重庆大学理论力学自由衰减振动和强迫振动实验

实验时间 2014 年 11 月 10 日 实验项目类型实验项目类型实验项目名称实验项目名称 自由衰减振动和强迫振动实验 验证验证综合综合设计设计其他其他 指导老师签名指导老师签名本次实验成绩本次实验成绩 一 实验目的 一 实验目的 1 了解振动系统和测振系统的组成及原理 2 了解单自由度系统振动模型的有关概念 3 学习用衰减振动波形及共振法测试振动系统固有频率的原理和方法 5 测定简支梁振动系统的固有频率 周期 阻尼比及幅频特性曲线 二 实验原理 二 实验原理 三 实验设备及仪器 三 实验设备及仪器 1 简支梁振动系统 2 ZG 1 型传感器 2 只 3 SJF 3 型激振信号源 4 SCZ2 3 型测振仪 5 JZ 1 型激振器 6 虚拟测试系统 四 实验步骤四 实验步骤 单自由度系统自由衰减振动单自由度系统自由衰减振动 1 将传感器置于集中质量块上 输出端接测振仪 2 在计算机屏幕上点击左下角 退出系统 处按 单 进入 FFT 频谱分 析仪 3 点击左下角 数据源 处按扭 再线 采样参数选择 频道 1024Hz 通道 1 或 2 采样长度取 5 4 参数设定好后 点击 确定 按扭 同时用手轻敲击简支梁 每 1 2 秒 敲击 3 次 5 波形窗口出现后 用 页面控制 按扭选择一段规则波形来确定分析波 峰次数 a 用鼠标点击选定起始波峰处 从波形图上方读出时间值并记 录下来 同理 记录终止波峰处的时间值 计算 a 个波峰间的时间差 6 根据公式计算出简支梁振动系统的周期 T 和固有频率 f 单自由度系统强迫振动单自由度系统强迫振动 1 将传感器置于集中质量块上 输出端接测振仪 2 将激振器接入激振信号源的输出端 开启激振信号源的电源开关 将电 流调到 80 至 100mA 之间 使系统产生正弦振动 3 按一定的规律 调节激振信号源输出信号的频率 从测振仪上读出给定 的各频率所对应的振动幅值并记录下来 4 以频率为横坐标 振动幅值为纵坐标 绘出系统的幅频特性曲线来 5 在幅频特性曲线上 以幅值等于 0 707Bmxa为纵坐标 作一条水平线相 交与幅频特性曲线上的 a b 两点 以 a b 两点向横坐标作垂线 相交 于两个频率 a和 b 再用公式计算出阻尼比 和固有频率 f 6 在幅频特性曲线上 找出最大的幅值 Bmxa所对应的频率值 即为简支梁 振动系统的固有频率 f 五 实验数据原始记录 五 实验数据原始记录 单自由度系统自由衰减振动单自由度系统自由衰减振动 自由衰减振动波形图 00 2 ba f 阻尼比 固有 率 t 1 t 2 衰减振动数据记录表 时间时间 t1 s 时间时间 t2 s 衰减次数衰减次数 a周期周期 T s 固有频率固有频率 f 1 s 3 17 10 14 64 10 143 68 10 227 2 单自由度系统强迫振动实验单自由度系统强迫振动实验 幅频特性曲线数据记录表 频率频率 Hz 101520212223242526 振幅振幅 um 1 83 24 65 55 66 47 49 921 5 频率频率 Hz 272829303132333435 振幅振幅 um 27 589 646 723 215 610 98 98 17 2 频率频率 Hz 4