简支梁振动系统动态特性综合测试方法.docx

简支梁振动系统动态特性综合测试方法.docx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 11•振动系统固有频率的测量 12•测量并验证位移、速度、加速度之间的关系 3系统强迫振动I古I有频率和阻尼的测量 64•系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量 6主动隔振的测量 9被动隔振的测量 137•复式动力吸振器吸振实验 18五、 心得体会 21六、 参考文献 21设计题目简支梁振动系统动态特性综合测试方法。二、 。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。系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量。主动隔振的测量。被动隔振的测量。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1T)(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IT实验装置图)(3)实验方法: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牛一定的预压力,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。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,输入传感器灵皱度、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。测量打开DII1301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,U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)(mv)•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二Bsin(式2-1)v=一=o)Bcos(wt-ip) (式2-2)dtd2x20-/ 、a=—-= —0)dr (式2-3)式中:B位移振幅3振动角频率 e——初相位X二BA=G)2B=(2jtf)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: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。连接仪器和传感器把加速度传感器安装在简支梁的中部,输岀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屮部,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。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。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:,实验结果与计算结果大致相等。(1) 实验步骤:分析软件进入到频响函数分析模块。设置信号源频率,起始频率:OIIz,结束频率:lOOIIz,线性扫频间隔:l