单自由度系统自由衰减振动和强迫振动(zu).ppt

1、单自由度系统自由阻尼振动和强迫振动特性参数的测量，理论力学振动实验一，基础力学教学实验中心，振动测试一般有两条主要技术路线：一是实验目的，一是了解常用振动测试系统的组成和仪器的使用；2.学会利用单自由度振动的自由衰减时域波形计算系统的固有频率f；3.学会用正弦激励法测量单自由度系统的幅频特性曲线，并用该曲线计算系统的固有频率f和阻尼比。二是实验仪器设备。SJF-3型激励信号源和JZ-1型激振器；2.SCZ2-3型振动计、ZG-1型传感器和虚拟测试仪；3，简支梁(作为无质量弹簧)，质量块(作为非弹性集中质量)。实验原理，1。被测对象和力学模型，该系统可视为：单自由度弹簧-质量系统，单自由度系统自

2、由阻尼振动和强迫振动特性参数的测量，重庆大学基础力学教学实验中心振动实验室，3。实验原理2。系统的运动微分方程：重庆大学基础力学教学实验中心振动实验室，上述公式两边除m。单自由度系统自由阻尼振动和强迫振动特征参数的测量，2-1。当阻尼较小时，微分方程的解为：单自由度系统强迫振动和自由阻尼振动特征参数的测量，称为单自由度系统自由阻尼振动，3。实验原理，如果我们能得到左图，我们就能得到系统的固有频率：f=1/T1，4。实验测试框图；5.实验数据和结果；1.系统微分方程的解是：H()称为强迫振动的传递函数，测量单自由度系统的自由阻尼振动和强迫振动的特征参数；2-2。当系统受迫振动时，2-2-1。强迫

3、振动的幅频特性曲线，其特点是阻尼较小，固有阻尼。通过测试幅频特性曲线可以测量阻尼特性，取不同的值可以得到不同的幅频特性曲线。4.实验测试框图。1.在激振力不变的情况下，根据一定的频率增量调整激振力的频率，测量相应的响应值，绘制幅频特性响应曲线。2.根据幅频特性曲线的最大点Bmax计算系统的固有频率f。根据半功率点计算阻尼系数。5.实验数据和结果，阻尼比：单自由度系统自由阻尼振动和强迫振动特征参数的测量，重庆大学机械基础教学实验中心振动实验室，固有频率：6。单自由度自由阻尼振动的实验步骤将传感器放在集中质量上，并将输出连接到振动计。2.点击计算机屏幕左下角的“退出系统”按钮，进入快速傅立叶变换频

4、谱分析仪。3。点击左下角“数据源”按钮重新连线，选择采样参数：通道1024赫兹，通道1或2，采样长度5。4.设置好参数后，点击确定按钮，用手轻敲简支梁(每1-2秒轻敲3次)。5.波形窗口出现后，用页面控制按钮选择一个规则波形，确定分析峰A的个数，用鼠标点击所选的起始峰，从波形图顶部读取时间值并记录下来；同样，记录结束峰的时间值，并计算峰之间的时间差。6.根据公式计算简支梁振动的固有频率f和周期T1。7.强迫振动实验步骤：1 .将传感器放在集中质量块上，并将输出端连接到振动计。2.将激振器连接到激励信号源的输出端，打开激励信号源的电源开关在幅频特性曲线上，以振幅等于0.707Bmxa为纵坐标，在幅频特性曲线上画一条水平线与两点A和B相交，以两点A和B为横坐标的垂直线，与两个频率A和B相交，然后用公式计算阻尼比。在幅频特性曲线上，找出最大振幅Bmxa对应的频率值，即简支梁振动系统的固有频率f。八、实验报告要求，1、画出力学模型