实验十 弹性结构振动响应测试

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1、实验十弹性结构振动响应测试一、实验目的1、掌握振动系统的组成原理及构件振动的测试方法；2、了解所用仪器的工作原理及使用方法。二、实验要求1、学会使用spectra(softest)软件进行数据采集及数据文件记录；2、学会使用MATLAB软件进行FFT分析，绘出被测试件的振动频谱图。三、实验环境1、谱分析软件VS302USB；2.、MATLAB7.0；3、噪声信号发生器ZN1681；4、功率放大器GF-10；5、激振器JZ-2A；6、试件0.5m×0.5m×2㎜；7、加速度传感器YD5；8、电荷放大器SD-6A；9、通用计算机P41.7

2、/256；10、试件支架；11、Microphone输入线。四、实验内容及步骤1、实验内容：测量薄板在宽带激励下稳态振动响应，测试系统如下图所示。信号发生器功率放大器激振器信号采集分析系统电荷放大器加速度传感器试件2、实验步骤：（1）、由上述系统测量薄板的振动响应并记录下时域信息。（2）、在matlab中对其时域信息进行频谱分析找出各个共振峰。（3）、在最低频率的共振峰处利用半功率法求其损耗因子η。五、实验结果1、画出0～1000Hz的振动频谱图，标出各共振峰的频率；图中所示个共振峰的中心频率各为：13.11hz，23.21hz，58

3、.87hz，73.67hz，151.1hz，194.8hz，261.4hz，278.2hz，291hz，309.2hz，328.7hz，448.5hz，472.7hz，651.7hz，686.7hz，747.9hz，890.6hz2、对应最低频率的共振峰，按半功率法求损耗因子η。将上面的频域分析图放大并按半功率法去点如下图：其中，b点为中心共振频率，a、c两点为b点功率P除以0.707得到。则，有共振点处坐标为b（13.11,122.7）;半功率点处坐标为a(12.79,86.76)及c(13.17,86.76)。则，由式可知，损耗因

4、子η=0.044六、注意事项1、试件与激振器顶杆连接是通过磁力（座）吸附在试件表面，并悬挂在支架上，因此，实验中不要碰撞试件，以免试件转动使激振器顶杆受力而损坏激振器。2、功放极易损坏，因此，其输出幅值不能超出规定电压，更不能短路。注意信号发生器及电荷放大器的输出也不能短路。七、讨论思考题根据频谱图分析试件的振动模态。分析：此图为频率范围为0—6000hz的频谱分析图，由图可知：a、此试件的振动有多个共振峰，即包含有多个振动模态。b、在低频段，共振峰较高（即能量较集中），且共振峰的数量明显高于高频段，即此材料在低频时较容易产生共振。附

5、录：1、matlab实现fft画图：y=data(1+2000:4096*8+2000);Y=fft(y);fn=0.5*fs;w=linspace(1,fn,4096*8);Ya=abs(Y);plot(w,Ya);axis([010000500]);