實(shí)驗(yàn)七：?jiǎn)巫杂啥认到y(tǒng)模型參數(shù)的測(cè)試

1、實(shí)驗(yàn)七：?jiǎn)巫杂啥认到y(tǒng)模型參數(shù)的測(cè)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)建立單自由度系統(tǒng)模型；2、學(xué)會(huì)用共振法測(cè)定單自由度系統(tǒng)模型的固有頻率f。、剛度k；3、學(xué)習(xí)簡(jiǎn)支架等效質(zhì)量的計(jì)算與測(cè)試二、實(shí)驗(yàn)儀器的安裝示意圖三、實(shí)驗(yàn)原理單自由度線性系統(tǒng)是最簡(jiǎn)單的振動(dòng)系統(tǒng)，又是最基本的振動(dòng)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在振動(dòng)分析中的重要性，一方面是很多實(shí)際問(wèn)題都可以簡(jiǎn)化為單自由度線性系統(tǒng)來(lái)處理，從而可以直接利用對(duì)這種系統(tǒng)的研究成果來(lái)解決問(wèn)題；另一方面單自由度系統(tǒng)具有一般振動(dòng)系統(tǒng)的一些基本特性，實(shí)際上它是多自由度系統(tǒng)、連續(xù)系統(tǒng)、甚至是非線性系統(tǒng)進(jìn)行振動(dòng)分析的基礎(chǔ)振動(dòng)系統(tǒng)的力學(xué)模型是三種理想化元件組成的，它們是：質(zhì)量塊、阻尼器、彈簧。1、通過(guò)靜

2、變形法測(cè)量單自由度系統(tǒng)的固有頻率ZJ-601型振動(dòng)教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)上的簡(jiǎn)支梁是一無(wú)限多自由度的梁，梁中部的電機(jī)及配重看做質(zhì)量塊，使系統(tǒng)簡(jiǎn)化為單自由度系統(tǒng)。梁相當(dāng)于一彈簧，則系統(tǒng)可簡(jiǎn)化為一個(gè)但自由度無(wú)阻尼系統(tǒng)，力學(xué)模型如在質(zhì)量塊的重力mg作用下，彈簧受到拉伸或壓縮，其靜變5st與重力mg間的關(guān)系為k5二mgstk二m5stf_1下f根據(jù)固有頻率的定義，2八m,將上式代入則有2兀:5st由材料力學(xué)知梁中點(diǎn)的靜變形為8st=mgL3/48EI則系統(tǒng)的固有頻率為(148EIf=2兀L3簡(jiǎn)支梁中點(diǎn)處的剛度為(48EIk=L32、簡(jiǎn)支梁等效質(zhì)量的計(jì)算對(duì)于中部附有集中質(zhì)量塊m的簡(jiǎn)支梁系統(tǒng)，若梁的均布質(zhì)量為m0,線

3、密度為P=m/L，假定梁在自由振動(dòng)時(shí)的動(dòng)擾度曲線與簡(jiǎn)支梁中間有集中載荷mg作用下的靜繞度曲線一樣。由材料力學(xué)在距離端點(diǎn)為丨處的梁截面的靜繞度曲線為：3L21-413x=61stL3式中，5st為梁中點(diǎn)的靜繞度,其值為8st=mgL3/48EI動(dòng)繞度曲線方程可以認(rèn)為與上式相似:(t)=x(t)3L22-413L3其中,x(t)為中點(diǎn)處的振動(dòng)位移，振動(dòng)為簡(jiǎn)諧振動(dòng)即有：x二X,x=Xwmaxmaxn對(duì)于距端點(diǎn)1處長(zhǎng)度為d1的微段梁,質(zhì)量為Pd1,由曲線方程可知其速度為,所以整段梁的動(dòng)能為：212Px2d1=罟2乩1-413)d11(17m1=mx22171m=mqm均布質(zhì)量梁的質(zhì)量m0折合到梁中部的

4、等效集中質(zhì)量35020根據(jù)所測(cè)得頻率，可計(jì)算出等效剛度k=4n2f2m四、實(shí)驗(yàn)步驟1、參考示意圖連接好儀器和傳感器。2、開(kāi)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。3、調(diào)節(jié)ZJY-601型振動(dòng)教學(xué)試驗(yàn)儀的頻率和功率放大器旋鈕，使梁產(chǎn)生共振，把加速度傳感器測(cè)量簡(jiǎn)支梁的振動(dòng)，經(jīng)ZJ-601A型振動(dòng)教學(xué)試驗(yàn)儀放大后，接入采集儀進(jìn)行示波。4、打開(kāi)數(shù)據(jù)列表按鈕從頻率計(jì)中讀取頻率值。5、分別測(cè)量沒(méi)有配重塊、加一塊配重（1kg）、加兩塊配重（2kg）時(shí)的頻率。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析1、錘擊法測(cè)量配重情況不加配重加一塊配重（1kg）加兩塊配重（2kg）測(cè)試的頻率（Hz）fo=fi=f2=2、簡(jiǎn)支梁等效質(zhì)量m（梁的均布質(zhì)量折合到梁的中部的質(zhì)量）和等效剛度k的計(jì)算梁的質(zhì)量m0=kgf=丄疋02兀mf=k-22兀Lm+2把測(cè)得和數(shù)據(jù)代入方程聯(lián)立解得：m=kg