能谱分析实验

实验二能谱分析实验

一、实验内容

材料微区成分能谱分析

二、实验目的

1. 结合扫描电镜/能谱仪实物加深对能谱仪的结构特点及工作原理的理解；

2. 通过操作演示，了解能谱仪的分析方法及应用。

三、实验原理

当用一定能量的电子束、X射线或紫外光作用于试样，试样表面原子受激发可产生特征X射线。每种元素都有其各自的特征X射线波长或能量。能谱仪EDX （或EDS）就是用电子束作激发源，并将所激发的带有试样表面信息的不同能量的X射线用硅锂探测器收集，最终给出试样的特征X射线强度按能量大小分布的图谱，从而得知试样含有哪些元素及其含量多少。

能谱仪一般作为扫描电子显微镜的附属设备与主机扫描电镜共用一个电子光学系统，组成电镜——能谱联用仪。这样不但在作样品显微形貌观察或内部组织结构的同时可方便地探测感兴趣的某一微区的化学组成，而且使两台设备合二为一，集成、节源。

能谱分析的理论依据是莫塞莱公式：

（1/λ）1/2= C（Z-σ）。用能谱仪可进行定性和定量分析。有三种基本工作方

式。包括点分析、线分析及面分析。根据所选功能的不同，可进行选定的点或线或面区域所含元素的全谱（谱线）定性和定量分析。还可用于所选定的线或面元素分布分析，给出相应区域的元素浓度分布曲线或分布图。线分析用于显示元素沿选定直线方向上的成分浓度变化；面分析用于观察元素在选定区域的成分浓度分布。

四、实验设备

1.SSX-550 扫描电子显微镜（日本岛津SHIMADZU）

2.KYKY SBC－小型离子溅射仪（中科科仪）

五、实验步骤

1. 样品的制备

样品制备对分析结果的影响很大，因此要求如下：

1）样品的基本要求同实验一（扫描电镜观测实验）；

2）样品表面要求平整、清洁无异物并进行抛光。抛光材料要选择不含被分析元素的材料。

3）导电性差或不导电样的品表面喷镀导电薄膜的材料应不含被分析元素。

4）同实验一的方法固定样品于样品室。

2．仪器的基本操作及参数选择

1）开启扫描电镜及能谱仪；

2）先用扫描电镜观察微观形貌的方法步骤确定要观察的位置；

3）将扫描的工作距离WD设定在17，聚焦使图像清晰。电子枪加速电压调节范围为10～20KV、束斑可在3～7之间选择、光阑可在中间两档

选择；

4）进入能谱仪界面，并联机；

5）建立新文件并激活之；

6）转换电镜与能谱仪操作界面，在电镜界面调节电子枪电压、束斑以及光栏，使能谱仪界面信号接收器的CPS（X射线计数率）数达到1000～

2000范围。

7）进行能谱微区点或面的成分谱线分析。

六、微区成分分析

根据能谱仪所测得的结果写出实验报告。

七、实验报告要求同实验一，第七项改为思考题回答。

八、思考题

1. 能谱分析采集的是电子束与样品作用后产生的什么信号？

2. 为什么抛光和喷镀材料要选择不含被分析元素的材料？

注意事项、分组及时间均同实验一

用FFT做谱分析实验报告

实验二用FFT 做谱分析一、实验目的 1. 进一步加深DFT 算法原理和基本性质的理解（因为 FFT 只是DFT 的一种快速算法，所以FFT 的运算结果必然满足DFT 的基本性质）。 2. 熟悉FFT 算法原理和FFT 子程序的应用。 3. 学习用FFT 对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法二、实验原理如果给出的是连续信号x a (t)，则首先要根据其最高频率确定抽样频率f s 以及由频率分辨率选择抽样点数N ，然后对其进行软件抽样(即计算 x(n)=x a (nT)，0≤n ≤N-1)，产生对应序列 x(n)。再利用MATLAB 所提供的库函数fft(n,x)进行FFT 计算三、实验内容 ①实验信号： x1(n) = R4(n) x 2(n) = ?? ???≤≤-≤≤+n n n n n 其他,074, 830,1 x 3(n) = ?????≤≤-≤≤-n n n n n 其他,074, 330,4 x 4(n) = cos(πn /4) x 5(n) = sin(πn /8) x 6(t) = cos8πt + cos16πt + cos20π FFT 变换区间及x 6(t)抽样频率fs x 1(n) , x 2(n) , x 3(n) , x 4(n) , x 5(n)：N = 8 , 16 x 6(t)：f s = 64(Hz) , N = 16 , 32 , 64 ②MATLAB 程序代码 N1=8; N2=16; x1=ones(1,4); x2=[1:4,4:-1:1]; x3=[4:-1:1,1:4]; n=0:1:16; x4=cos(pi*n/4);

实验五用FFT对信号做频谱分析(数字信号实验)

备注：（1）、按照要求独立完成实验内容。（2）、实验结束后，把电子版实验报告按要求格式改名，由实验教师批阅记录后；实验室统一刻盘留档。实验五用FFT 对信号做频谱分析一、实验目的学习用FFT 对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法，了解可能出现的分析误差及其原因，以便正确应用FFT 。二、实验原理用FFT 对信号作频谱分析是学习数字信号处理的重要内容。经常需要进行谱分析的信号是模拟信号和时域离散信号。对信号进行谱分析的重要问题是频谱分辨率D 和分析误差。频谱分辨率直接和FFT 的变换区间N 有关，因为FFT 能够实现的频率分辨率是，因此要求。可以根据此式选择FFT 的变换区间N 。误差主要来自于用FFT 作频谱分析时，得到的是离散谱，而信号（周期信号除外）是连续谱，只有当N 较大时离散谱的包络才能逼近于连续谱，因此N 要适当选择大一些。周期信号的频谱是离散谱，只有用整数倍周期的长度作FFT ，得到的离散谱才能代表周期信号的频谱。如果不知道信号周期，可以尽量选择信号的观察时间长一些。对模拟信号进行谱分析时，首先要按照采样定理将其变成时域离散信号。如果是模拟周期信号，也应该选取整数倍周期的长度，经过采样后形成周期序列，按照周期序列的谱分析进行。三、实验内容（包括代码与产生的图形及分析讨论） 1. 对以下序列进行谱分析: 1423()() 1,03 ()8,47 0, 4,03()3, 470, x n R n n n x n n n n n n x n n n n =+≤≤?? =-≤≤???-≤≤?? =-≤≤???

选择FFT 的变换区间N 为8和16 两种情况进行频谱分析。分别打印其幅频特性曲线, 并进行对比、分析和讨论。解：（1）)(1n x 代码如下： x1n=[ones(1,4)]; X1k8=fft(x1n,8); X1k16=fft(x1n,16); subplot(2,1,1);mstem(X1k8); title('(1a) 8μ?DFT[x_1(n)]');xlabel('|?/|D');ylabel('·ù?è'); axis([0,2,0,1.2*max(abs(X1k8))]) subplot(2,1,2);mstem(X1k16); title('(1b)16μ?DFT[x_1(n)]');xlabel('|?/|D');ylabel('·ù?è'); axis([0,2,0,1.2*max(abs(X1k16))]) 图形如下： ω/π 幅度 (1a) 8点DFT[x 1(n)] ω/π 幅度 (1b)16点DFT[x 1(n)] （2）)(2n x 代码如下： M=8;xa=1:(M/2); xb=(M/2):-1:1; x2n=[xa,xb];

信号处理实验五谱分析

一、实验项目名称谱分析没下载券联系企鹅2417677728给你传原文件二、实验目的研究不同类型的窗函数，研究一些不同的方法来测试窗的性能：专注于有关窄带信号的几个不同的情形三、实验内容与步骤 1.实验原理信号是无限长的，而在进行信号处理时只能采用有限长信号，所以需要将信号“截断”。在信号处理中，“截断”被看成是用一个有限长的“窗口”看无限长的信倍号，或者从分析的角度是无限长的信号()x t 乘以有限长的窗函数()w t ，由傅里叶变换性质可知 1 ()()()*()2x t w t X j W j ωωπ ? 如果()x t 是频宽有限信号，而()w t 是频宽无限函数，截断后的信号也必是频宽无限信号，从而产生所谓的频谱泄漏。频谱泄漏是不可避免的，但要尽量减小，因此设计了不同的窗函数满足不同用途的要求。从能量的角度，频谱泄漏也是能量泄漏，因为加窗后，使原来的信号集中在窄频带内的能量分散到无限的频宽范围。 Matlab 信号处理工具箱提供了8种窗函数： (1)函数boxcar()用于产生矩形窗，调用格式： w=boxcar(N) 其中，N 为窗长度，w 为返回的窗函数序列。矩形窗的表达式为 1 01()()0 N n N w n R n n ≤≤-?==? ?其它 (2)函数Hanning()用于产生汉宁窗，调用格式： w=hanning(N) Hanning 窗表达式为 212()sin ()1cos ()121N N n n w n R n R n N N ππ?? ????==- ? ???--????? ? (3)函数Hamming()用于产生汉明窗，调用格式为 w=hamming(N) 汉明窗的表达式为

谱分析实例

第五章谱分析第一节：谱分析的定义及目的第二节：基本概念和术语的理解第三节：如何进行响应谱分析第一节：谱分析的定义及目的什么是谱分析？它是模态分析的扩展，用于计算结构对地震及其它随机激励的响应。它在进行下述设计时要用到谱分析： - 建筑物框架及桥梁 -太空船部件 - 飞机部件 - 承受地震或其他不稳定结构或部件谱分析的一种代替方法是进行瞬态分析，但是： -瞬态分析很难应用于例如地震等随时间无规律变化载荷的分析； -在瞬态分析中，为了捕捉载荷，时间步长必须取得很小，因而费时且昂贵。第二节：基本概念和术语的理解主题包括：频谱的定义响应谱如何用于计算结构对激励的响应： -参与系数 -模态系数 -模态组合什么是频谱？用来描述理想化系统对激励响应的曲线，此响应可以是加速度、速度、位移和力。

例如：安装于振动台上的四个单自由度弹簧质量系统，它们的频率分别是f1，f2，f3及f4，而且f1

实验六用FFT作谱分析

实验六用FFT 作谱分析一、实验目的 1．进一步加深DFT 算法原理和基本性质的理解。 2．熟悉FFT 算法原理和FFT 子程序的应用。 3．学习用FFT 对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法，了解可能出现的分析误差及原因，以便在实际中正确应用FFT 。二、实验内容 1．对所给的六个信号逐个进行谱分析。x1(n),x2(n),x3(n),x4(n),x5(n):N ＝8和16。x6(n)：fs ＝64(hz)，N ＝16，32，64。 2．x(n)=x4(n)+x5(n),计算8点和16点离散傅立叶变换，根据DFT 的对称性，由x(n)求出X4(k)=DFT[x4(n)]和X5(k)=DFT[x5(n)]，并与①中的结果比较。 3．x(n)=x4(n)+jx5(n),计算8点和16点离散傅立叶变换，根据DFT 的对称性，由x(n)求出X4(k)=DFT[x4(n)]和X5(k)=DFT[x5(n)]，并与①中的结果比较。三、实验程序调用实验六FFT 谱分析软件包四、实验结果分析 1．对信号x1(n)=???≤≤其他 ,041,1n 进行谱分析，其FFT 变换区间分别是8和16。 2．对信号x2(n)=?? ???≤≤-≤≤+其他,074,830,1n n n n 进行谱分析，其变换区间分别是8和16。 3．对信号x3(n)=?? ???≤≤-≤≤-其他,074,330,4n n n n 进行谱分析，其变换区间分别是8和16。 4．对信号x4(n)=cos n 4π 进行谱分析，其变换区间分别是8和16。 5．对信号x5(n)=sin n 8 π 进行谱分析，其变换区间分别是8和16。 6．对信号x6(n)=cos t π8+cos t π16+cos t π20 进行谱分析，其变换区间分别是16、32和64。 7．对信号x 7(n)= x 4(n)＋x 5(n)进行谱分析，其变换区间分别是8和16。根据DFT 的对称性，由x 7(k)求出x 4(k)和x 5(k)，并与4、5的结果比较，可见所得信号相同。

Ansys谱分析实例地震位移谱分析

二．地震位移谱分析如图所示为一板梁结构，试计算在Y方向地震位移谱作用下的构件响应情况。板梁结构相关参数见下表所示。相应谱板梁结构 (模型图) 进行题目2的分析。第一步是建立实体模型（如图4），并选择梁单元和壳单元模拟梁

和板进行求解。建此模型并无特别的难处，只要定义关键点正确，还有就是在建模过程当中注意对全局坐标系的运用，很容易就能做出模型。此题的难点在于对梁和板的分析求解。进行求解，首先进行的就是模态分析，约束好六条梁，就可以进行模态的分析求解了。模态分析后，相应的就进行频谱分析，在输入频率和位移后开始运算求解。此后进行模态扩展分析，最后进行模态合并分析。分析完后，再对结果进行查看。通过命令Main Menu>General Postproc>List Results>Nodal Solution查看节点位移结果、节点等效应力结果（图5）及反作用力结果（图6）。通过图片我们看清晰的看到梁和板的受力情况及变形情况，在板与梁的连接处，板所受的应力最大，这些地方较容易受到破坏，故可考虑对其进行加固。而梁主要是中间两层变形较大，所以在设计时应充分考虑材料的选用及直径的大小。 1.指定分析标题 1．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname，将弹出Change Jobname (修改文件名)对话框。 2．在Enter new jobname (输入新文件名)文本框中输入文字“CH”，为本分析实例的数据库文件名。单击对话框中的“OK”按钮，完成文件名的修改。 3．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title，将弹出Change Title (修改标题)对话框。 4．在Enter new title (输入新标题)文本框中输入文字“response analysis of a beam-shell structure”，为本分析实例的标题名。单击对话框中的“OK”按钮，完成对标题名的指定。

实验5 分析HBIW产品纯度

高效液相色谱分析HBIW产品纯度指导老师：李玉洁组员：居马赞（20092073）周续源（20092098）班级：09310901 一、实验目的 1.理解高效液相色谱原理: 2.了解高效液相色谱站工作原理； 3.掌握HBIW的纯度分析方法。二、实验原理高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）是20世纪60年代末，在经典也想色谱和气象色谱的基础上发展起来的一种具有高灵敏度、高选择性的高效快速分离分析技术。与经典液相色谱相比较，HPLC采用微球填料（5-10μm），使用了高压输液泵，所以传质快、柱效高（可达20000-80000塔板/米），能分离多组分复杂混合物或性质及相近的同分异构体，并可实现快速分离。高效液相色谱还可以称为高压液相色谱（high pressure liquid chromatography），高速液相色谱（high speed liquid chromatography）、高分力度液相色谱（high resolution liquid chromatography）或现代液相色谱（modern liquid chromatography）。 HPLC法原理：一固液色谱法为例。固定相是固相吸附剂，它们是一些多孔性的极性微粒物，如硅胶、氧化铝等。它们的表面存在着分散的吸附中心，溶质分子流动相分子在吸附剂表面呈现的吸附活性中心上进行竞争吸附，这种作用还存在于不同荣哲分子间，以及同一溶质分子中不同官能团之间。由于这些竞争作用，便形成不同溶质在吸附剂表面的吸附、解吸平衡，这就是液相色谱具有选择性分离能力的基础。本实验所采用的HPLC就是液相色谱。 HPLC色谱仪简介：高效液相色谱仪分为分析型和制备型，虽然它们的性能各异，应用范围不同，但其基本组件类似。主要部件如下：储液罐、高压输液泵、进样装置、色谱柱、检测器数据处理装置等。 HPLC法的特点：高效液相色谱采用液体流动相，流动相也影响分离过程，这对分离的控制和改善提供了额外的因素，它能分析气象色谱不能分析的高沸点有机物、高分子和热稳定性差的化合物以及具有生物活性的物质。在全部有机化合物中，仅有20%的样品可用气相色谱分析，其它80%的样品可用高效液相色谱分析。HPLC易于对样品定量回收，这对任何规模的植被突然别有利。在很多情况下，HPLC不仅是作为分析方法，更多的是作为一种分离手段，用以提纯和制备具有足够纯度的单一物质。 HPLC谱有多种定量分析方法，如：峰面积（高峰）百分比法；校正归一化法；外标法和内标法。 HBIW纯度分子方法：本实验采用反相液相色谱法，它是以极性物质做流动相，非极性物质作固定相的一种色谱方法。反相液相色谱分析中常用的流动相有甲醇、乙腈、四氢呋喃和水。本实验采用四氢呋喃/谁为流动相。三、实验步骤实验材料：纯净水（，用前须过滤）；甲醇（分析纯，用前须过滤）；四氢呋喃（分析纯，用前须过滤）；HBIW（自制）。

ANSYS谱分析的实例——板梁结构

谱分析的实例——板梁结构一单点响应谱分析的算例某板梁结构如图3所示，计算在Y方向的地震位移响应谱作用下整个结构的响应情况。板梁结构结构的基本尺寸如图 3所示，地震谱如表5所示，其它数据如下： 1.材料是A3钢，相关参数如下：杨氏模量=2e11N/m 2泊松比=0.3密度=7.8e 3Kg/m 3 2.板壳：厚度=2e-3m 3.梁几何特性如下：截面面积=1.6e-5 m 2惯性矩=64/3e-12 m 4宽度=4e-3m高度=4e-3m 图3板梁结构模型（mm）

谱表 1GUI方式分析过程第1步：指定分析标题并设置分析范畴 1、取菜单途径Utility Menu>File>Change Title。 2、输入文字“Single-point response analysis of a shell-beam structure”，然后单击OK。第2步：定义单元类型 1、选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/ Delete，弹出Element Types对话框。 2、单击Add，弹出Library of Element Types对话框。 3、在左边的滚动框中单击“Structural Shell”。 4、在右边的滚动框中单击“shell63”。 5、单击Apply。 6、在右边的滚动框中单击“beam4”。 7、单击OK。 8、单击Element Types对话框中的Close按钮。第3步：定义单元实常数 1、选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Real Constants，弹出Real Constants对话框。 2、单击Add，弹出Element Type for Real Constants对话框。

哈尔滨工程大学数字信号处理实验五谱分析

实验五谱分析一.实验原理信号是无限长的，而在进行信号处理是只能采用有限长信号，所以需要将信号“截断”。在信号处理中，“截断”被看成是用一个有限长的“窗口”看无限长的信号，或者从分析的角度是无限长的信号乘以有限长的窗函数。二.实验内容 1、用matlab编程绘制各种窗函数的形状。 2、用matlab编程绘制各种窗函数的幅频响应。矩形窗 N=20;n=0:(N-1);w=boxcar(N);subplot(211);stem(n,w);title('形状');[H,W]=dtft(w,1024); subplot(212);plot(W/2/pi,abs(H)); title('幅频响应');02468101214161820 -0.5-0.4-0.3-0.2-0.10 0.10.20.30.40.5 05 10 15 20 矩形窗幅频响应

汉宁窗 N=20;n=0:(N-1);w=hanning(N);subplot(211);stem(n,w);title('形状');[H,W]=dtft(w,1024); subplot(212);plot(W/2/pi,abs(H)); title('幅频响应');02468101214161820 -0.5-0.4-0.3-0.2-0.1 00.10.20.30.40.5 05 10 15 汉宁窗幅频响应汉明窗 N=20;n=0:(N-1);w=hamming(N);subplot(211);stem(n,w);title('形状');[H,W]=dtft(w,1024); subplot(212);plot(W/2/pi,abs(H)); title('幅频响应');

实验5红外光谱法结构分析初步

实验5红外吸收光谱法结构分析初步一、实验目的 1.掌握一般固体固体试样的制样方法以及压片机的使用方法。 2.了解红外光谱仪的工作原理。 3.掌握红外光谱仪的一般操作。二、实验原理红外吸收光谱是由于分子中振动能级的跃迁（同时伴随着转动能级的跃迁）而产生的。由于不同物质或同一物质的不同聚集态中各基团固有的振动频率不同或结构的不同，导致所产生的吸收谱带的数目、位置、形状以及强度的不同，因此我们可根据物质的红外吸收光谱来判断该物质或其某个或某些官能团是否存在。本实验是根据间硝基苯甲酸上几个官能团的特征吸收峰来鉴别该物质的。三、仪器和试剂 1.仪器：MB104、FTIR2000或其他型号的红外光谱仪，压片机，模具和试样，玛瑙研钵，不锈钢药匙，不锈钢镊子，红外烘灯。 2.试剂：间硝基苯甲酸（AR），KBr(光谱纯)，无水乙醇（AR），棉球。四、实验内容 1.准备工作（1）打开红外分光光度计开关，预热20min，打开电脑。（2）用无水乙醇棉球擦洗玛瑙研钵，用红外烘灯烘干。 2.试样的制备（1）试样处理取试样1-2mg，加大约100倍试样量的KBr于玛瑙研钵中研磨，在红外烘灯下边烘边研。一般试样用力研磨20min，高分子试样需要更长时间。（2）装模取出模具，准确套上模膛，放好垫片，将制好的试样均匀的抖入模膛内，试样量以能压片为准，在能成片的基础上越薄越好。再放入另一个垫片，装上插杆。（3）压片将模具置于压片机工作台中心，旋动压力丝杆将模具顶紧，顺时针关闭放油阀，摇动油泵把手，使压力上升至15MPa，保持5min。（4）脱模逆时针拧开放油阀，旋松压力丝杆，轻轻地取出模具，与装模顺序相反取出试样。将试样放在固体试样池上。 3.吸收光谱（1）打开灯电源（2）点击GRAMS AI图标，红外分光光度计软件。（3）背景扫描：点击Collect→Collect→Background.spc→进入自己的文件夹（或新建文件夹），并输入文件名保存→Background→Ok Collect 得到试样的红外光谱图。（4）试样图谱扫描：将试样放在仪器的试样夹上，点击Collect→Collect→normal →%Trans→输入试样名→Ok Collect得到试样的红外光谱图。（5）谱图后处理：点击Edit→Peak picker→Show peak marks for all traces→选择合适的参数，给图谱标峰。若需要打印点击File→Print （6）将盐片或研钵擦洗干净，收拾桌面。关闭主机上的灯电源。 4.结束工作（1）关闭红外工作软件，电脑电源（2）用水清洗玛瑙研钵、不锈钢镊子、药匙，然后用酒精棉球擦拭，在红外烘灯下烘干。（3）清理台面，填写仪器使用记录。

数字信号处理实验二用FFT做谱分析报告

《数字信号处理》实践报告题目：实验二用FFT 做谱分析 1. 实验目的 (1) 进一步加深DFT 算法原理和基本性质的理解（因为 FFT 只是DFT 的一种快速算法，所以FFT 的运算结果必然满足DFT 的基本性质）。 (2) 熟悉FFT 算法原理和FFT 子程序的应用。 (3) 学习用FFT 对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法，了解可能出现的分析误差及其原因，以便在实际中正确应用FFT 。 2. 实验步骤 (1) 复习DFT 的定义、性质和用DFT 作谱分析的有关容。 (2) 复习按时间抽选法FFT 算法原理及相应的运算流图 (3) 编制信号产生子程序，产生以下典型信号供谱分析用： x1(n) = R4(n) x 2(n) = ?????≤≤-≤≤+n n n n n 其他,074, 830,1

x 3(n) = ?????≤≤-≤≤-n n n n n 其他,074, 330,4 x 4(n) = cos(πn /4) x 5(n) = sin(πn /8) x 6(t) = cos8πt + cos16πt + cos20πt 应当注意，如果给出的是连续信号x a (t)，则首先要根据其最高频率确定抽样频率f s 以及由频率分辨率选择抽样点数N ，然后对其进行软件抽样(即计算 x(n)=x a (nT)， 0≤n ≤N-1)，产生对应序列 x(n)。对信x 6(t)，频率分辨率的选择要以能分辨开其中的三个频率对应的谱线为准则。对周期序列，最好截取周期的整数倍进行谱分析，否则有可能产生较大的分析误差。请实验者根据DFT 的隐含周期性思考这个问题。

ANSYS响应谱分析实例-平板结构

!ANSYS响应谱分析 !响应谱分析实例-平板结构 finish /CLEAR /FILENAME,example,1 /PREP7 /TITLE, DYNAMIC LOAD EFFECT ON SIMPLY-SUPPORTED THICK SQUARE PLATE ! 定义单元类型 ET,1,SHELL281 ! 定义厚度 SECTYPE,1,SHELL SECDATA,1,1,0,5 ! 定义材料属性 MP,EX,1,200E9 MP,NUXY,1,0.3 MP,ALPX,1,0.1E-5 MP,DENS,1,8000 ! 定义模型 N,1,0,0,0 N,9,0,10,0 FILL NGEN,5,40,1,9,1,2.5 N,21,1.25,0,0 N,29,1.25,10,0 FILL,21,29,3 NGEN,4,40,21,29,2,2.5 EN,1,1,41,43,3,21,42,23,2 EGEN,4,2,1 EGEN,4,40,1,4 FINISH /SOLU ANTYPE,MODAL ! 定义分析类型为模态分析 MODOPT,REDUC MXPAND,16,,,YES SFE,ALL,,PRES,,-1E6 ! 施加面载荷 D,ALL,UX,0,,,,UY,ROTZ ! 施加约束 D,1,UZ,0,0,9,1,ROTX D,161,UZ,0,0,169,1,ROTX D,1,UZ,0,0,161,20,ROTY D,9,UZ,0,0,169,20,ROTY

NSEL,S,LOC,X,.1,9.9 NSEL,R,LOC,Y,.1,9.9 M,ALL,UZ ! 选择主自由度 NSEL,ALL SOLVE *GET,F,MODE,1,FREQ FINISH /SOLU ANTYPE,SPECTR ! 定义分析类型 SPOPT,PSD,2,ON ! 利用前两阶模态并计算应力PSDUNIT,1,PRES ! 定义功率谱为面载荷谱DMPRAT,0.02 PSDFRQ,1,1,1.0,80.0 PSDVAL,1,1.0,1.0 LVSCALE,1 ! 比例使用载荷因子PFACT,1,NODE PSDRES,DISP,REL PSDCOM SOLVE FINISH /eof /POST1 SET,3,1 ! 读取位移 /VIEW,1,2,3,4 PLNSOL,U,Z PRNSOL,U,Z FINISH /SOLUTION ANTYPE,HARMIC ! 重新定义求解类型HROPT,MSUP ! 利用模态叠加法HROUT,OFF,ON KBC,1 HARFRQ,1,80 DMPRAT,0.02

数字信号处理实验五-用FFT做频谱分析

数字信号处理实验五用FFT做频谱分析实验目的： (1)通过本实验，加深对DTFT和IDFT以及DFT和FFT的理解，熟悉FFT子程序 (2)熟悉应用FFT对典型信号进行频谱分析的方法 (3)了解应用FFT进行信号频谱分析过程中可能出现的问题，以便在实际中正确应用FFT (4)熟悉应用FFT实现两个序列线性卷积的方法 (5)初步了解用周期图法做随机信号频谱分析的方法实验内容： (1)已知有限长序列x(n)=[1,0.5,0,0.5,1,1,0.5,0],要求:用FFT求该序列的DFT、IDFT的图形。程序如下: xn=[1,0.5,0,0.5,1,1,0.5,0]; n=length(xn); k=0:n-1; subplot(2,2,1); stem(k,xn,'k.'); title('x(n)'); Xk=fft(xn,n); subplot(2,1,2); stem(k,abs(Xk)); title('Xk=DFT(xn)'); xn1=ifft(Xk,n); subplot(2,2,2);

stem(k,xn1); title('x(n)=IDFT(Xk)'); 波形如下：假设采样频率Fs=20Hz,序列长度N分别取8、32和64，用FFT计算幅度谱和相位谱。程序如下: clear;close all fs=20; T=1/fs; N=[8,32,64]; for m=1:3 x=[1,0.5,0,0.5,1,1,0.5,0]; x1=fft(x,N(m));

x2=ifft(x,N(m)); subplot(3,2,2*m-1); stem([0:N(m)-1],abs(x1),'o'); title('幅度谱'); subplot(3,2,2*m); stem([0:N(m)-1],abs(x2),'o'); title('相位谱'); end 波形如下: (2)用FFT计算下面连续信号的频谱，并观察选择不同的采样周期Ts和序列长度N值对频谱特性的影响: =-t + t + t x e t t t (sin 2.2 ), sin 1.2 2 sin )(01.0≥ a 程序如下: clear;close all fs=4;T=1/fs; Tp=4;N=Tp*fs; N1=[N,4*N,8*N]; T1=[T,2*T,4*T]; for m=1:3 n=1:N1(m); x1=exp(-0.01*T);

实验五高锰酸钾吸收光谱曲线的绘制及含量测定(精编文档).doc

【最新整理，下载后即可编辑】实践五高锰酸钾吸收光谱曲线的绘制及含量测定一、实践目的 1、掌握紫外-可见分光光度计的操作方法。 2、熟悉紫外-可见分光光度计的基本构造及作用。 3、会依据吸收光谱曲线确定最大吸收波长。 4、会用标准曲线法测定高锰酸钾样品溶液的含量。二、实践原理高锰酸钾溶液呈紫红色，在可见光区有吸收，利用此可绘制吸收光谱曲线。通过吸收光谱曲线确定最大吸收波长，在最大吸收波长处进行含量测定。因此可以用紫外-可见分光光度法对高锰酸钾溶液进行定性和定量分析。三、实践仪器、药品和试剂 1、仪器紫外-可见分光光度计；分析天平；5mL移液管2支；1000mL 容量瓶；25mL容量瓶6个；100mL烧杯。 2、药品和试剂高锰酸钾对照品(固体)；高锰酸钾样品溶液。四、实践内容 (一) 配制溶液 1、配制标准溶液(125mg/L) 精密称取高锰酸钾对照品0.1250g置100mL烧杯中，溶解后，定量转移1000mL容量瓶中，用纯化水稀释至标线，摇匀，即为高锰酸钾标准溶液(125mg/L)。 2、配制标准系列分别精密量取1.00、2.00、3.00、4.00和5.00(mL)高锰酸钾标

准溶液(125mg/L)，置于25mL容量瓶中，纯化水稀释至标线，摇匀。标准系列中各标准溶液的浓度依次为5.0、10.0、 15.0、20.0和25.0(mg/L)。 3、配制样品溶液精密量取高锰酸钾样品溶液5.00ml，置25mL容量瓶中，纯化水稀释至标线，摇匀。即为高锰酸钾供试品溶液。 (二) 绘制吸收光谱曲线以纯化水为空白溶液调节仪器基线后，测定标准系列中溶液浓度为15.0mg/L和高锰酸钾供试品溶液的吸收光谱曲线，并从吸收光谱曲线中确定最大吸收波长，比较二者的吸收光谱曲线和最大吸收波长。 (三) 测定溶液吸光度 1、标准曲线的绘制在λmax处，以纯化水为空白溶液调节基线后，依次将标准系列各标准溶液放入光路中，测其吸光度A值。以浓度（c）为横坐标，吸光度值（A）为纵坐标，绘制标准曲线。 2.高锰酸钾供试品溶液的测定在与绘制标准曲线相同的测定条件下，测定高锰酸钾供试品溶液吸光度值(A)。从标准曲线中查A值所对应的高锰酸钾供试品溶液的溶度c样。 (四) 岛津UV2450紫外-可见分光光度计的操作规程（1）开机前检查仪器是否正常，如检查样品室内有无挡光物。（2）分别开启紫外-可见分光光度计主机和计算机电源，从计算机桌面“UVProbe"进人操作程序。

ansys实例命令流-谱分析命令流

/FILNAME, Beam,1 ！定义工作文件名。 /TITLE, Beam Analysis ！定义工作标题。/PREP7 !定义单元。 ET,1,BEAM188 !定义材料属性。 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,EX,1,,2.1e5 MPDATA,PRXY,1,,0.3 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,0 MPDATA,DENS,1,,7.9e-6 ! 定义杆件截面■200。 SECTYPE, 1, BEAM, RECT, , 0 SECOFFSET, CENT SECDATA,10,10,0,0,0,0,0,0,0,0 !建立几何模型。 K,1, ,, , K,2,350,, , !生成立柱。 LSTR, 1, 2 !以上完成几何模型。 !以下进行网格划分。 FLST,5,1,4,ORDE,1 FITEM,5,1 CM,_Y,LINE LSEL, , , ,P51X CM,_Y1,LINE CMSEL,,_Y LESIZE,_Y1, , ,50, , , , ,1 !定义单元大小。!分配、划分平板结构。 LMESH, 1 !分析类型施加载荷并求解。 FINISH /SOLUTION ANTYPE,2 ！定义分析类型及求解设置。MSAVE,0 ！模态提取方法。

MODOPT,LANB,10 EQSLV,SPAR MXPAND,10, , ,0 ！模态扩展设置。 LUMPM,0 PSTRES,0 MODOPT,LANB,10,0,0, ,OFF MXPAND,10,0,0,1,0.001, !施加约束。 FLST,2,2,3,ORDE,2 FITEM,2,1 FITEM,2,-2 /GO DK,P51X, , , ,0,ALL, , , , , , !求解。 FINISH /SOL /STATUS,SOLU SOLVE !定义谱分析。 FINISH /SOLUTION ANTYPE,8 SPOPT,PSD,10,1 PSDUNIT,1,DISP,386.4, PSDFRQ,1, ,13.8,40,50.6,73,120 !定义谱—频率表。PSDFRQ,1, ,134,178,233, , PSDV AL,1,1,4,0.6,3,5 PSDV AL,1,6,2,6, , FLST,2,2,1,ORDE,2 !施加谱。 FITEM,2,1 FITEM,2,-2 D,P51X,UX,1.0 PFACT,1,BASE, !计算PSD激励参与系数。PSDRES,DISP,REL !设置输出选项。PSDRES,VELO,OFF PSDRES,ACEL,OFF

实验五有机化合物红外光谱的测绘及结构分析

实验五有机化合物红外光谱的测定及结构分析一、目的要求 1．学会溴化钾压片法制备固体样品的方法； 2．了解美国PE公司BX-Ⅱ型红外光谱仪的使用方法； 3．初步学会红外光谱图的解析方法。二、实验原理当物质的分子对红外线进行选择性吸收时，其结构若使得振动能级及转动能级发生跃迁，就会形成具有特征性的红外吸收光谱。红外吸收光谱是物质分子结构的客观反映，谱图中吸收峰都对应着分子中各基团的振动形式，其位置和形状也是分子结构的特征性数据。因此，根据红外吸收光谱中各吸收峰的位置、强度、形状及数目的多少，可以判断物质中可能存在的某些官能团，进而对未知物的结构进行鉴定。即首先对红外吸收光谱进行谱图解析，然后推断未知物的结构。最后还需将未知物的红外吸收光谱通过与未知物相同条件下得到的标准样品的谱图或标准谱图集中的标准光谱进行对照，以进一步证实其分析结果。三、仪器与试剂 1．仪器美国PE公司BX-Ⅱ型红外光谱仪压片机玛瑙研钵 2．试剂无水乙醇（A.R）苯甲酸（A.R）溴化钾（光谱纯或分析纯）130℃下干燥24h，存于干燥器中，备用。四、实验步骤 1. 溴化钾压片法制样取1-2 mg苯甲酸（已在80℃下干燥），在玛瑙研钵中充分研磨后，在加入100 mg 溴化钾粉末，继续磨细至颗粒大小约为2 μm直径，并使之完全混合均匀。然后将粉末状的混合物移入压模内摊铺均匀，置压模于压片机上，慢慢施加压力至约15 MPa左右并维持30秒，再逐渐减压，即得一透明薄片。

2. 标准红外光谱的测定将1中制得的薄片装于样品架上，并插入BX-Ⅱ型红外光谱仪的试样安放处。通过Spectrum 软件进行扫描。五、结果处理解析红外光谱图，指出主要吸收峰。 4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400.0 0.250.30.40.50.60.70.80.91.01.11.2 1.31.41.51.61.71.81.9 2.02.12.21cm-1 A 1686.71 1602.79 1577.62 1454.54 1426.57 1323.07 1289.51 1180.41 1124.47 1068.53 934.26 808.39 704.89 679.72 662.93 551.04 2554.62 2829.13 2677.87 3064.42 由上图可知：在1686.17处为主要吸收峰，由此可以推出有羧基存在；在1600、15001450

实验五用FFT对信号进行谱分析

一、实验目的 1.进一步加深对DFT 算法原理和基本性质的理解（因为FFT 只是DFT 的一种快速算法，所以FFT 的运算结果必然满足DFT 的基本性质）。 2.熟悉FFT 算法原理和FFT 子程序的应用。 3.学习用FFT 对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法，了解可能出现的分析误差及其原因，以便在实际中正确应用FFT。二、实验仪器微型计算机三、实验步骤 1.复习DFT 的定义、性质和用DFT 作谱分析的有关内容。 2.复习FFT 算法原理与编程思想，并对照DIT-FFT 运算流图和程序框图，读懂本实验提供的FFT 子程序。 3.编制信号产生子程序，产生以下典型信号供谱分析用：）（n R n x 41)(= （1-1） ??? ??≤≤?≤≤+=n n n n n n x 其他,074,83 0,1)(2 （1-2） ?? ? ??≤≤?≤≤?=n n n n n n x 其他,074,330,4)(3 （1-3） )4cos()(4n n x π = （1-4） )8sin()(5n n x π = （1-5） )20cos()16cos()8cos()(6t t t t x πππ++= （1-6）应当注意，如果给出的是连续信号)(t x a ，则首先要根据其最高频率确定采样速率f s 以及由频率分辨率选择采样点数N，然后对其进行软件采样（即计算实验五　用ＦＦＴ对信号进行谱分析

)10(),()(?≤≤=N n nT x n x a ），产生对应序列)(n x 。对信号)(6t x ，频率分辨率的选择要以能分辨开其中的三个频率对应的谱线为准则。对周期序列，最好截取周期的整数倍进行谱分析，否则有可能产生较大的分析误差。请实验者根据DFT 的隐含周期性思考这个问题。 4.编写M 文件。 5.按实验内容要求，上机实验，并写出实验报告。四、实验内容主要使用的MATLAB 函数：( 参考电脑桌面上数字信号处理文件夹内的文件名为matlab 的pdf 文档第6、8页的内容) 函数fft(x)可以计算R 点序列的R 点DFT 值；而fft(x,N)则计算R 点序列的N 点DFT，若R>N，则直接截取R 点DFT 的前N 点，若R

预习实验5频谱分析仪的使用

课程电子测量学号姓名成绩实验名称实验五频谱分析仪的使用一、实验目的正确设置频谱分析仪的各项参数，观测输入的各种波形信号的幅度谱，达到熟练使用频谱仪的目的。二、实验原理 1、频谱分析仪原理现代频谱分析仪是一种“外差式FFT 分析仪”，其组成如图5.1所示。被测信号经输入衰减之后进入混频电路，在扫描本振信号的作用下，被测信号的各种频率成分被依次混频，然后以固定的中频频率通过中频滤波器，被选择出来进行后续处理。在数字中频处理电路中，被测信号的各个频率分量被量化、正交分解、时-频域变换，最后送入显示器。图5.1 现代频谱分析仪的组成 2、被测信号的频谱本实验将使用频谱分析仪观测正弦波、方波、三角波信号的幅度谱。（1）正弦波的频谱对一个周期为T ，幅度为A 的连续余弦波，其表达式为：t A t u 0cos )(ω=，其中T π ω20= （2）方波的频谱（类似图5.2）图5.2方波的频谱图对周期为T 高为1的方波，付氏展开：)3cos 3 1 (cos 1 )(00 +-= t t t u ωωπ 信号输入

可见，方波偶数项为0。基波幅度最大，奇次项幅度随谐波次数的增加而递减。（3）三角波的频谱（类似图5.3）对周期为T 高为1的三角波，付氏展开：)3cos 3 1 (cos 8 )(0202 +- = t t t u ωωπ 图5.3三角波的频谱图三角波的频谱与方波类似，仅有奇次分量，谐波幅度也随谐波次数的增加而递减。但三角波的谐波幅度收敛更快，因为幅度值与谐波次数的平方成反比。三、频谱仪的操作影响频谱仪幅度谱迹线显示的因素有频率（横轴）、幅度（纵轴）两方面。 1、频率（1）与频率显示有关的频谱仪指标 ● 频率范围：频谱仪能够进行正常工作的最大频率区间。 ● 扫描宽度：表示频谱仪在一次测量过程中所显示的频率范围，可以小于或等于输入频率范围。通常根据测试需要自动调节，或手动设置。 ● 频率分辨率：能够将两个相邻频谱分量（两条相邻谱线）分辨出来的能力。频率分辨率由中频滤波器带宽和选择性决定，还受本振频率稳定度影响。 ● 扫描时间：进行一次全频率范围的扫描、并完成测量所需的时间。通常希望扫描时间越短越好，但为了保证测量精度，扫描时间必须适当。（2）与频率显示有关的频谱仪功能设置键 ● Span ：设置当前测量的频率范围。 ● 中心频率：设置当前测量的中心频率。 ● RBW ：设置分辨率带宽。通常RBW 的设置与Span 联动。 2、幅度（1）与幅度显示有关的频谱仪指标 ● 动态范围：同时可测的最大与最小信号的幅度之比。通常是指从不加衰减时的输入信号电平起，直到最小可用信号电平为止的信号幅度变化范围。

Ansys-谱分析实例(地震位移谱分析)

二．地震位移谱分析如图所示为一板梁结构，试计算在Y方向地震位移谱作用下的构件响应情况。板梁结构相关参数见下表所示。板梁结构几何参数和材料参数相应谱板梁结构 (模型图) 进行题目2的分析。第一步是建立实体模型（如图4），并选择梁单元和壳单元模拟梁和板进行求解。建此模型并无特别的难处，只要定义关键点正确，还有就是在建模过程当中注意对全局坐标系的运用，很容易就能做出模型。此题的难点在于对梁和板的分析求解。进行求解，首先进行的就是模态分析，约束好六条梁，就可以进行模态的分析求解了。模态分析后，相应的就进行频谱分析，在输入频率和位移后开始运算求解。此后进行模态扩展分析，最后进行模态合并分析。分析完后，再对结果进行查看。通过命令Main Menu>General Postproc>List Results>Nodal Solution查看节点位移结果、节点等效应力结果（图5）及反作用力结果（图6）。通过图片我们看清晰的看到梁和板的受力情况及变形情况，在板与梁的连接处，板所受的应力最大，这些地方较容易受到破坏，故可考虑对其进行加固。

而梁主要是中间两层变形较大，所以在设计时应充分考虑材料的选用及直径的大小。 1.指定分析标题 1．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname，将弹出Change Jobname (修改文件名)对话框。 2．在Enter new jobname (输入新文件名)文本框中输入文字“CH”，为本分析实例的数据库文件名。单击对话框中的“OK”按钮，完成文件名的修改。 3．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title，将弹出Change Title (修改标题)对话框。4．在Enter new title (输入新标题)文本框中输入文字“response analysis of a beam-shell structure”，为本分析实例的标题名。单击对话框中的“OK”按钮，完成对标题名的指定。 2.定义单元类型 1．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete，将弹出Element Types (单元类型定义)对话框。单击对话框中的“ADD…”按钮，将弹出Library of Element Types (单元类型库)对话框。 2．在左边的滚动框中单击“Structural Shell”，选择结构壳单元类型。在右边的滚动框中单击“Elastic 4node 63”，使其高亮度显示，选择4 节点弹性壳单元。在对话框中单击“APPLY”按钮，完成对这种单元的定义。 3．接着继续在Library of Element Types (单元类型库)对话框的左边滚动框中单击“Structural Beam”，在右边的滚动框中单击“3D elastic 4”，使其高亮度显示，选择3 维弹性梁单元。单击对话框中的“OK”按钮，完成单元定义并关闭Library of Element Types (单元类型库)对话框。单击Element Types (单元类型定义)对话框中的“CLOSE“按钮，关闭对话框中，完成单元类型的定义。 3.定义单元实常数 1．选取菜单途径Main Menu | Preprocessor | Real Constants，将弹出Real Constants (实常数定义)对话框。单击对话框中的“ADD…”按钮，将弹出Element Type for Real Constants (选择定