《振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率的測試》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率的測試(16頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、振 動(dòng) 系 統(tǒng) 固 有 頻 率 的 測 試 目 錄一 、 實(shí) 驗(yàn) 目 的二 、 實(shí) 驗(yàn) 裝 置三 、 實(shí) 驗(yàn) 原 理四 、 實(shí) 驗(yàn) 步 驟五 、 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 實(shí) 驗(yàn) 目 的v1. 學(xué) 習(xí) 振 動(dòng) 系 統(tǒng) 固 有 頻 率 的 測 試 方 法 ;v2. 學(xué) 習(xí) 共 振 動(dòng) 法 測 試 振 動(dòng) 固 有 頻 率 的 原 理 與方 法 ; ( 幅 值 判 別 法 和 相 位 判 別 法 )v3.學(xué) 習(xí) 衰 減 振 動(dòng) 波 形 自 譜 分 析 法 測 試 振 動(dòng) 系統(tǒng) 固 有 頻 率 的 原 理 和 方 法 。 ( 自 譜 分 析 法 ) 實(shí) 驗(yàn) 裝 置v1、 振 動(dòng) 系 統(tǒng) : 簡支 梁 、 激 振
2、 器 。v2、 測 振 系 統(tǒng) : 傳感 器 、 ZJY-601A型 振 動(dòng) 教 學(xué) 實(shí) 驗(yàn)儀 、 INV303系 列智 能 信 號 采 集 處理 分 析 儀 、 計(jì) 算機(jī) 及 DASP大 容 量數(shù) 據(jù) 采 集 與 信 號處 理 分 析 軟 件 。 對 于 振 動(dòng) 系 統(tǒng) , 經(jīng) 常 要 測 定 其 固 有 頻 率 ,最 常 用 的 方 法 就 是 用 簡 諧 力 激 振 , 引 起 系統(tǒng) 共 振 , 從 而 找 到 系 統(tǒng) 的 各 階 固 有 頻 率 。 另 一 種 方 法 是 衰 減 法 , 用 沖 擊 力 激 振 ,通 過 衰 減 振 動(dòng) 波 形 自 譜 分 析 法 測 試 振 動(dòng) 系統(tǒng)
3、 固 有 頻 率 。 由 簡 諧 力 作 用 下 的 強(qiáng)迫 振 動(dòng) 系 統(tǒng) 如 右 圖 , 其運(yùn) 動(dòng) 方 程 為 : tFKxxCxm esin0 K Cm tF esin0 方 程 式 的 解 由 自 由 振 動(dòng) 基 和 強(qiáng) 迫 振 動(dòng) 項(xiàng) 兩部 分 組 成 。 由 于 阻 尼 的 存 在 , 自 由 振 動(dòng) 基 隨 時(shí)間 不 斷 的 衰 減 消 失 , 最 后 , 只 剩 下 強(qiáng) 迫 振 動(dòng) 部分 。 實(shí) 驗(yàn) 原 理 )sin( tAx e式 中 : 4 22222 20 4)1( eemFA 222tan ee 當(dāng) 強(qiáng) 迫 振 動(dòng) 頻 率 和 系 統(tǒng) 固 有 頻 率 相 等 時(shí) 引起 系
4、 統(tǒng) 共 振 , 共 振 時(shí) 振 幅 和 相 位 都 有 明 顯 的變 化 , 通 過 對 這 兩 個(gè) 參 數(shù) 進(jìn) 行 測 量 , 我 們 可以 判 別 系 統(tǒng) 是 否 達(dá) 到 共 振 動(dòng) 點(diǎn) , 從 而 確 定 出系 統(tǒng) 的 各 階 振 動(dòng) 頻 率 。強(qiáng) 迫 振 動(dòng) 解 可 寫 成 : 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 在 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)
5、系 統(tǒng) 的 某 階 固 有 頻 率 。 相 位 判 別 法 是 根 據(jù) 共 振 時(shí) 特 殊 的 相 位 值 以 及 共 振 動(dòng)前 后 相 位 變 化 規(guī) 律 所 提 出 來 的 一 種 共 振 判 別 法 。 在 簡諧 力 激 振 的 情 況 下 , 用 相 位 法 來 判 定 共 振 是 一 種 較 為敏 感 的 方 法 , 而 且 共 振 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 。實(shí) 驗(yàn) 原 理 tFF sin X軸 信 號 和 Y軸 信 號 的 相 位 差 為 90度 。 根 據(jù) 利 薩 如圖 原 理 可 知 , 屏 幕
6、上 的 圖 象 應(yīng) 是 一 個(gè) 正 橢 圓 。 )sin(2 tYy共 振 時(shí) , 2, n實(shí) 驗(yàn) 原 理 實(shí) 驗(yàn) 原 理 2、 自 譜 分 析 法 : 當(dāng) 系 統(tǒng) 做 自 由 衰 減 振 動(dòng) 時(shí) 包 含 了 各 階頻 率 成 分 , 時(shí) 域 波 形 反 映 了 各 階 頻 率 下 自由 衰 減 波 形 的 線 性 疊 加 , 通 過 對 時(shí) 域 波 形做 FFT轉(zhuǎn) 換 就 可 以 得 到 其 頻 譜 圖 , 從 而 我們 可 以 從 頻 譜 圖 中 峰 值 處 得 到 系 統(tǒng) 的 固 有頻 率 。 把 帶 磁 座 的 加 速 度 傳 感 器 放 在 加 速度 傳 感 器 輸 入 端 , 功
7、能 檔 位 撥 到 加 速 度 檔 的 a加速 度 。 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 打 開 ZJY-601A型 振 動(dòng) 教 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 儀 的 電 源 開 關(guān) ,調(diào) 大 功 放 輸 出 按 鈕 , 注 意 不 要 過 載 , 從 0開 始調(diào) 節(jié) 頻 率 按 鈕 , 當(dāng) 簡 支 梁 產(chǎn) 生 振 動(dòng) , 振 動(dòng) 最 大時(shí) , 記 錄 當(dāng) 前 頻 率 。 1.3測 量 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 2、 相 位 判 別 法 測 量 2.1 將 激 勵(lì) 信 號 源 輸 出 端 信 號 波 形 監(jiān) 視 , 接 入 采 集 儀第 一 通 道 ( X軸 ) , 加 速 度 傳 感 器 輸 出 信 號 經(jīng) ZJY-601A型 振 動(dòng)
8、教 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 儀 后 接 入 采 集 儀 第 二 通 道 ( Y軸 ) 。 加 速 度 傳 感 器 放 在 距 離 梁 端 1/3處 。 2.2 用 DASP2000標(biāo) 準(zhǔn) 版 雙 通 道 中 的 利 莎 如 圖 示 波 ,調(diào) 節(jié) 激 振 器 的 頻 率 , 觀 察 圖 像 的 變 化 情 況 , 用 ZJY-601A型 振 動(dòng) 教 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 儀 加 速 度 檔 的 a進(jìn) 行 測 量 , 觀 察圖 像 , 根 據(jù) 共 振 時(shí) 的 判 別 法 原 理 , 來 確 定 共 振 頻 率 。 2.3 可 通 過 ZJY-601A型 振 動(dòng) 教 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 儀 “ 輸 出 增 益 ”旋 鈕 調(diào) 節(jié)
9、傳 感 器 測 試 通 道 信 號 的 大 小 , 調(diào) 節(jié) “ 波 形 監(jiān)視 調(diào) 節(jié) ” 旋 鈕 調(diào) 節(jié) 信 號 源 輸 出 信 號 幅 值 大 小 。實(shí) 驗(yàn) 步 驟 實(shí) 驗(yàn) 步 驟3、 衰 減 振 動(dòng) 法 測 量 v3.1安 裝 儀 器 把 帶 磁 座 的 加 速 度 傳 感 器 放 在 簡 支 梁 上 ,輸 出 信 號 接 到 ZJY-601A型 振 動(dòng) 教 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 儀 的加 速 度 傳 感 器 輸 入 端 , 功 能 檔 位 撥 到 加 速 度檔 的 a加 速 度 , 輸 出 信 號 接 到 采 集 儀 的 第 一 通道 。 3.2 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 波 譜 雙 顯 狀 態(tài) 示 波 。 3.3 測 量 敲 擊 簡 支 梁 中 部 , 就 可 看 到 時(shí) 域 波 形 和 頻譜 顯 示 , 譜 峰 就 是 系 統(tǒng) 的 固 有 頻 率 。實(shí) 驗(yàn) 步 驟 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果測 試 方 法 固 有 頻 率幅 值 判 別 法 24.3相 位 判 別 法 24.4自 譜 判 別 法 24.8