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1、實驗一:附加質量分布對系統(tǒng)頻率的影響一、實驗目的1、學習系統(tǒng)質量分布變化對系統(tǒng)頻率影響的原理;2、測試質量分布對結構頻率的影響。二、實驗儀器與設備1、實驗裝宜簡圖2、實驗儀器簡介(1)、ZJY-601型振動教學實驗儀圖②ZJY-601型振動教學實驗儀前而板1、4、功能選擇開關2、5、9、顯示器3、6、輸出增益選擇開關7、掃頻口動/手動選擇開關8、掃頻時間調節(jié)電位器1()、功率輸出恒壓/恒流選擇開關11、輸出信號幅值調節(jié)電位器12、17、測量/靈敬度調節(jié)選擇開關13、18、靈敏度調節(jié)電位器14、19、加速度傳感器輸入插廉15、20、速度傳感器輸入
2、插座16、21、電渦流傳感器輸入插座22、輸出頻率微調電位器23、輸出頻率調節(jié)電位器24、輸出波形監(jiān)視調節(jié)電位器25、功率輸出A輸出插座781314圖③ZJY-601型振動教學實驗儀后面板1、信號波形監(jiān)視插座2、功率輸出B輸出插座3、外部信號輸入插座4、內部/外部信號源選擇開關5、功率波形監(jiān)視插座6、功率輸出A/功率輸岀B選擇開關7、交流電源開關8、220V交流電源輸入插座9、通道2前置器一24V電源10、通道2屯壓輸出插座11、通道1電壓輸出插朋12、通道1前置器一24V電源13、通道2電渦流傳感器輸入插廉14、通道1電渦流傳感器輸入插座(2
3、)、INV306DF-5120信號采集處理分析儀圖④信號采集處理分析儀Ifli板1、電源指示燈4、打印機接口7、直流12V電源接口3、電源開關6、接地9、交流220V電源接口2、信號輸入插廉5、計算機接口(信號輸岀)8、交立流電源選擇開關注意:分析儀采用交流220V電源供電,所以在打開電源開關3之前,務必先確認交直流電源選擇開關8已撥至“交流”,否則打開電源后將燒毀分析儀。確認開關8撥至“交流”后打開電源3,此后切勿撥動開關8,否則也會燒毀分析儀。三、實驗原理簡支梁上的集中載荷在任意位置(見圖⑤)時,梁的剛度計算式為:K沖對于由簡支梁和集中質量
4、組成的單口由度系統(tǒng),由于質雖:分布不同,剛度發(fā)生變化,系統(tǒng)的頻率也隨Z變化,根據(jù)固有頻率定義式集小質量在中間位置時,將使得系統(tǒng)2兀Vm的頻率最低。圖⑤質量分布不同對系統(tǒng)頻率的影響出振動最的人小。隨著位置的不同,其頻率變化曲線如圖⑥所示,載荷的增加,系統(tǒng)的頻率也相應下降。越靠近梁的中間位置,固有頻率越低。在進行測雖時,傳感器通過換能器把加速度、速度、位移信號轉換成電信號,經(jīng)過放大器放大,然后通過數(shù)據(jù)采集處理分析儀進行模數(shù)轉換成數(shù)字信號,釆集到的數(shù)字信號為電壓變化量,通過軟件在計算機上顯示出來,這時讀取的數(shù)值為電壓值,通過標定值進行換算,就可以算四
5、、實驗步驟1、參照實驗裝置簡圖連接好儀器;2、打開振教儀、信號采集儀電源,然后打開電腦電源;3、雙擊DASP2005工程版軟件圖標進入軟件主界面,單擊“標準型”按鈕進入示波分析模塊,再單擊示波采樣按鈕進入示波采樣界面;4、設置采樣頻率,通道數(shù)目等參數(shù);5、選屮窗口左側“雙顯”鈕,同時顯示波形和頻譜,點擊示波按鈕開始示波;6、調節(jié)振教儀上頻率調節(jié)電位器,開始激振;7、在頻譜圖框上方讀取主頻:8、按照從1至17的順序改變質量塊的位置,測量不同位置時的主頻;9、改變質量塊質量重復步驟6?8;10、實驗完畢,關閉儀器電源及電腦,清理現(xiàn)場。五、實驗報告要
6、求1、實驗目的;2、實驗裝置簡圖;3、實驗原理;4、實驗步驟;5、實驗數(shù)據(jù)記錄表;小質量塊配重位置12345678頻率配重位置91011121314151617頻率大質JHL配重位置12345678塊頻率配重位置91011121314151617頻率6、畫出簡支梁頻率隨集中質量塊變化曲線;7、根據(jù)曲線得出結論:集中質最位置對固有頻率有怎樣的影響?不同的集屮質最對固冇頻率有怎樣的影響?久問題討論①集中質量塊位置的不同會對簡支梁固有頻率產(chǎn)生怎樣的影響?附加質量對系統(tǒng)的頻率的影響是怎樣產(chǎn)生的?②既然如此,在選擇測量元件時應注意什么?實驗二:單自由度系
7、統(tǒng)強迫振動的幅頻特性固有頻率阻尼比的測定一、實驗目的1、學會測量單自由度系統(tǒng)強迫振動的幅頻特性曲線;2、學會根據(jù)幅頻特性曲線確定系統(tǒng)的固冇頻率和阻尼比。二、實驗儀器與設備1、實驗裝置簡圖3圖①1、簡支梁2、質量塊3、加速度傳感器4、接觸式激振器2、實驗儀器簡介詳情可參見綜合實驗一《附加質量分布對系統(tǒng)頻率的影響》。三、實驗原理振動分為自由振動、強迫振動、自激振動、參激振動。強迫振動指彈性系統(tǒng)在受外界控制的激勵作用下發(fā)生的振動。而且激勵不會因振動被抑制而消失。強迫振動的動態(tài)位移與頻率比及阻尼比冇關,其關系表現(xiàn)為幅頻特性。那么我們通過測定振動的幅頻特
8、性曲線(如圖②)再利用半功率法可求得阻尼比。幅A頻率(Hz)圖②本實驗利川幅值判別法測定系統(tǒng)的一階固有頻率。四、實驗步驟1、儀器安裝。按照實驗裝置簡圖