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振动实验指导书范文 机械振动学实验指导书实验内容简支梁各阶固有频率及主振型的测量 一、实验目的1用共振法确定简支梁的各阶固有频率和主振型。 2将实验所测得的各阶固有频率、振型与理论值比较。 二、实验装置框图正弦激振实验装置及仪器的安装如图1所示，电动激振器安装在支架上，激振方式是相对激振。 各激振点和拾振点的位置见图1，激振点的选取原则是保证不过分靠近 二、三阶振型的节点，使各阶振型都能受到激励。 图1实验装置框图注第1，13点为简支梁的支点处。 图2简支梁模型本实验取L=60cm b=5cm h=0.8cm 三、实验原理本实验的模型是一矩形截面简支梁，它是一无限自由度系统。 从理论上说，它应有无限个固有频率和主振型，在一般情况下，梁的振动是无穷多个主振型的迭加。 如果给梁施加一个合适大小的激扰力，且该力的频率正好等于梁的某阶固有频率，就会产生共振，对应于这一阶固有频率的确定的振动形态叫做这一阶主振型，这时其它各阶振型的影响小得可以忽略不计。 用共振法确定梁的各阶固有频率及振型，首先得找到梁的各阶固有频率，并让激扰力频率等于某阶固有频率，使梁产生共振，然后，测定共振状态下梁上各测点的振动幅值，从而确定某一阶主振型。 实际上，我们关心的通常是最低的几阶固有频率及主振型，本实验是用共振法来测量简支梁的 一、 二、三阶固有频率和振型。 实际测量三个点（图3）。 图3测量三自由度实验装置框图图4简支梁的 一、 二、三阶固有频率和主振型 四、实验方法1沿梁长度选定测点并作好标记。 选某测点为参考点，将传感器I固定置于参考点，专门测量参考点的参考信号。 传感器用于测量其余测点的位移响应振幅值。 2。 相位可直接由示波器或相位计测定。 粗略判断相位时，可用李萨如图形法来判断参考点是否有同相或反相分量，例如，对于图4所示的一阶振型，各测点的振动位移幅值对于参考点均为同相分量，示波器中出现的李萨如图是一直线或一椭圆，直线或长轴方向始终在某一象限，若直线或长轴方向转到另一象限，则说明有了反相分量，在同相分量点与反相分量点间，必有一振幅值接近零的节点，如图4所示的 二、三阶振型的节点。 3将电动激振器接入激振信号源输出端。 开启激振信号源的电源开关，对系统施加交变正弦激振力，使系统产生振动，调整信号源的输出调节开关便可改变振幅大小。 调整信号源的输出调节开关时注意不要过载。 4。 调整信号源，使激振频率由低到高逐渐增加，当激振频率等于系统的第一阶固有频率时，系统产生共振，测点振幅急剧增大，将各测点振幅记录下来，根据各测点振幅便可绘出第一阶振型图，信号源显示的频率就是系统的第一阶固有频率。 同理，可得到 二、三阶固有频率和第 二、三阶振型。 五、实验结果与分析实验记录表简支梁的 一、 二、三阶固有频率和主振型阶数固有频率(Hz)测量固有频率(Hz)计算第一测点测量第一测点计算第二测点测量第二测点计算第三测点测量第三测点计算1各阶固有频率的理论计算值与实测值2各测点的振幅实测值3绘出观察到的简支梁