简支梁振动系统动态特性综合测试方法分析
简支梁振动测试与分析系统的设计
电压为 ±１ Ｏ Ｖ。Ｌ Ｃ １ ３ ０ １型力 锤质 量 为０ ． ３ ５ ｋ ｇ ， 灵 敏 度为 ｌ ｍＶ／ Ｎ， 量程 为 ５ ０ ０ ０ Ｎ。Ｙ Ｅ ５ ８ ５ ２放大 器增 益 为 ０ ． ０ １ ｍＶ ／ ｐ Ｃ ￣１ ０ ０ ０ ｍ Ｙ／ ｐ Ｃ ， 精度为±１ ， 输 出电压为 ±１ ０ Ｖ。Ｎ Ｉ ９ ２ ３ ４采集卡有 ４ 个输入和 １ 个输 出通道 ， 精 度均 为 ２ ４位 ， 并且增 益可由软件控制 ， 采样 速率最高达 ５ １ ． ２ ｋ Ｓ ／ ｓ ， 输入 电压信号 范围在 ±５ Ｖ之间 。
２ 振 动测试 分析 系统软件 设计 振 动测 试分 析 系统 采 用 Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ 语 言编写， 根 据其结 构化 特征 ， 整 个系统 程序分 为信 号采集 、 信号 分 析、 界 面管理 ３ 部分。 前 面板 包括 图形 显 示 、 数据 显 示 和参 数设 置 ３部 分 。在前 面板 中可 以通过 点击列 表和旋钮 来设置 系统 的采样 点数 、 频率 、 电压 和数据保存 路径 。点击分 析列 表标签 可 以切换 不同图形 显示控 件 ， 包括激 励信号 、 原 始信 号 、 滤 波信 号 、 相关性分析、 功 率谱 分 析 、 Ｆ Ｆ Ｔ 变 换、 频 响分 析等 。 程序 框图是 完成 程序 功 能 的图形 化 原代 码 ， 通 过 在程 序框 图 中对 信号数据 输入 、 输 出的指定 ， 完成 信号 采集 、 分析处 理功 能 的操 作 与控 制 。程序 框 图 中包 括 前面板 上控 件的 连线端子 以及连线 编写程 序 。
Ｎ Ｉ ９ ２ ３ ４ 数 据 采 集 卡
Ｙ Ｅ ５ ８ ５ ２ 电荷放 大器
萋 ｌ ｃ ｔ ｔ 型 力 锤速 ９ １ ０ 度 １ ￣ 感 Ｎ 母
机械结构的动态特性测试与分析
机械结构的动态特性测试与分析引言：机械结构在现代工业中起着不可或缺的作用，从汽车发动机到航天飞行器，从建筑大厦到微型电子设备，都离不开稳定可靠的机械结构。
然而，由于各种因素的影响，机械结构往往存在动态特性，如共振、频率响应等问题，这些问题可能引发机械结构的破坏和故障。
因此，对机械结构的动态特性进行测试与分析变得至关重要。
一、动态特性测试方法1. 振动测试振动测试是评估机械结构动态特性的重要手段之一。
通过在机械结构上施加外力或激励，测量相应的振动信号，可以获取机械结构的共振频率、振动模态等信息。
常用的振动测试方法有自由振动测试和强制振动测试。
自由振动测试是在机械结构未受到任何外力干扰时的振动行为。
通过激励结构，记录下结构在自由振动过程中的振动信号，再经过数据处理和分析，可以得到机械结构的频率响应曲线和模态参数。
强制振动测试是施加外力或激励至机械结构后的振动行为。
通过在结构上施加单频、多频或随机激励信号，测量在不同激励下结构的振动响应，并进行数据处理和分析，可以研究机械结构的频率响应特性、传递函数等。
2. 声学测试声学测试是利用声波的传播和反射特性，测试和分析机械结构的动态特性。
常用的声学测试方法有声传递函数测试、声发射测试和声发射瞬变测试。
声传递函数测试是通过测量机械结构入射声波信号和反射声波信号之间的幅度和相位差，推断机械结构的振动特性和传递函数。
声发射测试是用于检测机械结构内部缺陷和损伤的方法。
通过在机械结构上施加外力或激励，并用传感器实时测量结构表面的声发射信号，再通过信号处理和分析，可以判断出机械结构的缺陷和故障。
声发射瞬变测试是在机械结构的工作状态下，测量由于结构内部应力变化引起的瞬态声发射信号，从而判断机械结构的动态特性和工作状态。
二、动态特性测试与分析的意义1. 提高机械结构的可靠性与安全性通过对机械结构的动态特性进行测试和分析，可以了解结构共振频率、振动模态等参数，从而避免结构受到共振现象的影响。
单自由度系统自由振动——简支梁
单自由度系统自由振动（简支梁）一、 实验目的 １、测定简支梁的等效弹簧常数k ； ２、记录简支梁的自由振动曲线，用分析仪测定系统的有阻尼时的固有频率d ω及相对阻尼系数ζ； ３、用附加质量法测定简支梁的等效质量m ； ４、初步了解振动测试的一些仪器设备及测试方法。
二、 实验装置及原理 １、 实验装置 一根均匀的、截面为矩形的简支梁，其简图如图１所示。
这个系统可看作如图２所示的，有阻尼的单自由度弹簧质量系统，有阻尼时的振动微分方程为： 0=++kx x c xm &&& （１） 令m c n =2，mk n =2ω （２） 则（１）式为：022=++x x n x n ω&&& （３） 再令nn ωζ= （４） 则式（３）为：022=++x x x n n ωςω&&& （５） 其中： m ：为简支梁系统的等效质量； k ：为简支梁系统对于跨度中点的等效弹簧常数； c ：为简支梁下的阻尼常数，n 称为衰减系数，ζ称为相对阻尼系数； n ω：为简支梁系统固有频率，n n f πω2=，d ω为系统的有阻尼固有频率，d d f πω2=。
２、 实验原理 （１） 等效弹簧常数的测定 由于梁在弹性范围内的挠度与梁所受载荷成正比，因此只要在简支梁的跨中点加载，同时图2用百分表读出该点的挠度值，即可测出等效弹簧常数。
（２）记录简支梁系统的自由振动曲线 在简支梁跨度中点贴应变片作用是使梁在振动时的应变量变化转化成电阻量的变化，再将应变片按半桥接法接到动态应变仪上，把电阻量的变化信号放大，并转化成电压量的变化信号，输出到示波器或分析仪，这样即可观察和记录波形。
测试系统框图如图３所示。
（３）附加质量法测等效质量 根据式（２），因为()222n n f m k πω==，21ζωω−=n d ，d d f πω2=要测出简支梁的等效质量m ，只要在原来的简支梁上附加一个已知质量∆，再次求得带有附加质量∆时的固有频率2∆n ω，然后通过下式计算得到m ： ()()()()22222222∆∆∆==∆+=n n n n n n f f f f m m ππωω （６） ()()1111222222−∆=−−−∆=∆∆∆d d d d f f f f m &ζζ （７） 三、 实验步骤 １、 测定简支梁系统的等效弹簧常数 在简支梁跨中点处用砝码加载（ｉ＝１，２， …．， ５），同时用百分表读出该点相对应的挠度值，并记录表１中，按公式算出。
钢结构简支梁桥自振与舒适性试验分析研究
钢结构简支梁桥自振与舒适性试验分析研究摘要：结构的动力特性为桥梁结构的基本受力性能，是进行结构动力分析所必需的参数。
钢结构简支梁桥动力荷载试验主要是通过测试桥跨结构的动力特性指标（环境激励下的自振频率），研究桥梁结构在自有频率下的动力反馈作用性能，以检验所检测指标能否满足设计或规范规定，判断桥梁结构的整体刚度以及行人舒适性能。
关键词：钢结构；梁桥；振动；试验分析钢结构简支梁桥自振频率是反映桥梁刚度、整体受力性能以及行人舒适性的重要指标，本文动力试验研究为环境振动试验，测试钢箱梁简支梁桥在自然环境激励下的竖向自振基频。
竖向自振基频是衡量人行天桥刚度性能的重要指标，桥梁刚度越大，其竖向自振基频越大，桥梁整体受力性能越好，桥上行人越不容易感到晃动，同时，自振频率还能反映出桥梁结构的损伤状况以及结构的整体受力状况，也为测试桥梁的行人舒适程度提供重要参考。
根据试验依据及试验内容，按照试验要求及分析研究所需，本文采用相关试验仪器设备，选择15座钢结构简支梁桥进行环境振动试验。
1 试验分析桥跨本次试验选取15座钢结构简支梁桥，所选跨度为城市人行天桥主要代表性跨度，跨度集中为15.00m至47.75m，15座桥梁主要参数见表1。
2 主要方法依据《城市桥梁检测与评定技术规范》（CJJ/T 233-2015）中7.2.2条要求，本文所选仪器进行时域和频域的采集后的后续分析时，对于仪器采样频率的选择，应该为所要测试测信号最高频率分辨率的分量所对应的频率值的5倍至10倍之间。
依据人行天桥结构动力特点，本文采用高灵敏941型拾振器以及DH5920动态信号采集及分析系统，所选分析参数如下：（1）采样频率：100Hz；（2）测量类型：电压测量；（3）测量量：加速度；（4）量程：16.18123m/ s2。
根据结构的振动特点，对15座简支梁桥进行动力试验，根据简支梁桥特点，测点布置均在梁桥跨中截面位置。
3 试验结果钢结构简支梁桥的自振频率是反映桥梁刚度、整体受力性能以及行人舒适性的重要指标，依据测试结果，本文对所选15座人行天桥进行了实测统计分析，实测结果如下表所示：表1 人行天桥环境振动试验测试结果序号结构形式桥梁跨径（m）梁高（m）自振基频（Hz）1简支梁47.750 1.400 2.5392简支梁44.100 1.400 2.7563简支梁43.760 1.400 2.5394简支梁42.170 1.400 2.7345简支梁40.860 1.400 2.9306简支梁36.450 1.400 3.1257简支梁35.900 1.400 3.1258简支梁34.513 1.400 3.1259简支梁31.800 1.400 3.3201 0简支梁31.500 1.400 3.7111 1简支梁30.500 1.300 4.1021 2简支梁29.000 1.300 4.4921 3简支梁26.470 1.300 5.0781简26.370 1.300 5.4694支梁1 5简支梁15.000 1.3006.836由上可知，15座人行天桥中，共有5座人行天桥结构竖向最低自振频率小于3Hz，剩余10座人行天桥实测竖向最低自振频率符合要求，其竖向最低自振频率均大于3Hz，自振基频随跨径分布如下图所示。
桥梁结构动态特性检测方案振动测试技术探索
桥梁结构动态特性检测方案振动测试技术探索作为交通运输的重要组成部分，桥梁的安全性和可靠性一直备受关注。
随着时间的推移，桥梁会受到自然力的影响而发生磨损和损坏，甚至可能导致结构的倒塌。
因此，及时检测桥梁的动态特性，特别是振动状态，对于保障桥梁的安全至关重要。
本文将探讨一种桥梁结构动态特性检测方案，即振动测试技术，以揭示其在桥梁工程中的应用前景。
一、引言桥梁结构的振动测试是通过测量桥梁在外部激励下的振动响应，来分析结构的自然频率、模态形态和振动特性的一种方法。
通过振动测试，可以获得桥梁结构的基本动态参数，进而评估桥梁的结构健康状况。
振动测试技术已经在桥梁工程中得到了广泛应用，为桥梁维护保养和结构优化提供了有效手段。
二、桥梁振动测试技术原理1. 加速度传感器振动测试中常用的传感器是加速度传感器，通过测量加速度信号来获取结构的振动状态。
加速度传感器可以将加速度转换为电信号，并通过数据采集系统记录。
这种传感器具有体积小、测量范围广等优点，在桥梁振动测试中应用广泛。
2. 数据采集系统数据采集系统是振动测试中的关键部分，负责采集传感器的信号并将其转换为数字信号进行处理和分析。
数据采集系统应具备高采样率、大存储容量和数据传输功能，以满足测试的需求。
同时，系统的稳定性和准确性也是评价其性能的重要指标。
三、桥梁振动测试方案1. 测试计划设计在进行桥梁振动测试前，应制定详细的测试计划。
测试计划需要包括测试的时间、地点、测试参数等内容，并根据桥梁的特点和要求确定测试方案。
同时，还需要合理安排测试设备和人员，确保测试工作的顺利进行。
2. 测试前准备工作在进行振动测试前，需要进行充分的准备工作。
首先，对桥梁的结构进行全面检查，以保证测试过程的安全。
然后，根据测试计划设置好传感器和数据采集系统，并进行校准和调试。
此外，还需要保证测试现场的环境条件适宜，以减少外界干扰对测试结果的影响。
3. 振动测试实施振动测试的实施需要按照测试计划进行。
简支梁自振频率测量(正弦扫频法)实验报告
实验2简支梁自振频率测量(正弦扫频法)一、实验目的以简支梁为例，了解和掌握机械振动系统幅频特性曲线的测量方法以如何由幅频特性曲线得到系统的固有频率，了解常用简单振动测试仪器的使用方法。
二、实验内容及原理简支梁系统在周期干扰力作用下，以干扰力的频率作受迫振动。
振幅随着振动频率的改变而变化。
由此，通过改变干扰力（激振力）的频率，以其为横坐标，以振幅B为纵坐标，得到的曲线即为幅频特性曲线。
依据共振法测试简支梁的一阶、二阶固有频率，原理同实验三。
用跳沙法观察简支梁一阶、二阶振型。
测试简支梁的振型，根据简支梁的长度，划分若干个单元格，依次标号。
将信号发生器的频率调整到一阶固有频率处，观察简支梁的振动情况，在该频率下，分别测试每个单元的振幅。
依据测得的振幅，通过归一化，绘出简支梁的一阶振型。
三、实验仪器及设备机械振动综合实验装置（安装简支梁）1套激振器及功率放大器1套加速度传感器1只电荷放大器1台信号发生器1台数据采集仪1台信号分析软件1套计算机1台四、实验方法及步骤1.将激振器通过顶杆连接到简支梁上（注意确保顶杆与激振器的中心线在一直线上），激振点位于简支梁中心偏左50mm处（已有安装螺孔），将信号发生器输出端连接到功率放大器的输入端，并将功率放大器与激振器相连接。
2.用双面胶纸（或传感器磁座）将加速度传感器粘贴在简支梁上（中心偏左50mm）并与电荷放大器连接，将电荷放大器输出端分别与数据采集仪输入端连接。
3.将信号发生器和功率放大器的幅值旋钮调至最小，打开所有仪器电源。
设置信号发生器输出频率为10Hz，调节信号发生器的幅值旋钮使其输出电压为2V。
调节功率放大器的幅值旋钮，逐渐增大其输出功率直至简支梁有明显的振动（用眼观察或用手触摸）。
4.将信号发生器输出频率由低向高逐步调节，观察简支梁的振动情况，若振动过大则减小功率放大器的输出功率。
5.保持功率放大器的输出功率恒定，将信号发生器的频率重新由抵向高逐步调节，记录调整频率的变化情况，采集各个调整频率下响应信号振动幅值对应的电压数据。
简支梁实验
简支梁模态参数测定之一—测定固有频率与振型一、实验目的1、加深对系统固有频率和主振型的理解；2、掌握振动系统固有频率及主振型的一种测量方法（共振法）；3.了解压电式传感器及与它相配的测量系统的工作原理，掌握正确使用的方法；4、了解激振系统的工作原理。
二、实验装置框图图1 表示实验装置系统框图图1 实验装置系统框图三、实验原理试验模态分析法是确定结构固有频率的有效方法，在结构分析中应用广泛，而简支梁也是桥梁结构中一种常见的模型，现代桥梁中依然存在不少采用简支梁模型的桥梁结构。
所以本事通过试验模态法得到简支梁的固有频率和振型，也是桥梁结构分析中一种常用的方法很有实际意义，实验所用的均质等截面简支梁模型，属于小阻尼和连续的无限自由度的振动系统。
本实验模型是一矩形截面简支梁，它是一无限自由度系统。
理论上说，它应有无限个固有频率和主振型，在一般情况下，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振力，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而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，具体步骤是首先得找到梁的各阶固有频率，并让激扰力频率等于某阶固有频率，使梁产生共振，然后，测定共振状态下梁上各测点的振动加速度值，从而确定前三阶主振型。
振型：即振动形态，即梁上各个测量点和振幅的关系图。
如图所示为一阶，二阶和三阶的振型图。
在正弦激励下振幅的比值等于加速度的比值。
所以本次试验测量加速度与位置之间的关系就能正确画出振型，大致如图2所示。
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80.9 10 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80.9 1图2 前三阶振型图根据材料力学理论下简支梁固有频率的计算：2012f l ππ⎛⎫= ⎪⎝⎭E 为材料的弹性模量，查表取E=210Gpa 测量得简支梁b=0.05m h=0.15m l=1m312bh I =s 为梁的横截面积37850kgm ρ=2201135.1622f Hzl l ππππ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭10f f =214140.6f f Hz == 319316.4f f Hz==四、实验方法1、 激振器安装把激振器安装在支架上，将激振器和支架固定在实验台基座上，并保证激振器顶杆对简支梁有一定的预压力（不要超过激振杆上的红线标识），用专用连接线连接激振器和DH1301输出接口。
简支梁振动特性的理论分析及实验研究
研 究 振 动工 程 是发 展工 业 生产 和 国 民经济 的 需要 ， 这一 学 科 以力 学 和 数 学 为 基 础 ， 以现 代 测 试技 术 、 算 机技 术 为手 段 ， 面 向工 程 实 际 ， 计 它 以
振 动学 科 的理 论 、 识 和 方 法 来 解 决 工 程 中 日趋 知
１ 简 支 梁 的理 论 分 析 法
对 简支 梁进 行 如下 简 化 ， 图 １ 把 整 段 梁 均 见 ： 分 成 ９段 ， 每 段 中心 作 为 质心 ， 梁 简化 成 ９个 取 把 独 立质 点 和一个 无 重 弹性 梁 构成 的多 自由度 系 统 模 型 。通 过 建立 ９个二 阶互 相耦合 的常微分 方程 ， 采 用模 态坐 标解 耦 的 思想 求 解 方程 的特征 值 和 特
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒｓｕ ｅ ｎ ｎａｙ ｅ ｈｅｖ ｂ ａ ｏ ｆｔ ｅ ｓｍｐ ｅ ｓ ｐ ｒｅ ｅ ｍ ｎ ｋ ｓｉ ｅ ｔａ ｔ ｉ ａ ｅ ｔｄｉｓａ ｄ ａ ｌｚ ｓｔ ｉ ｒ ｔ ｎ ｏ ｉ ｌ ｕｐ ｏ ｔｄ ｂ ａ ａ ｄ ｍａ ｅ ｔｔ ｉ ｈ ｈ ｄ ｓ ｒ ｔｄ ＭＤＯＦ ｍｏ ｅ ．Ｆ ｕ ｔ ｏ ｓ ａ ｅ ｓ ｄ，ｓ ｃ ｓ ｍａｒｘ ｏ ｃ ｓ ｅ ａｅ ｌ Ｒａ ｌｉ ｈ Ｅｎ ｒ ｙ ｉｃ ｅｅ ｄ １ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ｒ ｕ ｅ ｈ ｕ ｈ ａ ｔｉ ｃ ｕｒ ｒｐｅ ｔｄ ｙ， ｙｅｇ — ｅ ｇ
征 向量 。
复 杂 的各 种 动力 学 问题 。 当前 ， 机 械 工 业 和 其 在 它 工业 部 门存 在 着 大 量 的 有 害 振 动 问题 ， 些 问 这 题 正在 招 致 巨 大 的 损 失 或 隐 藏 着 可 怕 的 祸 根 。
因此 ， 习 和掌握 振 动工 程 的理 论 和 技 术 来 解 决 学 这些 问题 ， 成 为 当 务之 急 。简 支 梁 是 工 程 中常 就
简支梁振动系统动态特性综合测试方法
目录一、设计题目 (1)二、设计任务 (1)三、所需器材 (1)四、动态特性测量 (1)1.振动系统固有频率的测量 (1)2.测量并验证位移、速度、加速度之间的关系 (3)3.系统强迫振动固有频率和阻尼的测量 (6)4.系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量 (6)5.主动隔振的测量 (9)6.被动隔振的测量 (13)7.复式动力吸振器吸振实验 (18)五、心得体会 (21)六、参考文献 (21)一、设计题目简支梁振动系统动态特性综合测试方法。
二、设计任务1.振动系统固有频率的测量。
2.测量并验证位移、速度、加速度之间的关系。
3.系统强迫振动固有频率和阻尼的测量。
4.系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量。
5.主动隔振的测量。
6.被动隔振的测量。
7.复式动力吸振器吸振实验。
三、所需器材振动实验台、激振器、加速度传感器、速度传感器、位移传感器、力传感器、扫描信号源、动态分析仪、力锤、质量块、可调速电机、空气阻尼器、复式吸振器。
四、动态特性测量1.振动系统固有频率的测量（1）实验装置框图：见（图1-1）（2）实验原理：对于振动系统测定其固有频率，常用简谐力激振，引起系统共振，从而找到系统的各阶固有频率。
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，通过振动曲线，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。
（图1-1实验装置图）（3）实验方法：①安装仪器把接触式激振器安装在支架上，调节激振器高度，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器端面平齐为宜，把激振器的信号输入端用连接线接到DH1301扫频信号源的输出接口上。
把加速度传感器粘贴在简支梁上，输出信号接到数采分析仪的振动测试通道。
②开机打开仪器电源，进入DAS2003数采分析软件，设置采样率，连续采集，输入传感器灵敏度、设置量程范围，在打开的窗口内选择接入信号的测量通道。
振动测试报告
振动测试模态分析报告班级：力学08-2 班姓名：方志涛学号：3号变时基锤击法简支梁模态测试一、实验目的1、学习模态分析原理；2、学习模态测试方法；3、学习变时基的原理和应用。
、实验仪器安装示意图三、实验原理1、模态分析方法及其应用模态分析方法是把复杂的实际结构简化成模态模型，来进行系统的参数识别〔系统识别〕，从而大大地简化了系统地数学运算。
通过实验测得实际响应来寻示相应的模型或调整预想的模型参数，使其成实际结构的最正确描述。
主要应用有：用于振动测量和结构动力学分析。
可测得比拟精确的固有频率、模态振型、模态阻尼、模态质量和模态刚度。
可用模态实验结果去指导有限元理论模型的修正，使计算机模型更趋于完善和合理。
用来进行结构动力学修改、灵敏度分析和反问题的计算。
用来进行响应计算和载荷识别。
2、模态分析根本原理工程实际中的振动系统都是连续弹性体，其质量与刚度具有分析的性质，只有掌握无限多个点在每瞬间时的运动情况，才能全面描述系统的振动。
因此，理论上它们都属于无限多自由度的系统，需要用连续模型才能加以描述。
但实际上不可能这样做，通常采用简化的方法，归结为有限个自由度的模型来进行分析，即将系统抽象为由一些集中质量块和弹性元件组成的模型。
如果简化的系统模型中有 n 个集中质量，一般它便是一个 n 自由度的系统, 需要n 个独立坐标来描述它们的运动，系统的运动方程是 n 个二阶互相耦合〔联立〕的常微分方程。
模态分析是在成认实际结构可以运用所谓“模态模型〞来描述其动态响应的条件下，通 过实验数据的处理和分析，寻求其“模态参数〞，是一种参数识别的方法。
模态分析的实质，是一种坐标转换。
其目的在于把原在物理坐标系统中描述的响应向量， 放到所谓“模态坐标系统〞中来描述。
这一坐标系统的每一个基向量恰是振动系统的一个特 征向量。
也就是说在这个坐标下，振动方程是一组互无耦合的方程，分别描述振动系统的各阶振动形式，每个坐标均可单独求解，得到系统的某阶结构参数。
机械工程测试技术课程设计.
目录一、设计目的与要求 (1)二、设计任务 (1)三、设计内容 (1)3.1 仪器简介 (1)3.2设计原理、设计步骤及数据分析 (3)利萨如图形法测量简谐振动频率 (3)振动测试 (9)四、简支梁振动系统综合性能测试 (13)振动系统固有频率测试的方法 (13)隔振 (17)单式动力吸振器吸振的实验分析 (18)复式动力吸振器吸振的实验分析 (19)五、设计心得 (22)六、参考文献 (23)七、指导老师评语 (24)简支梁动态特性综合测试方法一、设计目的与要求1. 学习测试系统的搭建以及相应仪器的使用2. 学习振动系统的频率阻尼计算、测试的各种方法3. 学习振动量（位移、速度、加速度）的测量及之间关系4. 学习振动系统特性的测试方法及频谱的分析方法5. 学习振动系统吸振、隔振的方法及分析其频率二、设计任务1.掌握仪器设备的使用方法以及测试系统的安装调试2.掌握多种简谐振动的频率方法，特别是使用“利萨如图形法”3.掌握位移、速度、加速度的测定方法以及它们之间的关系4.掌握频谱分析方法以及它们的应用条件，理解频谱图的含义5.掌握吸振、减振的方法，并会计算隔振频率三、设计内容3.1 仪器简介DHVTC振动测试与控制实验系统的组成：如图1所示，实验系统由“振动与控制实验台”、激振测振系统与动态分析仪组成。
1、底座）2、支座）3、二（三）自由度系统）4、薄壁圆板）5、非接触式激振器）6、接触式激振器）7、力传感器）8、偏心电机）9、磁电式速度传感器）10、被动隔振系统）11、简支梁）12、主动隔振空气阻尼器）13、单/复式动力吸振器）14、压电式加速度传感器）15、电涡流位移传感器）16、磁力表座）图1 DHVTC振动测试与控制学生实验系统示意图振动与控制实验台振动测试与控制实验台由弹性体系统（包括简支梁、悬臂梁、薄壁圆板、单自由度系统、二自由度系统、多自由度系统模型）配以主动隔振、被动隔振及动力吸振用的空气阻尼减震器、单式动力吸振器、复式动力吸振器等组成。
机械系统的振动特性测试与分析
机械系统的振动特性测试与分析引言机械系统的振动特性对于其性能和稳定性具有重要影响。
因此，准确测试和分析机械系统的振动特性变得至关重要。
本文将探讨机械系统振动测试与分析的方法和技术，旨在帮助读者更好地理解和应用振动特性测试与分析。
一、振动测试的基本原理与方法1.1 振动测试的基本原理振动测试的基本原理是通过测量机械系统在不同工况下的振动信号来获取其振动特性。
振动信号是由机械系统的运动引起的，可以表达为振动幅值、频率、相位等。
1.2 振动测试的方法振动测试的常用方法包括激励法和响应法。
激励法是通过在机械系统中施加外力或激励信号，例如敲击、震动台、电磁激振器等，来诱发系统的振动，并测量其响应；响应法是通过测量机械系统的振动响应信号，例如加速度、速度、位移等，来获得系统的振动特性。
二、振动测试与分析的仪器与设备2.1 振动测试与分析的仪器振动测试与分析的仪器包括振动传感器、数据采集设备和分析软件。
振动传感器常用的类型有加速度传感器、速度传感器和位移传感器，用于测量振动信号。
数据采集设备用于采集和记录振动信号数据，其中包括信号放大、模数转换等功能。
分析软件用于对采集的数据进行分析、处理和展示。
2.2 振动测试与分析的设备振动测试与分析的设备包括震动台、敲击设备和电磁激振器等。
震动台可以模拟机械系统在不同工况下的振动环境，用于进行振动特性测试。
敲击设备可以施加短暂、高频的冲击力，用于激励系统的振动。
电磁激振器则可以通过施加恒定频率和振幅的电磁力来激励系统的振动。
三、振动特性的测试与分析方法3.1 振动信号分析方法振动信号分析方法主要包括时域分析、频域分析和阶次分析。
时域分析通过对振动信号的幅值和相位进行时域展示，直观地反映系统的振动特性。
频域分析通过对振动信号进行傅里叶变换，将信号从时域转换为频域，得到频谱图谱等，用于分析系统的频率响应特性。
阶次分析是对振动信号进行周期性分析，用于分析系统在旋转工况下的振动特性。
振动测试技术作业
简支梁振动系统动态特性测试姓名：汪亚彬学号：0214134班级：土木工程（3）班课程：振动测试技术2015年7月21日一、振动测试概述1、振动的分类及描述答: 1、在振动理论中，把物体的振动按自由度分，可分为：单自由度振动、多自由度振动、无限自由度振动；2、按激励类型分，可分为：自由振动、受迫振动、自激振动、固有振动、参数振动；3、从振动特性看，可分为：线性振动和非线性振动；4、按信息与数据的形式分，可分为：确定性振动及随机振动两大类。
其中 确定性振动按响应持续时间，又可分为:瞬态振动、稳态振动；按响应的周期性可分为：周期振动及非周期振动两类；周期振动可用数学表达式 )((nT t y t y +=） 表示，它还可以进一步分为简谐振动及复杂周期振动两类；非周期振动又可分为准周期振动及瞬变振动两类。
一、确定性振动1、简谐振动简谐振动是一种最简单、最基本的振动形式，其时变函数为sin()(A t y =)2sin()00ϕπϕ+=+ft A wt式中：A ----振幅；w ----圆频率，单位：弧度/秒（rad/s ）；f ----频率，单位：赫兹（Hz ）；0ϕ----相对于时间原点的初相角，单位：弧度（rad ）;)(t y ----为t 时刻的瞬时幅值。
2、复杂周期振动复杂周期振动可用如下的周期性时变函数表示),()(nT t y t y ±= =n 1，2，3···，它由与基波成为整倍数的波形所组成。
或者，复杂周期振动是由静态分量0y 项与无穷多个振幅、初相角不相同、频率与基频称整数倍的间谐波分量叠加而成，当然其中有些项的幅值可以为零。
3、准周期振动如果若干个频率不成比例关系的简谐振动叠加在一起，合成后的振动不呈现周期性，称为准周期振动。
例如：)7s i n ()5s i n ()s i n ()(332211ϕϕϕ+++++=t y t y t y t y所表示的振动，表现在时程曲线不呈现周期性。
弹性基础简支梁的动态分析
作用力频率增大到 220HZ 时，脉冲频率接近简支梁条件下的一阶弯曲频率，在刚性支撑条件下 将发生共振（图 8），但支撑弹簧的刚度减弱到 100N/mm 时，得到支撑反力响应如图 12，与图
10 相比，两者结果相似，这是由于支撑弹簧刚度很软的情况下，系统的振动特性主要由弹簧质 量系统的第一阶固有频率决定。可见，即使冲击力频率与梁一阶弯曲频率接近，但通过改变支 撑刚性可有效避免共振发生，这是施加减振装置后产生的效果。
的一阶弯曲频率517hz的一阶弯曲频率228hz弹性基础简支梁的瞬态冲击简支梁常见的一种瞬态力作用条件是承受图4脉冲力的冲击梁的响应与冲击力幅值f0作用时间t0脉冲力作用频率1t简支梁的瞬态冲击分析当支撑弹簧的刚度为k1000000nmm时梁近似于刚性支撑条件简支梁的第一阶固有频率为228hz当冲击力幅值f000167s时得到梁中点的位移应力和支撑反力响应如图5图6图7支撑最大反力达550n为静载荷的55因此在此工作频率下动力冲击对梁及周围环境的影响很大
表1
f T , f J , f E 随弹簧刚度的变化关系
随着弹簧刚度的增加，系统的支撑性质向刚性化过渡，有限元计算值 f E 也逐渐趋向 f J ，可以预 见当弹簧刚度趋向无穷大时， f E 逼近 f J ，此时不能再用公式（1）来计算系统的初阶固有频率 值，应采用公式（2）来计算。 当 f T = f J 时得到：
图4
简支梁的瞬态冲击分析
当支撑弹簧的刚度为 K=1000000N/mm 时，梁近似于刚性支撑条件，简支梁的第一阶固有 频率为 228HZ，当冲击力幅值 F0=100N，作用频率 120HZ，作用时间 t0=0.00167s 时，得到梁中 点的位移、应力和支撑反力响应如图 5，图 6，图 7，支撑最大反力达 550N，为静载荷的 5.5 倍， 因此在此工作频率下动力冲击对梁及周围环境的影响很大。 当脉冲力作用频率为 220HZ 时，由于接近梁的第一阶固有频率，将发生共振，随着时间的 推移，支撑反力逐步增大，如图 8，到 0.07s 时梁的反力达到 1400N，是静载荷的 14 倍。 当支撑弹簧的刚度为K=100N/mm时，整个系统接近于一弹簧质量系统，第一阶固有频率为 13HZ，当冲击力幅值F0=100N，作用频率120HZ时，梁中点的位移、应力和支撑反力响应如图9， 图10，图11。支撑最大反力为42N，为静载荷的2/5，且振动的波形变的舒缓，振动按第一阶固 有频率传播，大大减小了对梁和环境的冲击，但不利因素是梁的刚体位移增加。
混凝土梁的振动特性分析方法
混凝土梁的振动特性分析方法一、前言混凝土梁是建筑结构中常用的承重构件之一，其振动特性对于建筑物的稳定性和安全性具有重要的影响。
因此，对混凝土梁的振动特性进行分析和研究具有重要的意义。
本文将介绍混凝土梁的振动特性分析方法。
二、混凝土梁的振动特性混凝土梁的振动特性是指梁在受到外界激励作用后，产生的振动响应。
混凝土梁的振动特性与其自身的材料性质、几何形状、边界条件及受力状态等因素密切相关。
混凝土梁的振动特性可以通过实验和理论分析两种方法进行研究。
实验方法通常采用模态分析和频响分析等手段，可以直接测量梁的振动响应，并从中得到各种振动模态的特征参数。
理论方法则是通过建立梁的数学模型，利用数学分析方法得到梁的振动特性。
三、混凝土梁振动特性分析方法1. 实验方法（1）模态分析法模态分析法是一种较为常用的实验方法，其基本思想是通过外力激励下的梁振动响应，测量出各种振动模态的特征参数，如振动频率、振动形态等。
具体操作步骤如下：① 在梁上加上一定的质量，并以震动台或冲击锤等方式施加外力激励；② 记录梁在不同振动状态下的加速度响应，并通过FFT分析得到梁的振动频率；③ 根据振动频率的计算结果，可以得到各种振动模态的特征参数，如模态阻尼比、振动形态等。
（2）频响分析法频响分析法是一种实验方法，其基本思想是通过施加一系列不同频率的外力激励，测量梁的振动响应，得到梁的频率响应函数。
具体操作步骤如下：① 在梁的一端施加一系列不同频率的外力激励；② 记录梁在不同频率下的振动响应，并计算出梁的频率响应函数；③ 通过频率响应函数，可以得到梁的共振频率和振动幅度等特征参数。
2. 理论方法（1）有限元法有限元法是一种常用的数值分析方法，可以对混凝土梁的振动特性进行分析。
其基本思想是将梁分割成若干个小单元，建立数学模型，并通过计算机模拟分析，得到梁的振动特性。
具体操作步骤如下：① 将梁分割成若干个小单元，并建立数学模型；② 在模型中施加外力激励，并计算出梁的振动响应；③ 分析模型得到各种振动模态的特征参数，如振动频率、振动形态等。
混凝土桥梁振动动态特性测试方法
混凝土桥梁振动动态特性测试方法混凝土桥梁作为现代交通基础设施的重要组成部分，其结构的稳定性和安全性对于保障交通的顺畅和人民的生命财产安全至关重要。
随着交通荷载的日益增大以及环境因素的不断变化，混凝土桥梁的振动问题逐渐受到重视。
振动动态特性的测试是评估桥梁健康状况的重要手段之一。
本文将探讨混凝土桥梁振动动态特性的测试方法，分析其重要性、挑战以及实现途径。
一、混凝土桥梁振动动态特性概述混凝土桥梁在受到交通荷载、风荷载、地震等外部作用力时，会产生振动响应。
振动动态特性是指桥梁在动态荷载作用下的振动特性，包括频率、振型、阻尼比等参数。
这些参数对于评估桥梁的安全性和耐久性具有重要意义。
1.1 混凝土桥梁振动动态特性的核心内容混凝土桥梁振动动态特性的核心内容主要包括以下几个方面：- 自然频率：桥梁结构在自由振动时的固有频率，反映了桥梁的刚度和质量分布。
- 振型：桥梁振动时的形态，包括横向振动、纵向振动和扭转振动等。
- 阻尼比：桥梁结构振动时能量耗散的能力，与材料特性、结构连接方式等因素有关。
1.2 混凝土桥梁振动动态特性的测试应用混凝土桥梁振动动态特性的测试应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 桥梁健康监测：通过长期监测桥梁的振动动态特性，可以及时发现结构的损伤和退化。
- 桥梁评估与加固：通过对桥梁振动特性的测试，可以评估桥梁的承载能力和耐久性，为桥梁的加固提供依据。
- 桥梁设计优化：振动动态特性的测试结果可以用于指导桥梁设计，优化结构布局和材料选择。
二、混凝土桥梁振动动态特性的测试方法混凝土桥梁振动动态特性的测试方法多种多样，主要包括实验测试和数值模拟两大类。
2.1 实验测试方法实验测试方法是指通过实际测量桥梁在动态荷载作用下的响应来获取振动动态特性的方法。
常用的实验测试方法包括：- 激振法：通过人为施加动态荷载（如锤击、爆炸等）来激发桥梁的振动，然后通过传感器测量桥梁的响应。
- 自由振动法：利用桥梁在受到冲击后产生的自由振动来测量其振动特性。
混凝土梁的振动检测标准
混凝土梁的振动检测标准一、前言混凝土梁是建筑组合中不可或缺的构件之一，其作用是承载楼板荷载并将荷载传递到墙体或柱子上。
在梁的使用过程中，由于荷载、变形等因素，可能会出现梁的振动问题，因此需要对混凝土梁的振动进行检测和评估，以保证梁的安全可靠性。
二、检测目的混凝土梁的振动检测主要目的是：1. 确定梁的自然频率和振动模态；2. 评估梁的振动响应和动态特性；3. 判断梁的振动是否超过规定标准，对梁进行安全评估和加固设计。
三、检测方法混凝土梁的振动检测方法主要有以下几种：1. 自由振动法：利用自由振动的方式来检测梁的振动特性，适用于未加荷载或荷载较小的情况下；2. 强制振动法：通过施加外力来激励梁的振动，适用于荷载较大的情况下；3. 模态分析法：通过分析梁的振动模态，确定梁的自然频率和振动特性。
四、检测设备混凝土梁的振动检测设备主要包括：1. 振动传感器：用于测量梁的振动速度、加速度等参数；2. 数据采集器：用于采集振动传感器的数据，并将数据传输到计算机上进行处理；3. 计算机：用于对采集到的数据进行分析和处理。
五、检测流程混凝土梁的振动检测流程主要包括以下几个步骤：1. 确定检测目的和检测方法；2. 选择合适的检测设备和检测点；3. 进行梁的振动检测，并采集数据；4. 对采集到的数据进行处理和分析，确定梁的振动特性；5. 根据梁的振动特性和规定标准，评估梁的安全性和加固设计。
六、检测参数混凝土梁的振动检测参数主要包括以下几个方面：1. 自然频率：梁在没有荷载作用下的振动频率；2. 阻尼比：梁的振动系统中阻尼器对振幅的减小程度；3. 振幅：梁的振动幅度；4. 加速度：梁在振动过程中的加速度。
七、检测标准混凝土梁的振动检测标准主要根据梁的结构类型和使用要求来确定。
以下是混凝土梁常见的振动检测标准：1. 梁的自然频率应大于荷载频率，且不应超过规定标准；2. 梁的振动幅度应小于规定标准；3. 梁的阻尼比应符合规定标准。
某简支梁桥动荷载测试及分析
某简支梁桥动荷载测试及分析对某桥20m板梁桥进行动载试验，通过动力特性分析，其结论可用于相似桥梁。
标签：预应力板梁动载试验1、测试方法桥梁的动荷载作用下结构特性测试采用DH5938B、DH5936B动态测试系统进行，系统的组成见图1所示。
在桥梁面上的跨中、1/4跨等处布置了四个测点，安装加速度传感器，通过数据采集系统获得结构在动荷载作用下的随机振动信号，再传送到便携式PC机进行数据后处理，分析结构固有频率。
测试中动荷载通过跳车和跑车来激励结构产生振动。
图1 动态测试系统2、测试方案在结构荷载试验前，通过分析结构特点，制定了荷载试验测试方案。
该桥的结构形式为梁底简支、桥面连续的20米跨板梁桥。
考虑到路缘石以外人行道和护栏结构对测试结果的影响具有不确定性，为了准确了解结构的自振特性，在测试中采用4个传感器分别布置在跨中及1/4跨处对结构进行测试。
测试荷载采用的动荷载分别在两个车道上激励结构振动。
传感器位置及加载车道布置如图2所示。
图2 测点布置及加载车道3、测试结果本次桥梁动态特性测试数据较多，报告中列入了较有代表性的数据，使用快速Fourier变换对测得的时域数据进行频域分析可得到结构振动频率的信息。
这里首次给出30吨车在30km/h跳车后的动力测试时程数据和频域分析结果。
图3为桥跨中处的动力加速度时域曲线，横坐标为采样点数。
图4为桥跨中处的动力加速度频域分析结果。
图3 30km/h车速下的跳车试验时程数据（跨中传感器）图4 30km/h车速下的跳车试验频域分析（跨中传感器）图5为桥1/4跨处的动力加速度时域曲线，横坐标为采样点数。
图6为桥1/4跨处的动力加速度频域分析结果。
图5 30km/h车速下的跳车试验时程数据（1/4跨传感器）图6 30km/h车速下的跳车试验频域分析（1/4跨传感器）其次给出30吨车在50km/h跑车后的动力测试时程数据和频域分析结果。
图7为桥跨中处的动力加速度时域曲线，横坐標为采样点数。
简支梁自由振动动态测试有哪些注意事项
简支梁自由振动动态测试有哪些注意事项
1. 嘿，你知道吗，简支梁自由振动动态测试的时候可得注意仪器的选择呀！就好比你去参加跑步比赛得选双合脚的跑鞋一样。
要是仪器不准确，那得出的结果不就乱套啦？
2. 还有啊，测试环境也超级重要呢！这就好像鱼儿离不开水一样。
周围要是吵吵闹闹的或者有各种干扰，那还怎么测准呀！
3. 哎呀呀，别忘了对简支梁本身也要好好检查呀！你想想看，要是它本身就有问题，岂不是和让病人去参加跑步比赛一样荒唐？
4. 测试的方法可得选对咯！就像你找路一样，选错了方法不就走冤枉路啦。
一定要找最适合的方法来做这个测试呀。
5. 在进行测试时，数据的记录得仔仔细细的呀！这可不能马虎，不然就像写作业不认真，最后啥都没学到一样呢。
6. 你说，要是操作人员不专业，那会怎样？那不就像不会开车的人去开赛车一样，那多危险呀！所以操作人员的专业素养很关键哟。
7. 还有一点千万别忽视，那就是安全问题呀！这可不是开玩笑的，要是不小心出了什么事，那可不得了，就像房子没了根基一样。
8. 对测试结果的分析也要认真对待呀！这好比解一道超级难题，得一点点仔细研究，不能随随便便就下结论哟。
9. 总之呢，简支梁自由振动动态测试真的有好多好多要注意的地方呀！每个环节都不能掉以轻心，一定要认真认真再认真呀！我的观点就是，这些注意事项都要牢记于心，不然测试就可能变得一塌糊涂啦。
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目录一、设计题目 (1)二、设计任务 (1)三、所需器材 (1)四、动态特性测量 (1)1.振动系统固有频率的测量 (1)2.测量并验证位移、速度、加速度之间的关系 (3)3.系统强迫振动固有频率和阻尼的测量 (6)4.系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量 (6)5.主动隔振的测量 (9)6.被动隔振的测量 (13)7.复式动力吸振器吸振实验 (18)五、心得体会 (21)六、参考文献 (21)一、设计题目简支梁振动系统动态特性综合测试方法。
二、设计任务1.振动系统固有频率的测量。
2.测量并验证位移、速度、加速度之间的关系。
3.系统强迫振动固有频率和阻尼的测量。
4.系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量。
5.主动隔振的测量。
6.被动隔振的测量。
7.复式动力吸振器吸振实验。
三、所需器材振动实验台、激振器、加速度传感器、速度传感器、位移传感器、力传感器、扫描信号源、动态分析仪、力锤、质量块、可调速电机、空气阻尼器、复式吸振器。
四、动态特性测量1.振动系统固有频率的测量（1）实验装置框图：见（图1-1）（2）实验原理：对于振动系统测定其固有频率，常用简谐力激振，引起系统共振，从而找到系统的各阶固有频率。
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，通过振动曲线，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。
（图1-1实验装置图）（3）实验方法：①安装仪器把接触式激振器安装在支架上，调节激振器高度，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器端面平齐为宜，把激振器的信号输入端用连接线接到DH1301扫频信号源的输出接口上。
把加速度传感器粘贴在简支梁上，输出信号接到数采分析仪的振动测试通道。
②开机打开仪器电源，进入DAS2003数采分析软件，设置采样率，连续采集，输入传感器灵敏度、设置量程范围，在打开的窗口内选择接入信号的测量通道。
清零后开始采集数据。
③测量打开DH1301扫频信号源的电源开关，调节输出电压，注意不要过载，手动调节输出信号的频率，从0开始调节，当简支梁产生振动，且振动量最大时（共振），保持该频率一段时间，记录下此时信号源显示的频率，即为简支梁振动固有频率。
继续增大频率可得到高阶振动频率。
④所得图形及数据分析：（图1-2：幅频特性曲线）由幅频特性曲线可得到的数据：表1-1：实验所得数据 阶数 一阶 二阶 三阶 固有频率（Hz ） 58.5938 183.5938 386.7188 幅值（mv ） 2.8724 5.6004 6.52252.测量并验证位移、速度、加速度之间的关系 （1）实验装置与仪器框图：见（图2-1） （2）实验原理：在振动测量中，有时往往不需要测量振动信号的时间历程曲线，而只需要测量振动信号的幅值。
振动信号的幅值可根据位移、速度、加速度的关系，用位移传感器或速度传感器、加速度传感器来测量。
设振动位移、速度、加速度分别为x 、v 、a ，其幅值分别为X 、V 、A ： x = Bsin (ωt-ψ) （式2-1）v = dtdx=ωBcos (ωt-ψ) （式2-2）)sin(222ψ--==wt B w dt xd a （式2-3）式中：B一一位移振幅ω——振动角频率ψ——初相位X=BA=ω2B=(2πf)2B 式(2-4)（图2-1：实验装置图）振动信号的幅值可根据式(2-4)中位移、速度、加速度的关系，分别用位移传感器、速度传感器或加速度传感器来测量。
也可利用动态分析仪中的微分、积分功能来测量。
（3）实验方法：①安装激振器把激振器安装在支架上，将激振器和支架固定在实验台基座上，并保证激振器顶杆对简支梁有一定的预压力（不要超过激振杆上的红线标识），用专用连接线连接激振器和DH1301扫频信号源输出接口。
②连接仪器和传感器把加速度传感器安装在简支梁的中部，输出信号接到数采分析仪的振动测试通道；把位移传感器安装在简支梁的中部，输出信号接到数采分析仪的振动测试通道；把速度传感器安装在简支梁的中部，输出信号接到数采分析仪的振动测试通道。
③仪器参数设置打开数采仪器的电源开关，开机进入DHDAS数采分析软件的主界面，设置采样频率、量程范围，输入加速度传感器、速度传感器和位移传感器的灵敏度。
输入方式：压电传感器选AC，速度传感器选AC，位移传感器选SIN_DC；打开三个窗口，分别显示三个通道的时间信号。
④采集并显示数据调节扫频信号源的输出频率和信号幅值，使梁产生明显振动。
在三个窗口中读取当前振动的最大值（位移、速度、加速度）。
（4）实验数据：（图2-2：位移、速度、加速度时间曲线）（5）实验结果与分析：表2-1：实验数据结果位移X 速度V 加速度 A0.048 82.1416 3.9908 1.2670综上所述，实验结果与计算结果大致相等。
3.系统强迫振动固有频率和阻尼的测量（1）实验步骤：①分析软件进入到频响函数分析模块。
②设置信号源频率，起始频率：0Hz，结束频率：100Hz，线性扫频间隔：1Hz/s。
③设置分析软件，平均方式：峰值保持；信号显示窗口内，选择显示频响函数1-3/1-2曲线；④开始采集数据，输出扫频信号给激振器。
直到扫频信号达到结束频率，手动停止扫频。
（2）数据处理：频响函数曲线类似下图：（图3-1：频响函数曲线）由频响函数图像可知，系统固有频率f0=51.8HZ，f1=50.9HZ， f2=55.4HZ阻尼比4.系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量（1）实验装置框图：（图4-1：实验装置框图）（2）实验方法：①将测试系统连接好将加速度传感器布置在集中质量附近，加速度传感器信号接到数采仪的振动测试通道。
②仪器设置打开仪器电源，进入控制分析软件，新建一个项目（文件名自定），设置采样频率、量程范围、工程单位和灵敏度等参数，在数据显示窗口内点击鼠标右键，选择信号，选择时间波形，开始采集数据，数据同步采集显示在图形窗口内。
③测试和处理用锤敲击质量块使其产生自由衰减振动。
记录单自由度系统自由衰减振动波形，然后设定i，利用双光标读出i个波经历的时间△t，T1=△t/；读出相距i个周期的两振幅的双振幅2A1、2 Ai+1之值，计算出阻尼比 ，固有频率f。
（3）实验所得图形如下：（图4-2：时间曲线图形）表4-1：加速度传感器时间波形曲线上峰值数据时间（s）9.3281 9.3516 9.3848 9.4121 9.4160 幅值（mv）109.1394 51.3051 33.3225 28.5703 26.1390表4-2：加速度传感器时间波形曲线上峰值数据时间（s）9.4453 9.4727 9.5059 9.5352 9.5664 幅值（mv）23.1771 17.7364 17.0072 14.5400 11.3836（4）计算结果如下：表4-3：数据处理结果i 时间t 周期T1 A1Ai+1阻尼比固有频率f9 0.2383 0.0265 109.1394 11.3836 0.0400 37.74i=9△t=t10-t1=9.5664-9.3281=0.2383（s）A1=109.1394A10=11.38365.主动隔振的测量 （1）实验装置：（图5-1：实验装置图）（2）实验原理：隔振设计中，常常用振动传递比T 和隔振效率η来评价隔振效果。
主动隔振传递比等于物体传递到底座的振动与物体的振动比，被动隔振传递比等于底座传递到物体的振动与底座的振动之比，两个方向的传递比相等。
一般，由物体传递到底座时常用力表示，由底座传递到物体时则用位移、振动速度或振动加速度表示，这样便于应用。
隔振效率：()%1001⨯-=T η传动比T ： 式中D 为阻尼比， 激振 频率和共振频率的比。
只有传递比小于1才有隔振效果。
因此T<1的区域称为隔振区。
①当时，T>1。
系统有放大作用；()22222211u D u u D T +-+=②当时，系统发生共振，传递比极大； ③当0032f f f <<时，作用有限；④0063f f f <<时，隔振能力低（20—30dB ）； ⑤00106f f f <<时，隔振能力中等（30—40dB ）； ⑥010f f >时，隔振能力强（>40dB ）； （3）实验步骤：①仪器安装把空气阻尼器和质量块组成的弹簧质量系统固定在底座中部，加速度传感器放上面，接入数采仪的电荷通道，速度传感器放在底座上，接入采集仪的应变通道将调速电机安装到隔振器上，电机连线接到调压器上。
②开机进入控制分析软件，设置采样频率等参数，正确输入传感器灵敏度，设置双通道时间和频谱示波，并将加速度通道信号积分处理，变为速度显示。
③改变激振频率（电机转速），分别测量20Hz,40Hz,60Hz 时，两传感器的振动幅度。
④根据所测幅值计算传动比和隔振效果隔振传动比：隔振效率：()%1001⨯-=T η（4）实验图形：（图5-2：激振频率20H Z下幅频特性曲线）（图5-3：激振频率40H Z下幅频特性曲线）（图5-4：激振频率60H Z下幅频特性曲线）（5）数据处理：表5-1：实验所得数据激振器频率（H z）加速度传感器振幅A1 速度传感器振幅A2传动比隔振效率20 0.0422 0.1391 0.3034 69.66% 40 0.4951 6.6757 0.0742 92.58% 60 1.4256 66.9644 0.0213 97.87%6.被动隔振的测量（1）实验装置：（图6-1：实验装置）（2）实验原理：防止地基的振动通过支座传至需保护的精密仪器或仪器仪表，以减少运动的传递，称为被动隔振。
被动隔振传递比等于底座传递到物体的振动与底座的振动之比，由底座传递到物体时则用位移、振动速度或振动加速度表示。
隔振效率：()%1001⨯-=Tη传动比T：()22222211uDuuDT+-+=式中D为阻尼比，为激振频率和共振频率的比。
（3）实验步骤：①隔振器安装把小的空气阻尼器和质量块组成的弹簧质量系统固定在梁中部，速度传感器放上面，压电加速度传感器放在梁的下面。
②安装激振器把激振器安装在支架上，将激振器和支架固定在实验台基座上，并保证激振器顶杆对简支梁有一定的预压力（不要超过激振杆上的红线标识），用专用连接线连接激振器和DH1301扫频信号源输出接口。
③连接仪器和传感器把加速度传感器输出信号接到数采分析仪的振动测试通道1-2； 把速度传感器输出信号接到数采分析仪的应变测试通道1-3。
④仪器参数设置打开数采仪器的电源开关，开机进入DHDAS2003数采分析软件的主界面，设置采样频率、分析点数，量程范围，输入加速度传感器、速度传感器的灵敏度。