机械结构振动参数测试实验

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五、操作步骤


1按正弦激振的要求接好实验系统的线路。 注：通道A作为激励信号 通道B作为响应信号 2.打开计算机。 3.单击桌面上的“信号数据采集与分析”(实验版)。 4.进入实验窗口。 5.单击菜单中的“频响测试”。选择“正弦激振”。 6.单击菜单中的“设置”按钮。 进行采样设置： 输入信号通道A选择‘参考信号’，通道B选择‘加速度’. 电荷放大器灵敏度：通道B设置为20.8mv/g 单击“确定”按钮。 7.然后分别单击“幅频特性”和“相频特性”的左上角的“坐标设置”按钮。 在对话框中设置坐标轴范围为“自动设置”，然后单击“确定”。 8.打开功率放大器和电荷放大器的电源开关,使电荷放大器灵敏度显示20.8， 2019/1/10 5 然后调节功率放大器的“增益调节旋钮”,使悬臂梁有轻微振动。
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确定系统的阻尼比：
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3 .按理论公式计算:梁的固有频率



式中 E——梁的弹性模量 Io——梁横截面惯性矩 L——悬臂梁长度 S——梁的横截面积 A——振型常数 ρ——-梁材料单位体积质量
E=2.1×1011Pa Io=4.85×10-10m4 L=0.295m S=242.55×10-6m2 A=3.52（一阶） ρ=7.8×103kg/m3
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幅频特性曲线
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相频特性曲线
通道ＡＢ 相频特性 矩形窗
100 (Deg) 0 -100
10
20
30
40
50 (Hz)
60
70
80
90
100
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六、实验记录处理

1 从幅频特性曲线估计固有频率和阻尼比
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4 用坐标纸绘出:：幅频曲线和相频曲线。
5用幅频曲线和相频曲线确定系统的ωn和ζ。与 用理论公式计算结果相比较,分析误差产生的 原因

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七 思考题
1 振动的激励方式通常分为几类？ 2 瞬态激振的特点？


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一 实验目的：
1. 了解用虚拟仪器（计算机辅助测试） 对机械振动测试的方法。 2. 了解正弦激振及正弦扫频激振的数据 处理方法。 3掌握共振法确定系统的固有频率和阻尼 比的方法。

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二 主要仪器设备：

Hale Waihona Puke Baidu

悬臂梁—被测对象； SDAS—II 数据采集与分析系统：该系统集成“信号发生器示波 器”“信号分析仪”“频响函数测试仪”三种仪器，基本功能如 下：可输出正弦波、方波、三角波三种信号及正弦扫频信号。 具有双通道同步采集功能，并对采集到的信号实现时、频域多种 分析功能。具有对被测振动系统的频响函数测试的功能。 计算机 测试分析软件 打印机 FDH-4电荷放大器——前置放大器 JZ-1激振器 YJZ-1加速度计 GF-10型功率放大器

由CPU通过ISA总线把数字信号送入D/A转换器,转换器输出的模拟电压量控制 专用的信号发生器，产生频率可调的正弦信号,通过功率放大器送入激振器, 在激振器产生的正弦激振的作用下，悬臂梁产生受迫机械振动，由加速度计 拾取的激振信号经预处理后送入A/D转换器，转换后的数字量经ISA总线送入 计算机分析处理。
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三 实验内容
1按正弦激振的要求接好实验系统的线路； 2 测试被测系统的固有频率和阻尼比； 3 在计算机显示器上根据幅频曲线和相频曲线直接读 出被测系统的固有频率； 4从幅频特性曲线和相频特性曲线估计固有频率和阻尼 比

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四 实验原理及实验系统框图
由机械振动理论知道: fn——系统固有频率 fr——位移共振频率 ζ——系统阻尼比 当ζ很小时,ωn≈ωr 。
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2 从相频曲线估计固有频率和阻尼比
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从单自由度受迫振动的相频表达式：
，


和相频曲线中可以看出，不管阻尼大小如何，当激振频率和固有 频率相同时，位移的相位角滞后总是，因此通过所测得的相频曲 线可以直接确定系统的固有频率。 确定系统的阻尼比：




9.在‘正弦激振’对话框： 频段选择为“低频段”， 扫频范围：起始频率设置为40Hz，终止频率设置为60Hz， 扫描间隔设置为0.5。 10.单击“测试”按钮,系统自动扫描绘制其幅、相频特性曲线。 11.曲线扫描显示完毕后，单击‘正弦激振’对话框中“停止” 按钮。 12.观察幅、相频特性曲线。