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1、6□6-1兩自由度系統(tǒng)有阻尼受迫振動加速度傳感器加速度傳感器(1號)(2號)M1M2信號轉(zhuǎn)接器ICP電源信號源輸入輸入激振器功率放大器1212341234輸出圖6-1兩自由度系統(tǒng)有阻尼受迫振動實驗原理圖兩自由度系統(tǒng)有阻尼受迫振動□6-2圖6-2兩自由度系統(tǒng)有阻尼受迫振動實驗操作界面兩自由度系統(tǒng)有阻尼受迫振動實驗操作界面說明主菜單存盤:將測試數(shù)據(jù)存盤。按提示輸入學號作為文件名。實驗指導:激活本實驗的實驗指導文本。退出:退出本操作界面,回到主界面(圖2)虛擬儀器量程:指示燈為“綠色”表示信號達到半量程,為“黃色”表示信號兩自由度系統(tǒng)有阻尼受迫振動□6-3過載。設置量程使信號超過半量
2、程而不過載可以減小量化誤差。示波器:選擇“顯示選擇”中的某一選項(共7項),可使示波器顯示相應的內(nèi)容。電壓表:選擇“1號點”,顯示1號傳感器的輸出電壓。選擇“2號點”,顯示2號傳感器的輸出電壓。頻率計:顯示加速度信號的頻率。李薩玉圖:觀察1號加速度信號和激振信號的李薩玉圖。信號發(fā)生器:輸出一定電壓和頻率的簡諧信號。用“On/Off”開啟或關(guān)閉信號發(fā)生器。測試數(shù)據(jù):拾取數(shù)據(jù):將頻率計當前的讀數(shù)和1號、2號傳感器當前的輸出電壓同時拾取到測試數(shù)據(jù)表格中?!胺?”為1號傳感器的輸出電壓,“幅值2”為2號傳感器的輸出電壓。若重復拾取某一頻率的數(shù)據(jù),則當前拾取的數(shù)據(jù)將覆蓋過去拾取的同頻率
3、的數(shù)據(jù)。重新拾取:清除測試數(shù)據(jù)表格中的全部數(shù)據(jù),重新拾取頻率計當前的讀數(shù)和1#、2#傳感器當前的輸出電壓。數(shù)據(jù)檢驗:將測試數(shù)據(jù)表格中的加速度信號數(shù)據(jù)繪成幅頻曲線(圖6-3)。圖6-3兩自由度系統(tǒng)有阻尼受迫振動□6-4一、實驗目的?了解和掌握兩自由度系統(tǒng)在簡諧激振力作用下受迫振動的一般規(guī)律及現(xiàn)象。?理解兩自由度系統(tǒng)固有振型的物理概念。?鞏固基本振動測試設備的操作與使用。二、實驗儀器?兩自由度系統(tǒng)試件1件?激振器及功率放大器1套?加速度傳感器(ICP式)1只?ICP電源(即ICP信號調(diào)節(jié)器)4通道1臺?信號發(fā)生器1臺?電壓表1臺?頻率計1臺?示波器1臺其中:信號發(fā)生器、電壓表、頻率
4、計和示波器由計算機虛擬提供。三、實驗方法及步驟1、裝配實驗系統(tǒng)?按圖6-1將綜合實驗臺裝配成兩自由度系統(tǒng)。?按1節(jié)所述的方法和要求安裝激振器和加速度傳感器。?按圖6-1連接各測試設備。2、將功率放大器“輸出調(diào)節(jié)”旋至最小,“信號選擇”置“外接”!打開各設備電源。3、從“綜合振動綜合實驗系統(tǒng)”對話框(圖2),進入“兩自由度系統(tǒng)有阻尼受迫振動”實驗操作界面(圖6-2)。4、使信號發(fā)生器的輸出頻率約為30Hz,輸出電壓約為1V。調(diào)節(jié)功率放大器的“輸出調(diào)節(jié)”,逐漸增大其輸出功率直至質(zhì)量塊有明顯的振動(用兩自由度系統(tǒng)有阻尼受迫振動□6-5眼觀察并用手觸摸)。5、將信號發(fā)生器輸出頻率由低向
5、高逐步調(diào)節(jié),觀察質(zhì)量塊的振動情況,若振動過大則減小功率放大器的輸出功率,反之則減小。6、保持功率放大器的輸出功率恒定(即:不再改變信號發(fā)生器的輸出電壓和功率放大器的輸出功率),將信號發(fā)生器的頻率重新由低向高逐步調(diào)節(jié),注意觀察李薩育圖形。當李薩育圖為穩(wěn)定的正橢圓(上下、左右都對稱)且示波器(“顯示選擇”為“1、2號點響應信號”)呈現(xiàn)出兩個同相位的波形時,當前的頻率f1即為第一階固有頻率。分別記錄1號、2號傳感器此時的輸出電壓V11和V12。7、將信號發(fā)生器的頻率繼續(xù)向高逐步調(diào)節(jié),注意觀察李薩育圖形。當李薩育圖為穩(wěn)定的正橢圓且示波器呈現(xiàn)出兩個反相位的波形時,當前的頻率f2即為第二階
6、固有頻率。分別記錄1號、2號傳感器此時的輸出電壓V21和V22。8、將信號發(fā)生器的頻率重新由低向高逐步調(diào)節(jié),記錄各頻率值和1、2號傳感器輸出電壓值。具體操作方法1)從10Hz開始,使信號發(fā)生器輸出一頻率,當電壓表讀數(shù)穩(wěn)定后點擊拾取數(shù)據(jù),將當前的頻率值和1、2號傳感器輸出電壓值讀入到測試數(shù)據(jù)表格內(nèi)。2)調(diào)高頻率,當電壓表讀數(shù)穩(wěn)定后點擊拾取數(shù)據(jù),將當前的頻率值和1、2號傳感器輸出電壓值讀入到測試數(shù)據(jù)表格內(nèi)。3)重復步驟2),直至頻率達100Hz。若某一頻率的測試數(shù)據(jù)有誤,可將信號發(fā)生器設置在該頻率重新測量,再次點擊拾取數(shù)據(jù),新的測試數(shù)據(jù)將覆蓋測試數(shù)據(jù)表中的同頻率數(shù)據(jù)。注意:在非共振
7、區(qū),頻率間隔可較大。在共振區(qū),頻率間隔應盡量小。4)點擊數(shù)據(jù)檢驗,繪出加速度幅頻曲線。兩自由度系統(tǒng)有阻尼受迫振動□6-6四、實驗數(shù)據(jù)與分析1、記錄測試數(shù)據(jù),繪出1號和2號測點的加速度幅頻特性曲線。2、分別根據(jù)加速度幅頻特性曲線和李薩育圖的變化,找出系統(tǒng)的固有頻率。3、根據(jù)測試數(shù)據(jù)估算阻尼比。4、繪出兩自由度系統(tǒng)的振型圖。