理論力學(xué)實(shí)驗(yàn)

1、理論力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)械振動(dòng)部分）王潤勇賈培強(qiáng)編寫唐山學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)部組編2005.10 目錄機(jī)械振動(dòng)測試的意義與實(shí)驗(yàn)要求2實(shí)驗(yàn)一測量簡諧振動(dòng)位移、速度、加速度的幅值3實(shí)驗(yàn)二測量簡諧振動(dòng)的頻率（綜合性實(shí)驗(yàn)）6方法1雙蹤示波比較法方法2利薩如圖形法實(shí)驗(yàn)三測量振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率（綜合性實(shí)驗(yàn)）12方法1幅值判別法方法2相位判別法機(jī)械振動(dòng)測試的意義與實(shí)驗(yàn)要求一機(jī)械振動(dòng)測試的一般意義機(jī)械振動(dòng)是理論力學(xué)的重要組成部分，振動(dòng)測試實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生加強(qiáng)對課堂所學(xué)知識(shí)的理解，同時(shí)也是研究機(jī)械振動(dòng)規(guī)律的重要手段。振動(dòng)測試在于通過傳感器、放大器以及顯示或記錄儀器，測量機(jī)械、工程結(jié)構(gòu)（或力學(xué)模型）運(yùn)行中其重要部位的位移、速度、加速度

2、等運(yùn)動(dòng)量，并了解機(jī)械或結(jié)構(gòu)的動(dòng)特性，如固有頻率、固有振型、阻尼及剛度等，從而了解機(jī)械或結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，為機(jī)械或結(jié)構(gòu)的動(dòng)力設(shè)計(jì)服務(wù)。振動(dòng)信號(hào)可以反映機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的損傷。上世紀(jì)90年代，利用振動(dòng)測試對運(yùn)行機(jī)械的故障進(jìn)行診斷和對工程結(jié)構(gòu)的損傷進(jìn)行檢測已為眾多科研工作者所重視。運(yùn)行監(jiān)測和故障診斷已逐漸成為由振動(dòng)理論、振動(dòng)測試和信號(hào)分析相結(jié)合而形成的一門重要學(xué)科。其中，振動(dòng)測量和實(shí)驗(yàn)分析起著關(guān)鍵性的作用。二實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真做好預(yù)習(xí)，閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，復(fù)習(xí)有關(guān)的理論知識(shí)，明確實(shí)驗(yàn)的目的、原理和實(shí)驗(yàn)步驟等。對實(shí)驗(yàn)中使用的儀器、設(shè)備和實(shí)驗(yàn)裝置等，要初步了解其工作原理、使用方法和操作注意事項(xiàng)。認(rèn)真、清楚

3、地了解實(shí)驗(yàn)所需記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)目及數(shù)據(jù)處理的原理和方法，設(shè)計(jì)好數(shù)據(jù)記錄表格。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，要注意保持實(shí)驗(yàn)室的整潔、安靜。未經(jīng)允許，不得隨意動(dòng)用室內(nèi)的儀器、設(shè)備。實(shí)驗(yàn)中儀器、設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)告，不得擅自處理，更不準(zhǔn)隱匿不報(bào)。認(rèn)真接受教師對實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)情況的抽查、提問；仔細(xì)聆聽教師對實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的講解。操作儀器、設(shè)備之前，應(yīng)注意檢查儀器、設(shè)備是否處于完好狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)過程中，嚴(yán)格按儀器、設(shè)備的操作規(guī)程進(jìn)行操作，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要隨時(shí)分析、判斷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性，保障實(shí)驗(yàn)過程的順利進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)束前，應(yīng)將全部數(shù)據(jù)交教師審閱，經(jīng)教師同意后結(jié)束實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將所用儀器、設(shè)備擦拭干凈，恢復(fù)

4、至初始正常狀態(tài)。書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告要做到字跡工整，圖表清晰，結(jié)論簡明。實(shí)驗(yàn)一測量簡諧振動(dòng)位移、速度、加速度的幅值一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解常用振動(dòng)測試儀器、傳感器的工作原理和使用方法。2、了解簡諧振動(dòng)位移、速度、加速度之間的關(guān)系。3、學(xué)習(xí)用傳感器測量簡諧振動(dòng)位移、速度、加速度的幅值。二、實(shí)驗(yàn)儀器及安裝示意圖（一）、主要儀器、設(shè)備1、ZJY-601T型振動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。包括：簡支梁、偏心電機(jī)和調(diào)壓器、JZ-1型電動(dòng)式激振器（激振頻率范圍：10Hz-1000Hz）。2、YD-1型加速度傳感器（加速度峰值測量范圍：0-199.9m/s2）；CD-1型速度傳感器（速度有效值測量范圍：0T99.9mm/s）；8500

5、系列電渦流傳感器（位移測量范圍：0-1999“m）。3、ZJY-601A型振動(dòng)教學(xué)測試儀。包括：多功能振動(dòng)測試儀和掃頻信號(hào)發(fā)生器和功率放大器它可對被測物體的振動(dòng)加速度、速度和位移進(jìn)行測量，并可將此振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之相應(yīng)的0-5V電壓信號(hào)輸出，供計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器使用。4、INV3060信號(hào)采集處理分析儀和DASP數(shù)據(jù)采集處理軟件（二）儀器安裝示意圖圖2-1幅值測量儀器組成及接線示意圖三、實(shí)驗(yàn)原理1、簡諧振動(dòng)信號(hào)的基本參數(shù)包括：頻率、幅值和初始相位。幅值的測試主要有三個(gè)物理量 即位移、速度、加速度。它們可采用相應(yīng)的傳感器來測量，也可通過積分或微分來測量。設(shè)簡諧振動(dòng)位移、速度、加速度分別為x、v、

6、a其幅值分別為X、V、A,它們之間的關(guān)系如下x=Xsingt申）v=x/=Xcos（t-申）=Vcos（t-申）（IT）a=x/=-w2Xsin（t-申）=-Asin（t-申）式中，w為振動(dòng)角頻率（3=2nf），9為初相角。則，位移、速度、加速度幅值間的關(guān)系為V=wX、A=w2X（1-2）A=wV振動(dòng)信號(hào)的幅值可根據(jù)位移、速度、加速度的關(guān)系，用相應(yīng)的傳感器來測量，還可采用具有微積分功能的測試儀進(jìn)行測量。2、在進(jìn)行振動(dòng)測量時(shí)，傳感器通過換能器把位移、速度、加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過放大器放大，然后通過AD卡進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，采集到的數(shù)字信號(hào)為電壓變化量，通過軟件在計(jì)算機(jī)上顯示出來，這時(shí)讀

7、取的數(shù)值為電壓值，通過標(biāo)定值進(jìn)行換算就可測出振動(dòng)量的大小。3、DASP軟件“參數(shù)設(shè)置”中各參數(shù)的輸入。調(diào)整好儀器的狀態(tài)（如傳感器的檔位、放大器增益、是否積分以及程控倍數(shù)等）后，要在DASP軟件“參數(shù)設(shè)置”表中輸入各通道的工程單位和標(biāo)定值。傳感器的工程單位隨傳感器的類型而定，或加速度單位、或速度單位、或位移單位等等。傳感器的靈敏度表示每個(gè)工程單位輸出多少PC的電荷，如是加速度，而且參數(shù)表中工程單位為m/s2,則靈敏度為PC/m/s2。測試儀的面板上有一靈敏度調(diào)節(jié)鈕，用小螺絲刀進(jìn)行調(diào)節(jié)，把傳感器的靈敏度輸入儀器。傳感器的標(biāo)定值：因加速度峰值為200m/S時(shí)輸出為滿量程5V電壓，則=5/200=0.

8、025（V/m/s2）；速度峰值為200mm/s時(shí)輸出為滿量程5V電壓，則=5/200=0.025（V/mm/s）；位移峰值為2000“m時(shí)亦輸出為滿量程5V電壓，則=5/2000=0.0025（V/pm）。若“輸出增益”選10檔，則K2=10,參數(shù)設(shè)置中的標(biāo)定值為：K=K1XK2X1000（mV/U）（U每個(gè)工程單位）4、用有效值來衡量振動(dòng)量的大小是一種比較好的方法，它涉及了振動(dòng)隨時(shí)間變化的過程，不像峰值那樣不涉及整個(gè)時(shí)間波形；更重要的是，有效值作為振動(dòng)的一種度量，它直接與振動(dòng)能量有關(guān)。簡諧振動(dòng)位移的有效值為Arms（t+9）dt二AI、a。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、安裝儀器。把電動(dòng)接觸式激振器安裝在

9、支架上，并保證激振器頂桿對簡支梁有一定的預(yù)壓力(不要超過頂桿上的紅線標(biāo)識(shí))，用專用連接線連接激振器和ZJY-601A型教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀的功放輸出接口。把帶磁座的加速度傳感器放在簡支梁中部，輸出信號(hào)接到ZJY-601A型教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀的加速度傳感器輸入接口，功能檔位撥到“加速度計(jì)”檔的a加速度。2、打開ZJY-601A型教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀的電源開關(guān)，撥到靈敏度適調(diào)，用螺絲刀調(diào)節(jié)靈敏度適調(diào)，輸入傳感器的靈敏度。3、開機(jī)進(jìn)入DASP2000標(biāo)準(zhǔn)版軟件的主界面，選擇“單通道”按鈕，進(jìn)入單通道示波狀態(tài)進(jìn)行波形示波。4、在采樣參數(shù)設(shè)置菜單下輸入標(biāo)定值K和工程單位m/s2，設(shè)置采樣頻率為4000Hz，程控倍數(shù)1倍。5、調(diào)節(jié)Z

10、JY-601A測振儀激振信號(hào)頻率旋紐到40Hz左右，不要使梁產(chǎn)生共振。6、在示波窗口中按數(shù)據(jù)列表進(jìn)入數(shù)值統(tǒng)計(jì)和峰值列表窗口，讀取當(dāng)前振動(dòng)最大值。7、改變檔位v(mm/s)、x(pm)進(jìn)行測試。8、更換速度和位移傳感器分別測量A(m/s2)、V(mm/s)、X(“m)。實(shí)驗(yàn)二測量簡諧振動(dòng)的頻率方法1、雙蹤示波比較法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握常用振動(dòng)測試儀器、傳感器的工作原理和使用方法2、了解用雙蹤示波比較法測試未知信號(hào)頻率的原理。3、學(xué)習(xí)用雙蹤示波比較法測量簡諧振動(dòng)的頻率。4、學(xué)習(xí)用DASP軟件的頻率計(jì)功能測量簡諧振動(dòng)頻率。二、實(shí)驗(yàn)儀器及安裝示意圖（一）、主要儀器、設(shè)備1、ZJY-601T型振動(dòng)教學(xué)實(shí)

11、驗(yàn)臺(tái)。包括：簡支梁、偏心電機(jī)和調(diào)壓器。2、YD-1型加速度傳感器（加速度峰值測量范圍：0-199.9m/s2）；CD-1型速度傳感器（速度有效值測量范圍：0T99.9mm/s）。3、ZJY-601A型振動(dòng)教學(xué)測試儀。包括：多功能振動(dòng)測試儀、掃頻信號(hào)發(fā)生器和功率放大器它可對被測物體的振動(dòng)加速度、速度和位移進(jìn)行測量，并可將此振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之相應(yīng)的0-5V電壓信號(hào)輸出，供計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器使用。4、INV3060信號(hào)采集處理分析儀和DASP數(shù)據(jù)采集處理軟件。二）儀器安裝示意圖圖2-1雙蹤示波比較法儀器組成及接線示意圖三、實(shí)驗(yàn)原理雙蹤示波比較法是采用雙蹤示波，同時(shí)看兩個(gè)信號(hào)波形，其中一個(gè)通道是已知頻

12、率的參考信號(hào)，另一通道是待測信號(hào)，通過對波形進(jìn)行比較來確定簡諧振動(dòng)信號(hào)的頻率。雙通道并行同步采樣示波，采用相同的采樣頻率F,則時(shí)間分辨率At=l/F是相同的，不同SS頻率的簡諧信號(hào)反映到波形上就是一個(gè)周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)N不同，信號(hào)的頻率為(2-l)1N-At用光標(biāo)讀取已知頻率為f參考信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)的點(diǎn)數(shù)N再讀取待測信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)的點(diǎn)數(shù)億，則被測信號(hào)的頻率f為2x(2-2)(2-3)fNff二十fxN02根據(jù)所測頻率可以計(jì)算當(dāng)前電機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60Xf（rpm）x四、實(shí)驗(yàn)步驟（一）、用雙蹤示波比較法測量簡諧振動(dòng)頻率1、開機(jī)進(jìn)入DASP2000標(biāo)準(zhǔn)版軟件的主界面，選擇“雙通道”按鈕，進(jìn)入雙通道示波狀

13、態(tài)進(jìn)行波形示波。2、安裝偏心電機(jī)。偏心激振電機(jī)的電源線接到調(diào)壓器的輸出端，電源線接到調(diào)壓器的輸入端（黃線為地線）。把調(diào)速電機(jī)安裝在簡支梁的中部，對簡支梁產(chǎn)生一個(gè)頻率未知的激振力，電機(jī)轉(zhuǎn)速（強(qiáng)迫振動(dòng)頻率）可用調(diào)壓器來改變，把調(diào)壓器調(diào)壓手輪放在4060檔左右，調(diào)好后在實(shí)驗(yàn)的過程中不要再改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。3、將ZJY-601A測振儀的信號(hào)發(fā)生器輸出輸出信號(hào)“波形監(jiān)視”接到采集儀的第一通道。將速度傳感器布置在激振電機(jī)附近，速度傳感器測得的信號(hào)接到ZJY-601A測振儀的第一通道速度傳感器輸入口上，輸出信號(hào)接到采集儀的第二通道。4、ZJY-601A測振儀的功能選擇旋鈕置速度計(jì)的v（mm/s）檔，放大增益可

14、在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)波形大小設(shè)置。5、調(diào)節(jié)ZJY-601A測振儀“信號(hào)頻率”旋紐，振動(dòng)穩(wěn)定后，按鼠標(biāo)左鍵，停下來讀數(shù)。把光標(biāo)移到第一通道一個(gè)波峰處，參考幅值在右窗口中讀取最大值所對應(yīng)的點(diǎn)號(hào)NC值，記作N/，向1右移到相鄰的峰值處讀取相應(yīng)的點(diǎn)號(hào)NC值，記作N，第一通道正弦信號(hào)的一個(gè)周期內(nèi)的點(diǎn)數(shù)1N=N/-N/。1116、把光標(biāo)移到第二通道一個(gè)波峰處，參考幅值在右窗口中讀取最大值所對應(yīng)的點(diǎn)號(hào)N值，記作N/，向右移到相鄰的峰值處讀取相應(yīng)的點(diǎn)號(hào)N值，記作N，第二通道正弦信號(hào)的一個(gè)周期22內(nèi)的點(diǎn)數(shù)N=N/-N/。2227、改變參考信號(hào)頻率，重復(fù)以上步驟，再做兩次并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。8、按公式（2-2）計(jì)算簡諧振動(dòng)的

15、頻率f。x（二）、用DASP2000標(biāo)準(zhǔn)版軟件的頻率計(jì)測量簡諧振動(dòng)的頻率1、儀器安裝和設(shè)置不變。2、在波形示波狀態(tài)，按“譜峰列表”按鈕，在打開的新窗口中，可直接讀取當(dāng)前信號(hào)的主頻率。方法2、利薩如圖形法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解利薩如圖形的規(guī)律和特點(diǎn)。2、學(xué)習(xí)用利薩如圖形法測量簡諧振動(dòng)的頻率二、實(shí)驗(yàn)儀器及安裝示意圖（一）、主要儀器、設(shè)備1、ZJY-601T型振動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。包括：簡支梁、偏心電機(jī)和調(diào)壓器。2、YD-1型加速度傳感器（加速度峰值測量范圍：0-199.9m/s2）；CD-1型速度傳感器（速度有效值測量范圍：0T99.9mm/s）。3、ZJY-601A型振動(dòng)教學(xué)測試儀。包括：多功能振動(dòng)測試

16、儀、掃頻信號(hào)發(fā)生器和功率放大器它可對被測物體的振動(dòng)加速度、速度和位移進(jìn)行測量，并可將此振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之相應(yīng)的0-5V電壓信號(hào)輸出，供計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器使用。4、INV3060信號(hào)采集處理分析儀和DASP數(shù)據(jù)采集處理軟件。二）儀器安裝示意圖圖2-2利薩如圖形法法儀器組成及接線示意圖三、實(shí)驗(yàn)原理一般說來，互相垂直，不同頻率的振動(dòng)合成，顯示出復(fù)雜的圖形，一般情況下，圖形是不穩(wěn)定的，當(dāng)兩個(gè)振動(dòng)的頻率成整數(shù)比時(shí)，它們就合成了較穩(wěn)定的圖形，圖形的花樣和分振動(dòng)的頻率比、初相位有關(guān)，得出的圖形叫利薩如圖。為簡單起見，以兩個(gè)振動(dòng)方向相互垂直的簡諧波的合成進(jìn)行討論，一個(gè)作為X軸一個(gè)作為Y軸。設(shè)兩個(gè)振動(dòng)波形方程為

17、x=Asin（t+申）；111當(dāng)=e時(shí)，消去參數(shù)其合成波形的方程為12y=Asin(t+申)2222-4)x2y2+2A2A2AA1212Xycos(p-p)=sin2(p-p)21212-5)式中，=2f，=2f11221.當(dāng)=，申=申時(shí)，那么1212申一申二021則（2-5）式變?yōu)锳y二2xA1顯然，合成波形的軌跡是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)且在第一、第三象限的直線，直線斜率為兩個(gè)振幅之比。2.當(dāng)嚴(yán)2,申2一忙申=n/2時(shí)則（1-5）式變?yōu)镮Ai丿圖2-3不同相位差時(shí)的信號(hào)合成的利薩如圖形上式圖形是一個(gè)正橢圓。圖（2-3）給出了不同相位差時(shí)的利薩如圖形。在方程（2-5）中，若工，合成圖形不再是橢圓，

18、而是更復(fù)雜的圖形。圖（2-4）為幾12個(gè)不同頻率比時(shí)的利薩如圖形。一般的規(guī)律是：若圖形與y軸的交點(diǎn)數(shù)為m與x軸的交點(diǎn)數(shù)為n，則頻率比為/=m/nxy夕00皿爛(V嘗1flVo=lZ2mjur2i3圖2-4不同頻率比的利薩如圖形四、實(shí)驗(yàn)步驟1、開機(jī)進(jìn)入DASP2000標(biāo)準(zhǔn)版軟件的主界面，選擇“雙通道”按鈕，進(jìn)入雙通道示波狀態(tài)進(jìn)行利薩如圖示波。2、安裝偏心電機(jī)。把調(diào)速電機(jī)安裝在簡支梁的中部，對簡支梁產(chǎn)生一個(gè)頻率未知的激振力，電機(jī)轉(zhuǎn)速（強(qiáng)迫振動(dòng)頻率）可用調(diào)壓器來改變，把調(diào)壓器調(diào)壓手輪放在4060檔左右，調(diào)好后在實(shí)驗(yàn)的過程中不要再改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。3、將速度傳感器布置在激振電機(jī)附近，速度傳感器測得的信號(hào)

19、接到ZJY-601A測振儀的第一通道速度傳感器輸入口上，輸出信號(hào)接到采集儀的第一通道。將ZJY-601A測振儀的信號(hào)發(fā)生器輸出信號(hào)“波形監(jiān)視”接到采集儀的第二通道。4、在“采樣參數(shù)設(shè)置”中設(shè)置采樣參數(shù)、采樣點(diǎn)數(shù)、程控倍數(shù)、工程單位和標(biāo)定值。5、調(diào)節(jié)ZJY-601A測振儀“信號(hào)頻率”旋紐，使顯示器屏幕上出現(xiàn)一直線或橢圓，如果第二通道信號(hào)小，可調(diào)節(jié)“波形監(jiān)視調(diào)節(jié)”旋紐。此時(shí)，信號(hào)源顯示的頻率即為簡支梁強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率。6、將信號(hào)源頻率調(diào)為厶/2、2厶，觀察示波器屏幕上的圖形。7、記錄和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)三測量振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握常用振動(dòng)測試儀器、傳感器及分析軟件的使用方法和使用注意

20、事項(xiàng)2、學(xué)習(xí)用幅值判別法測試振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率的原理與方法。3、學(xué)習(xí)用相位判別法測試振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率的原理與方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器及安裝示意圖（一）、主要儀器、設(shè)備1、ZJY-601T型振動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。包括：簡支梁、JZ-1型電動(dòng)式激振器2、YD-1型加速度傳感器、CD-1型速度傳感器、8500系列電渦流傳感器（。位移測量范圍：0-1999“m）。3、ZJY-601A型振動(dòng)教學(xué)測試儀。4、INV3060信號(hào)采集處理分析儀和DASP數(shù)據(jù)采集處理軟件。（二）儀器安裝示意圖圖3-1幅值判別法和相位判別法儀器組成及接線示意圖三、實(shí)驗(yàn)原理測定振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率，最常用的方法就是用簡諧激振力激振，引起系統(tǒng)共振，

21、共振時(shí)振幅和相位都有明顯變化，通過對這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行測量，從而確定出系統(tǒng)的各階固有頻率。方法1、幅值判別法在激振功率輸出不變的情況下，由低到高調(diào)節(jié)激振器的激振頻率，通過示波器我們可以觀察到再某一頻率下，任一振動(dòng)量（位移、速度、加速度）幅值迅速增加，這就是機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的某階固有頻率。這種方法簡單易行，但在阻尼較大的情況下，不同的測量方法得出的共振頻率稍有差別。方法2、相位判別法相位判別法是根據(jù)共振時(shí)特殊的相位值以及共振前后相位變化規(guī)律所提出的一種判別法。在簡諧力激振的情況下，用相位法來判斷共振是一種較為敏感的方法，而且共振時(shí)的頻率就是系統(tǒng)的無阻尼固有頻率，可以排除阻尼因素的影響。設(shè)激振信號(hào)為f=F

22、sinwt（3-1）則，結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)是y=Ysin（wt一申）（3-2）結(jié)構(gòu)的速度響應(yīng)是y/=wYsin（wt一申+號(hào)）（3-3）結(jié)構(gòu)的加速度響應(yīng)是二w2YsinWt-Q+兀）（3-4）（1）位移判別共振將激振信號(hào)輸入到采集儀的第一通道（即x軸），位移傳感器的輸出信號(hào)或通過ZJY-601A型振動(dòng)測試儀積分檔輸出量為位移的信號(hào)輸入到采集儀的第二通道（即y軸），此時(shí)兩通道的信號(hào)分別為激振信號(hào)f=Fsinwt，位移信號(hào)y=Ysin（t申）實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變激振力信號(hào)的頻率，發(fā)生共振時(shí)，w=wn，9=n/2，x軸信號(hào)和y軸信號(hào)的相位差為n/2,根據(jù)利薩如原理可知，屏幕上的圖像將是個(gè)正橢圓。當(dāng)w略小于w或略

23、大于w時(shí)，圖象由正橢圓變?yōu)樾睓E圓，其變化過程如圖3-2所示。因此，圖象由斜橢圓變?yōu)檎龣E圓的頻率便是振動(dòng)體的固有頻率。wVww=wwwnnnwVww=wwwnnn圖3-2用位移判別共振的利薩如圖形2）速度判別共振圖3-3用速度判別共振的利薩如圖形這時(shí)，接入第一通道（即x軸）和第二通道（即y軸）的信號(hào)分別為兀激振信號(hào)f=Fsint，速度信號(hào)y/=Ysingt申+-）共振時(shí)，w=3n，P=n/2,x軸信號(hào)和y軸信號(hào)的相位差為,兀、兀兀C（t申+）t=+=0222根據(jù)利薩如原理可知，屏幕上的圖像將是一條斜線。當(dāng)w略小于wn或略大于3n時(shí)，圖象由直線變?yōu)樾睓E圓，其變化過程如圖3-3所示。因此，圖象由斜橢圓變?yōu)橹本€的頻率便是振動(dòng)體的固有頻率。（3）加速度判別共振這時(shí)，接入第一通道（即x軸）和第二通道（即y軸）的信號(hào)分別為激振信號(hào)f=Fsint，加速度信號(hào)y=2Ysint-p