固有频率测定方式.docx

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实验三振动系统固有频率的测量
、实验目的
1、了解和熟悉共振前后利萨如图形的变化规律和特点；
卬=兀/2,x轴信号和y轴信号的相位差为兀/2,根据利萨
如图原理可知，屏幕上的图象将是一个正椭圆。当3略大于3n或略小于3n时，图象都
将由正椭圆变为斜椭圆,
其变化过程如下图所示。因此图象由斜椭圆变为正椭圆的频率就是
振动体的固有频率。
3<GjnCO=COnCO>COn
图3-2用位移判别法共振的利萨如图形
（四）速度判别共振
将激振动信号输入到采集仪的第一通道（即x轴），速度传感器输出信号或通过ZJT-601A
型振动教学仪积分档输出量为位移的信号输入第二通道（即y轴），此时两通道的信号分别
为：
激振信号为：F=Fsinat
速度信号为：y=aYcos（at-）
共振时，3=3n,中=兀/2,x轴信号和y轴信号的相位差为兀/2,根据利
萨如图原理可知，屏幕上的图象将是一条直线。当
3略大于3n或略小于3n时，图象都
将由直线变为斜椭圆，其变化过程如下图所示。因此图象由斜椭圆变为直线的频率就是振动
体的固有频率。
CO<COn
图3-3用速度判别法共振的利萨如图形
（五）加速度判别共振
将激振动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第二通
道（即y轴），此时两通道的信号分别为：
激振信号为：F=Fsint
加速度信号为：y=-2sin（t
共振时，0=环,邛=n/2,x轴信号和y轴信号的相位差为n/2,根据利萨如图原
理可知，屏幕上的图象将是一个正椭圆。当0略大于0n或略小于con时，图象都将由正椭圆变为斜椭圆，其变化过程如下图所示。因此图象由斜椭圆变为正椭圆的频率就是振动体的固有频率。
3<3n
3-3n
(jl)>(jl)n
图3-4用加速度判别法共振的利萨如图形
（三）、传函判别法（频率响应函数判别法一一动力放大系数判别法）
通常我们认为振动系统为线性系统，用一特定已知的激振力，以可控的方法来激励结构，同时测量输入和输出信号，通过传函分析，得到系统固有频率。
响应与激振力之间的关系可用导纳表示：
_1kj：
丫：2e：:p二tnI_2Du
,1-
Y的意义就是幅值为1的激励力所产生的响应。研究Y与激励力之间的关系，就可得到系统的频响特性曲线。在共振频率下的导纳值迅速增大，从而可以判别各阶共振频率。
（四）、自谱分析法
当系统做自由衰减振动时包括了各阶频率成分，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各峰值处得到系统的各阶固有频率。
四、实验方法
（一）、幅值判别法测量
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动器端面平齐为宜，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DH59XX的振动测试通道