各类梁固有频率简易理论计算公式.doc

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1、各类梁固有频率简易理论计算公式摘　要:将虚拟仪器技术应用于悬臂梁固有频率的测量组成了基于虚拟仪器的测试系统介绍了测试系统的硬件、软件的构成开发了基于LabVIEW的测量程序。测试实验采用力锤产生脉冲激励对等强度悬臂梁固有频率进行了测试对实验结果进行了分析并与有限元分析和理论公式计算结果作比较结果表明测试结果可靠测量精度高。该测试系统提供了一种新的悬臂梁固有频率测试方法具有一定的参考价值。关键词:虚拟仪器LabVIEW等强度悬臂梁力锤固有频率中图分类号:TP391　　文献标识码:AResearchonnaturalfrequencyo

2、fcantileverbeambasedonLabVIEWLiuQuan1　GuoYingfu12　ZhangYuelei3　YongManjiang41.Electro2mechanicalEngineeringSchoolHunanuniversityofscienceandtechnologyXiangtan.XiaoxiangSchoolHunanuniversityofscienceandtechnologyXiangtan.XiangtanElectricManufacturingCorporationLtd4.Xian

3、gtanCityspecialequipmenttestinglaboratoryXiangtanAbstract:Applyingthevirtualinstrumenttechnologyinthenaturalfrequencymeasuringexperimentofthecantileverbeamthevirtualinstrumentsystemwasformedbasedonvirtualinstrument.Theconstitutionofthetestsystemhardwareandsoftwarewasin

4、troducedindetailandthetestprogrambasedonLabVIEWwasmade.ThistestsystemusedthehammertogeneratethepulseexcitationandanalyzetheexperimentalresultsandusedfiniteelementanalysisandtheoreticalcalculationresultsforcomparisonTheresultsshowthatthetestresultsisreliableandhighlyacc

5、uracy.Thetestsystemprovidesanewtestingmethodandhasacertainreferencevalue.Keywords:virtualinstrumentLabVIEWequal2strengthcantileverbeamhammernaturalfrequency　3基金项目:湖南省教育厅普通高校教学改革项目资助。0　引　　言采用虚拟仪器技术实现固有频率测量取代传统的固有频率测试方法将成为一种趋势。虚拟仪器是利用一些基本硬件配合以软件编程技术而组成的各种各样的仪器系统1。它将计算机资源

6、测控硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件进行有效结合用普通PC机屏幕为虚拟仪器显示面板大大减少了仪器的硬件资源。这种以软件为核心的仪器可以按照用户的需要定义仪器功能和结构。本文以PC为硬件平台配合必要的传感器、信号调理器和数据采集卡组成等强度悬臂梁固有频率测试的硬件系统以LabVIEW软件为平台编写了测试程序以力锤为激励对等强度悬臂梁进行测试。LabVIEW是一种用图标代替文本文件创建应用程序的图形化编程语言运用其编写的程序直观易懂提高测试效率。1　测试系统构造系统由等强度悬臂梁、加速度传感器、电荷放大器、信号调理器和装

7、有LabVIEW软件的计算机组成。测试系统如图1所示。图1　测试系统・58・　第32卷电　子　测　量　技　术1.1　等强度悬臂梁在力的作用下各个断面应力相等的悬臂梁称为等强度悬臂梁。可知当梁的厚度不变时梁的宽度必须随着长度的变化而变化。选用的悬臂梁的支座为铸铁件制作等强度梁用不锈钢制成。悬臂梁材料密度为7850Kg/m3弹性模量为200GPa长210mm根部宽40mm厚5mm。结构尺寸如图2所示。图2　悬架结构尺寸1.2　其他元器件选择根据测量要求测试系统实验选用的测量器件如下:LC1301型号力锤加速度传感器型号是JC26压电加速

8、度计电荷放大器选用北戴河电子仪器厂生产的CA21A型电荷放大器信号调理器选用的是NI公司生产的SC2345信号调理器数据采集卡选用的是PCI6024E采集卡。PCI6024E为PCI总线低价位多功能数据信号采集卡传输速度快数据转换率高