振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率實(shí)驗(yàn)報(bào)告

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1、 汕頭大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 h 學(xué)習(xí)觀讎輔解繃誠(chéng)竝 X 學(xué)獲嗣法脫翩固有孵腹理與 方法 ; 幅薊別腳融判別法） 3＞學(xué)和擊刼試嗣靈翻解桶理與方歯借酬別法） 三、買(mǎi)驗(yàn)原理 對(duì)于振動(dòng)索竈負(fù)営要測(cè)定其固有頻騒 辭用的方法就是用刪力 ?^ 到系統(tǒng)的各階同有解 . 另一種方?jīng)Q是用錘擊法，用沖擊力滋扳 衣汀 1 的力信號(hào)和細(xì)獅鮒號(hào)進(jìn)疔傳酚飆得昭 階國(guó)有頻転 L 蒯力激振 k

2、由附力作用下的強(qiáng)迫翩 ］系統(tǒng)，其運(yùn)動(dòng) 方程劃 H T mx+Cx+ Kx = f sin w J 方程式的腰乩勺 +兀這二部分紇成 ; 血=嚴(yán)（（ ?1 co 叫 f+G in ⑴詁） 式巾 CD rj =UJ Jl-D* 團(tuán) 3 阻思強(qiáng)址扳動(dòng) 精選資料，歡迎下載

3、 G甘數(shù) EH 初始條件決定 = A sin cu/+ cos to/ + 牝訃； 茸中 芍代表迥尼 n 由振動(dòng)基 ?心代表阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)項(xiàng) . 自由振動(dòng)取 周期 TD =— 強(qiáng)述振動(dòng) 項(xiàng)周期 7；=— co f 由于阻尼的存在 ，自白振動(dòng)基隨時(shí)間不斷地袁減泊先 ?最后 . 只剩下后兩項(xiàng) . 也就 是通常 講的定離強(qiáng)動(dòng)、 只廻 卞強(qiáng)追振動(dòng)部分 . 即 g（co 一 軸；）

4、 （CD2 -CD ；） - +牝硏 3沁」+ （ ： 沏叭 co 亍心 F + 4 Jco 辺垃變換 可寫(xiě)成 式申 設(shè)頻率比“二吳  x = A siiX 3 / — 屮） ￡= Deo 代入上式 C1) 則振幅 」 _ g/co 7（1-?2） 2 +4w : D =

5、 精選資料，歡迎下載 2Dit (p = __r I -tr 因?yàn)? 兀戲彈簧受干 擾力峰值作用引起的 靜位移 ，所 戲扛幅 A 跡寫(xiě)成 =FJm/K/m =^ = ■

6、4 —-( X.—P-T .. J (1一屮尸+4八" 其中 P 稱為動(dòng)力放 大系數(shù) = --- ------ - ------- /1_ 宀十北莎 動(dòng)力放大 系數(shù)卩是遙迫撫動(dòng)討 的動(dòng)力 系敵即 動(dòng)?xùn)樛c醴堀坐 Z 比 . 這幾霞置就拾壓器桿 舉白白 度 體系 的報(bào)動(dòng)的研究 都是很重要的「 當(dāng) k = H 即強(qiáng)迫 ftU 黑 ; 車(chē)和系統(tǒng)固 有頻率相等時(shí)， 動(dòng)力系數(shù)迅屢 增加 . 引起系統(tǒng)共 振，由式 x = J sin( lx) / - (p) 可知： ? 共抵寸捱幅和貳位搟有明 顯的變化 . 遞垃對(duì)這燉個(gè) 參數(shù)進(jìn) 行削亙 .

7、 我們可以判 別系統(tǒng)星否達(dá) 到共抿 動(dòng)點(diǎn)，從 iru 確崖出系統(tǒng)列各階推動(dòng)頻豐 ?? 精選資料，歡迎下載

8、 1） 幅隹判丸法 在瀕抿功車(chē)撞岀不變 的駕況 下、由低到戲詣節(jié)黴報(bào)器妁激扼數(shù)憲 * 通過(guò)示波器 . 我們可以觀 察到在 某一頻 率下 . 任一振動(dòng)量速度、 血逮度） 躺蛍迅速増加，這 就是機(jī) 械振動(dòng)泵統(tǒng)的某 階固有 頻率 . 建即方注簡(jiǎn)單 ?易，廠口在阻尼較 大的情 況下 . 不同的測(cè) st 方法得出的共振動(dòng)頻 率稍有 差別，不同類型的 抿動(dòng)呈對(duì)攝幅變化敏感 程度不一樣 . 這樣對(duì)于一種類型的傳感蒂在其階頻率時(shí)不夠敏感 . 2） 相位判別法 再位判法是 Hi 推并撫時(shí)持竦的雄 位值以 及共掘動(dòng)前后柑位變化址■申所梃擊來(lái)的一

9、種共撫判貳法□在 簡(jiǎn)潸力津振的錯(cuò)況下，用片 位法來(lái)判迄共振是一珅較為敏感的方也 * 而且共 報(bào)足的頻泰就 是系統(tǒng) 的無(wú)陽(yáng) 尼固 有頻部 . 可以排琛 阻尼 因責(zé)的彩響’ Si 報(bào)估號(hào)呀； F = Tsin toZ 位移估號(hào)為： j? = Ksinf tor -cp ） 速度 ‘舌 號(hào)為 T y =tjFcos （a）r -p ） 加速度 怙兮為: y - -w ;} sin （ CDZ 一 tp） （1）位移判別共 fti 埒飯推動(dòng)怙號(hào)卷入到 采集儀 的第一邁道 4|【 （訕） ?位 移傳感器 就出信 號(hào)或通遼 2 J 違 0 1 型匪動(dòng)教 學(xué)

10、 牧積 分檔愉汨金為 （2 移酣倍號(hào)輸 入到第二通道（即 Y 軸） ?此討阿通 道的信號(hào)分別為’ 戲報(bào)伯號(hào)戈 h F=Fsin^ 住坯估弓為： y = Fsingf-tp ） 共撮時(shí)， 如=⑷八 （P 二一 ? X 軸信號(hào)和 Y 軸信號(hào)的相位差為 K/2,根據(jù)利薩如圖原理可知 . 屏慕 匕的圖象將適 一個(gè)正暫區(qū) U 當(dāng) ⑴ 賂大于⑴耗 或冏小于他」 , 區(qū)象榔 將白正鴉岡變?yōu)樾睅n列，耳變 化過(guò) 程噩下 圖所示 B 閔此 醫(yī)躱圧煞商霧睦恢變?yōu)檎镟蟮念l幸就 是抿 動(dòng)體的嵐有頻 率 .

11、 罩小乜移判 別共戎拘利我如昌形 精選資料，歡迎下載 (2) 速嗖判 別共抿 用滋抿佶號(hào)撞入到采 集儀 的第一通道

12、噸 0 1 躺動(dòng)教 學(xué) 僅積分檔績(jī)出量為速度的伯號(hào)輪入到第 二通道 ( 即 y 軸人此時(shí)兩辿道的伯號(hào)分別為： 徽振倍號(hào)為’ F = Fsm^t 遠(yuǎn)度 們弓為 ： y -( U ￥casfujr ) 忑標(biāo)時(shí) ?

13、 S 5 用洼度判別共娠的劇薩掃 : 劃形 精選資料，歡迎下載

14、 （ 3）加速度判別共撫 將 4 嫌信號(hào)輸入 到采集 儀的第一通道（即 X 軸 W 度傳感器輸 出伯號(hào)輸 入到第二通道 （即 Y 軸） . 此時(shí) 兩邇道的信號(hào)分別為： 眾據(jù)信號(hào)為’ F=Fsin （i>f 加速嘍悩 v A ： y Y = -to; sin （ sr -u j 共掘時(shí) * tn =UJ^（p = -. X 軸信號(hào)和 Y 軸悄號(hào)的相位差 >j;t 2.根據(jù)利薩 幼圏原理可知 . 屏幕 上的圖躱應(yīng)是一個(gè)正喘 側(cè). 當(dāng) CD 瞪大于 （叭或 略小于 CD 」 , 1 胡彖

15、都 將日正稠圓變?yōu)樾编謵? . 其變化過(guò) 程虻 下圧薩樂(lè) . 因就 圏象由鐵箭圜變 為正 咂岡的叔率就是攝 動(dòng)體的氏 訂臧誑 = ⑴5 羊鬥 I ；「二戈’一 ―一 .< ；9 峯 T 2s 傳函內(nèi)虬 也 I 毀事響 應(yīng)雷歡 判別 —— 動(dòng)力放大系 數(shù)判別祛） 通常我們認(rèn)為振 動(dòng)系統(tǒng) 為線性系統(tǒng)， 用一 特定已 知的滋振力 . 以可控的方法來(lái)滋勵(lì)踣構(gòu) . 同時(shí)測(cè)豐 輸入和輸出 信號(hào) . 通過(guò)傳函分 析，得到系 統(tǒng)固有頻率 . 響

16、應(yīng)與 澈振力 之間的 關(guān)系可用導(dǎo)納表示， y = A=廠 2 尹 廠妒半 F ^（1 - I；2）2 +4D 2U2 丨■『 Y 的奩義就是蝠竺為 I 的澈唏力靳產(chǎn)生的響應(yīng)” 硏 : 究￥與澈耐力之問(wèn)的 關(guān)岳 . 就可得 到系統(tǒng) 的頻響 特性曲線 . 在共抿頻率 F 的導(dǎo)納 值迅逑 增大 . 從而可以判別幹階共 掘鶴率 . 皿、實(shí)驗(yàn)步驟 一、幅值判別 法測(cè)量 L安裝儀器 耙電動(dòng)接粒式激撮器安裝在底 庫(kù)上，調(diào)節(jié) 電動(dòng)接鎚式激振器高度；讓接儺 頭就簡(jiǎn)支梁產(chǎn)生一定的預(yù) 壓 力，使澈扳桿 上的紅線 與激攝 動(dòng)器朋面平齊為宜 . 把藏

17、報(bào)器的信號(hào)輸入朗圳連 接線接到 ZJV60]A^ 撮動(dòng)載學(xué)試 驗(yàn)儀的功放輸出 接口上 . 把帶 厳座的 加速度 傳療器 故在簡(jiǎn) 支樂(lè)匕 輸出僧 號(hào)接到 ZJY601A 型振動(dòng)截學(xué)試驗(yàn)儀的加速 度傳感 器輸入 瑞. 功能檔住 拔至殛 囿檔的 aM 度。2、 開(kāi)機(jī) SA DASF2UO5 標(biāo)準(zhǔn)版歎 件的主界面， 選壯單辺逍 按如址入 單噪追 樂(lè)波狀態(tài)進(jìn)廳波臉鴉 ? 3、 M￡ 打開(kāi) ZJS601AS1R 動(dòng)載學(xué) 試驗(yàn)儀的電源 開(kāi)關(guān)， 調(diào)大功 放輸 ⑴ 按 fib 注意不要過(guò)載， 從 0 開(kāi)始調(diào)節(jié) 釁率按 肖筒支實(shí)心 生捱就 . 扭動(dòng)

18、攝 大- 止記我當(dāng)頭頻 率。洋熏羽尢瘠飆 可轄到 動(dòng)頻奉 . 精選資料，歡迎下載 五、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 用相位判別法 : (1) 位移判斷 : 第一階共振時(shí)的利薩如圖 : 第二階共振時(shí)的利薩如圖 : 唾 V3 ■■- SH1 E7VH ： 5 1:1 3 IKH9UI

19、： iw] 第三階共振時(shí)的利薩如圖： ( 2) 速度判別法： 第一階共振時(shí)的利薩如圖： 第二階共振時(shí)的利薩如圖 : 精選資料，歡迎下載

20、 UI *LM ■ Ur ? [kJ Hl-il] 肖 1? 1 U LHLt244Cl ； l][ 壓用占矽 a> rxn- ) i? h ik ii i w wan v: n i CH > HM I EmaiiMFM o i art"i i. s inic u i

21、) 4 w w n* m p-n-ug 1 (3) 加速度判別法 : 第一階共振時(shí)的利薩如圖 : K 10*^1 1 E3i3l 匚 0 ［ 笳石 1. H 耐注沁 (OR TO2 ： r= --HC 即地 Ita 4i? ; ￡( 絶 -i 1 : J ri|ri■ Im???nr ? -ma v 中????i!r ? rFF ?? X |jBrr CwCT ? 1/D ELI]

22、t 曹口事覽 j ￡St Ki] L 吋網(wǎng)閔出 a jXCCMEE ” I 爭(zhēng)呼 !2MJJ  第二階共振時(shí)的利薩如圖 : irwi w 0 indX -zi, 4? wc. 3 cifp -ns VMIIK -HW -L HI - Mt ■ *M 3 Na I 冊(cè) 艮 ■ “I tut I? RAST 齢 ⑷ II?] [ZSHMT 0 ul IHM? mul 第三階共振時(shí)的利薩如圖 : 精選資料，歡迎下載