这两个参数进行测量，我们可以判别系统是否达到共振动点，从而确定出系统的各阶振动频率。
实验
一、实验目的
1、了解和熟悉共振前后利萨如图形的变化规律和特点；
2、学习用“共振法”测试机械振动系统的固有频率（幅值判别法和相位判别法）；

测试梁的各阶固有频率试验32页PPT

41、实际上，我们想要的不是针对犯罪的法律，而是针对疯狂的法律。 ——马克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就像影子跟随着身体一样。— —贝卡利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进步。— —杰弗逊 44、人类受制于法律，法律受制于情理。— —托·富勒
45、法律的制定是为了保证每一个人自由发挥自己的才能，而不是为了束缚他的才能。—— 罗伯斯庇尔
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克