振動系統(tǒng)固有頻率的測試實驗報告

1、文檔來源為：從網(wǎng)絡收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持實驗一：振動系統(tǒng)固有頻率的測試實驗目的1 學習振動系統(tǒng)固有頻率的測試方法；2、 學習共振動法測試振動固有頻率的原理與方法；(幅值判別法和相位判別法)3、 學習錘擊法測試振動系統(tǒng)固有頻率的原理與方法；(傳函判別法)二.實驗原理(一)、對于振動系統(tǒng)，經(jīng)常要測定其固有頻率，最常用的方法就是用簡諧力激振，引起 系統(tǒng)共振，從而找到系統(tǒng)的各階固有頻率。(二)、相位判別法，相位判法是根據(jù)共振時特殊的相位值以及共振動前后相位變化規(guī)律所提出來的一種共振判別法。在簡諧力激振的情況下， 用相位法來判定共振是一種較為敏感的方法，而且共振是的頻率就是系統(tǒng)的無

2、阻尼固有頻率，可以排除阻尼因素的影響。若激振信號為：F F sin wt位移信號為：y丫sin(wt j )速度信號為：wY cos(wt j )加速度信號為：V W2Y sin(wt j)(1)、位移判別共振：激振信號為：F F sin wt位移信號為：y丫sin(wt j )當w略大于wn或略小于wn時，圖象都將由正橢圓變?yōu)樾睓E圓，因此圖象圖象由斜橢圓 變?yōu)檎龣E圓的頻率就是振動體的固有頻率。(2)、速度判別共振：激振信號為：F F sin wt,速度信號為：wY cos(wt j )當w略大于wn或略小于wn時，圖象都將由直線變?yōu)樾睓E圓，因此圖象由斜橢圓變?yōu)橹本€的頻率就是振動體的固有頻率。

3、(3)、加速度判別共振：激振信號F F sin wt,加速度信號w2Y sin(wt j)共振時，屏幕上的圖象應是一個正橢圓。 因此圖象由斜橢圓變?yōu)檎龣E圓的頻率就是振動體的 固有頻率。(三)、另一種方法是用錘擊法，用沖擊力激振，通過輸入的力信號和輸出的響應信號進行傳函分析，得到各階固有頻率。響應與激振力之間的關系可用導納表示：Y的意義就是幅彳值為 =蘭的激勵力所產(chǎn)生的響應。研究Y與激勵力之間的關系，就可得到系 統(tǒng)的頻響特性曲線。在共振頻率下的導納值迅速增大，從而可以判別各階共振頻率。三.實驗步驟一、幅值判別法測量1 安裝儀器把電動接觸式激振器安裝在底座上， 調(diào)節(jié)電動接觸式激振器高度， 讓接觸頭

4、對簡支梁產(chǎn)生一定的預壓力，使激振桿上的紅線與激振動器端面平齊為宜。把激振器的信號輸入端用連接線接到 ZJY-601A 型振動教學試驗儀的功放輸出接口上。把帶磁座的加速度傳感器放在簡支梁上，輸出信號接到ZJY-601A 型振動教學試驗儀的文檔來源為：從網(wǎng)絡收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持加速度傳感器輸入端，功能檔位拔到加速度檔的a加速度。2、開機進入 DASP2005 標準版軟件的主界面，選擇單通道按鈕。進入單通道示波狀態(tài)進行波形示波。3、測量打開 ZJY-601A 型振動教學試驗儀的電源開關，調(diào)大功放輸出按鈕，注意不要過載，從0 開始調(diào)節(jié)頻率按鈕，當簡支梁產(chǎn)生振動，振動最大時，記錄

5、當前頻率。繼續(xù)增大頻率可得到高 階振動頻率。二、相位判別法測量1、 將激勵信號源輸出端信號波形監(jiān)視，接入采集儀第一通道(X 軸)，加速度傳感器輸出 信號經(jīng) ZJY-601A 型振動教學試驗儀后接入采集儀第二通道( Y 軸)。加速度傳感器放在距 離梁端 1/3 處。2、 用 DASP2005 標準版雙通道中的利薩如圖示波， 調(diào)節(jié)激振動器的頻率，觀察圖象的變化情況，分別用 ZJY-601A 型振動教學試驗儀加速度檔的a、v、d進行測量，觀察圖象，根據(jù)共振時各物理量的判別法原理，來確定共振頻率。3、可通過 ZJY-601A 型振動教學試驗儀“輸出增益”旋鈕調(diào)節(jié)傳感器測試通道信號的大小， 調(diào)節(jié)“波形監(jiān)

6、視調(diào)節(jié)”旋鈕調(diào)節(jié)信號源輸出信號的幅值大小。三、傳函判別法測量1、安裝儀器把試驗模型力錘的力傳感器輸出線接到ZJY-601A 型振動教學試驗儀第一通道的加速度傳感器輸入端，檔位拔到加速度檔的a，輸出信號接到采集儀的第一通道；把帶磁座的加速度傳感器放在簡支梁上，輸出信號接到ZJY-601A 型振動教學試驗儀的第二通道加速度傳感器輸入端，檔位拔到加速度檔的a加速度，輸出信號接到采集儀的第二通道。2、開機進入 DASP2005 標準版軟件的主界面，選擇雙通道按鈕。進入雙通道示波狀態(tài)進行傳函示波。 在自由選擇中選擇傳函幅頻和相位項示波。3、測量用力錘敲擊簡支梁中部， 就可看到時域波形，按鍵盤上的“ F9

7、”功能鍵，就可得到頻響曲線， 第一個峰就是系統(tǒng)的固有頻率。 后面的幾個峰是系統(tǒng)的高階頻率。 移動傳感器或用力錘敲擊 簡支梁的其它部位，再進行測試，記錄下各階固有頻率。四、實驗結(jié)果和分析(1)相位判別法李薩如圖像：X-激振信號，Y-位移、速度、加速度信號Y 軸 信號一階固有頻率二階固有頻率三階固有頻率位移速度文檔來源為：從網(wǎng)絡收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持加速度(2)傳遞函數(shù)幅值圖像文檔來源為：從網(wǎng)絡收集整理.word 版本可編輯.歡迎下載支持表1:傳函峰值列表序號頻率幅值相位014.300e+0014.157e+0021.271e+001024.700e+0012.815e+00

8、2-4.419e+001034.800e+0012.801e+002-7.949e+001041.615e+0021.235e+002-1.075e+002053.885e+0029.903e+0011.711e+002063.875e+0029.732e+0011.790e+002073.895e+0029.565e+0011.631e+002083.905e+0029.418e+0011.567e+002093.855e+0029.374e+001-1.588e+002103.840e+0028.878e+001-1.426e+002從圖像和峰值列表中 3 個波峰可以判斷出一階固有頻率、二階固有頻率、三階固有頻率的點分別為 01、04 和 05。將以上結(jié)果匯總為下表實驗結(jié)果分析：