简支梁振动系统动态特性综合测试方法

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1、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33.系统强迫振动固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75.主动隔振的测量96.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2222一、设计题目简支梁振动系统动态特性综合测试方法。二、设计任务1.振动系统固有频率的测量。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。4.系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量。5.主动隔振的测量。6.被动隔振的测量。7.

2、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1-1）（2）实验原理：22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1-1实验装置图）（3）实验方法：①安装仪器

3、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。②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，输入传感器灵敏度、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。③测量打开DH1301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，且振动量最大时（共振），保持该频率一段时间，

4、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。22④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）58.5938183.5938386.7188幅值（mv）2.87245.60046.52252.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

5、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=Bsin(ωt-ψ)（式2-1）v==ωBcos(ωt-ψ)（式2-2）（式2-3）22式中：B一一位移振幅ω——振动角频率ψ——初相位X=BA=ω2B=(2πf)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：①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

6、接线连接激振器和DH1301扫频信号源输出接口。②连接仪器和传感器把加速度传感器安装在简支梁的中部，输出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中部，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。③仪器参数设置22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。④采集并显示数据调节扫频信号源的输出频率

7、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：实验数据结果位移X速度V加速度A0.04882.14163.99081.267022综上所述，实验结果与计算结果大致相等。3.系统强迫振动固有频率和阻尼的测量（1）实验步骤：①分析软件进入到频响函数分析模块。②设置信号源频率，起始频率：0Hz，结束频率：100Hz，线性扫频间隔：1Hz/s。③设置