振动系统固有频率的测试

实验原理
1. 简谐力激振: 由简谐力作用下的强 迫振动系统如右图，其 运动方程为： m Cx Kx F0 sin et x
K
m
C
F0 sin et
方程式的解由自由振动基和强迫振动项两 部分组成。由于阻尼的存在，自由振动基随时 间不断的衰减消失，最后，只剩下强迫振动部 分。
实验原理
3.3 测量
敲击简支梁中部ห้องสมุดไป่ตู้就可看到时域波形和频 谱显示，谱峰就是系统的固有频率。
实验结果
测试方法
幅值判别法 相位判别法 自谱判别法
固有频率
24.3 24.4 24.8
实验步骤
3、衰减振动法测量 3.1安装仪器 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型振动教学实验仪的 加速度传感器输入端，功能档位拨到加速度 档的a加速度，输出信号接到采集仪的第一通 道。
实验步骤
3.2 开机
进入DASP2000标准版软件的主界面，选择 单通道按钮。进入单通道波谱双显状态示波。
实验原理
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： F F sin t 加速度信号为： 共振时，
Y sin(t ) y
2
n ,

2
X轴信号和Y轴信号的相位差为90度。根据利萨如 图原理可知，屏幕上的图象应是一个正椭圆。
振动系统固有频率的测试
目录
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
实验目的
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）
2.1 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ZJY601A型振动教学实验仪后接入采集仪 第二通道（Y 轴）。加速度传感器放在距离梁端1/3处。 2.2 用DASP2000标准版双通道中的利莎如图示波， 调节激振器的频率，观察图像的变化情况，用ZJY601A型振动教学实验仪加速度档的a进行测量，观察 图像，根据共振时的判别法原理，来确定共振频率。 2.3 可通过ZJY-601A型振动教学实验仪“输出增益” 旋钮调节传感器测试通道信号的大小，调节“波形监 视调节”旋钮调节信号源输出信号幅值大小。
实验原理
1.1 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。
1.2 相位判别法
相位判别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。
实验原理
2、自谱分析法: 当系统做自由衰减振动时包含了各阶 频率成分，时域波形反映了各阶频率下自 由衰减波形的线性叠加，通过对时域波形 做FFT转换就可以得到其频谱图，从而我 们可以从频谱图中峰值处得到系统的固有 频率。
实验步骤
1、幅值判别法测量 1.1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器端面平齐 为宜。把激振器的信号输入端用连接线接到ZJY601A型振动教学实验仪的功放输出接口。 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型振动教学实验仪的加速 度传感器输入端，功能档位拨到加速度档的a加 速度。
1.
实验装置
1、振动系统：简
支梁、激振器。 2、测振系统：传 感器、 ZJY-601A 型振动教学实验 仪、INV303系列 智能信号采集处 理分析仪、计算 机及DASP大容量 数据采集与信号 处理分析软件。
实验原理
对于振动系统，经常要测定其固有频率， 最常用的方法就是用简谐力激振，引起系 统共振，从而找到系统的各阶固有频率。 另一种方法是衰减法，用冲击力激振， 通过衰减振动波形自谱分析法测试振动系 统固有频率。
强迫振动解可写成：
x A sin(et )
式中：
A F0 m 2
e 2 2 4 2e 2 (1 2 ) 4
2e tan 2 2 e
当强迫振动频率和系统固有频率相等时引 起系统共振，共振时振幅和相位都有明显的 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。
1.2开机
实验步骤
进入DASP2000标准版软件的主界面，选择 单通道按钮。进入单通道示波状态进行波形示波。 1.3测量
打开ZJY-601A型振动教学实验仪的电源开关， 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。
实验步骤
2、相位判别法测量