机械工程测试技术基础实验报告

武汉理工大学《机械工程测试技术》课程实验报告

专业：机械电子工程

姓名：大傻逼

年级：2019级

班级：测控1班

学号：************

实验三等强度梁弯矩、拉力测试和标定实验

实验目的

学会制定梁的弯矩和拉力传感器制作方法；学会金属电阻应变片的标定方法；学会通过弯矩信号推导等强度梁的垂向结构参数（固有频率和阻尼比系数）

2实验原理

实验原理图：

应变片R1 R2 R3 R4接线图

（3）电桥的灵敏度

电桥的灵敏度Su是单位电阻变化率所对应的输出电压的大小

Su=U/(ΔR/R)=0.25UO(ΔR1/R1+ΔR2/R2+ ΔR3 / R3- ΔR4 / R4)/(ΔR/ R)

n=(R1/R1- R2 / R2+ R3/R3- R4/R4)/(ΔR/ R)

则Su=0.25n U1 式中，n 为电桥的工作臂系数

利用最小二乘法计算单臂全桥的电压输出灵敏度S，S = ΔV/Δm，并做出V～m 关系

在载物平台上加标准砝码，每加一个记录一个放大器输出电压值，并列表：

灵敏度为直线的斜率为

=（1.35+0.81+0.28）-（1.09+0.54+0）/3*2=0.135 V/k

实验图片贴片

贴片一

贴片二

固有频率和阻尼比的计算

在这个实验中，我们使用的是自由衰减法，以下是实验应该得到的曲线样本及物理模型。

做震动减弱原理图

实验步骤及内容

1，按要求，把各实验仪器连接好接入电脑中，然后在悬臂梁上粘紧压电式加速度传感器打开计算机，。。

2，打开计算机，启动计算机上的“振动测试及谱分析.vi ”。

3，选择适当的采样频率和采样点数以及硬件增益。点击LabVIEW 上的运行按钮（Run ）观察由

脉冲信号引起梁自由衰减的曲线的波形和频谱。

4，尝试输入不同的滤波截止频率，观察振动信号的波形和频谱的变化。

5，尝试输入不同的采样频率和采样点数以及硬件增益，观察振动信号的波形变化。

6，根椐最合适的参数选择，显示最佳的结果。然后按下“结束按钮，完成信号采集。最后我选择的参数是：采样频率sf 为512HZ,采样点数N为512点。

7，记录数据，copy读到数据的程序，关闭计算机。

任意选取其中幅值较大的连续的7个幅值，得到如下数据及处理如下： A1=0.13806，A2=012707，A3=0.11365，A4=0.10632，A5=0.09167 A6=0.09045，A7=0.08951

时间：T1=4s T2=18，T3=33 T4=41 T5=61 T6=74 T7=88 T=14s

08951

.003445.005389

.07

1==IN σ

014254.028.68951

.02==

∏

=

σ

ς

T=14s 得2

n 1ξ-=

T T

得Tn=13.998

另外，从时域图中可以看到在频率测量出阻尼固的频率为w=36.88 HZ ，

21ξ-=n d w w Wn=36.87

扭矩实验的测定与标定 试验贴片

()()m kN W U K E

W E W T i i i i i i i i •+=+=

=i

i i i 11ννετ

a 958.0MP =τ

3

6310068.316/m d W i -⨯==π

每千克标准砝码对标定小轴产生的扭矩为m 94.28.9*3.01N T ==

将电压输出转化为扭矩输出得到灵敏度为

94.2=∆∆=

F T

S

固有频率和阻尼比计算 模拟阶跃输入信号得到的图像为

根据图像可得到周期为T=0.35s 测得实验数据为

203

.04127

.0287.0287.0127.04

4

321=+++=

+++=

δδδδδ

由公式

224δπδ

ξ+=

计算系统阻尼比为：029.0203

.04203.02

2

=+=

πξ

系统的有阻尼固有频率为

s rad T W d d /952.1735.022===

ππ

系统无阻尼固有频率为

s

rad W W d n /960.17029

.01952.1712

2

=-=

-=

ξ

总结

这个学期我学习了测试技术课，有理论学习，也有实践操作。

通过实践操作，即做测试实验，我再一次深刻地感受到了理论与实际的差别，理论与实际相结合的重要性。我们这个学期做了三个测试实验：1，金属箔式应变片的温度效应及补偿 2、悬臂梁固有频率测试 、3振动测量及谱分。在做“金属箔式应变片的温度效应及补偿”时，我学到了金属应变片的贴片方法和按电桥的电路图如何用电路元件接成电路。

总之，通过这个学期的学习，我多方面的能力得到了很好的煅练