中南大学机械振动实验报告实验2
中南大学
机械振动实验报告姓名：学号：成绩：指导教师
双简支梁的简谐振动振幅与频率测量实验原理如图2所示：
机械原理实验报告大全
机械原理实验项目 机械原理课程实验（一） 机械传动性能测试实验 一、实验目的 (1) 通过测试常见机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运动与动力过程中的速度、转矩、传动比、功率及机械效率等,加深对常见机械传动性能的认识与理解。 (2) 通过测试由常见机械传动组成的不同传动系统的机械参数，掌握机械传动合理布置的基本要求。 (3) 通过实验认识机械传动性能综合实验台的工作原理、提高计算机辅助实验能力。 二、实验设备 机械传动性能测试综合实验台。 三、实验内容 机械传动性能测试是一项基于基本传动单元自由组装、利用传感器获取相关信息、采用工控机控制实验对象的综合性实验。它可以测量用户自行组装的机械传动装置中的速度、转矩、传动比、功率与机械效率，具有数据采集与处理、输出结果数据与曲线等功能。 机械传动性能测试实验台的逻辑框图 变频 电机 ZJ 扭矩 传感器 ZJ 扭矩 传感器 工作载荷 扭矩测量卡 转速调节 机械传动装置 负载调节 工控机 扭矩测量卡
机械原理课程实验（二） 慧鱼机器人设计实验 一、实验目的 1）通过对慧鱼机器人、机电产品的系统运动方案的组装设计，培养学生独立确定系统运动方案设计与选型的能力。 2）利用“慧鱼模型”组装机器人模型，探索机器人各个功能的实现方法，进行机电一体化方面的训练。 二、实验设备 1）慧鱼创意组合模型包； 2）计算机一台； 3）可编程控制器、智能接口板； 4）控制软件。 三、实验内容 “慧鱼创意组合模型”是工程技术型模型，能够实现对工程技术以及机器人技术等的模拟仿真。模型是由各种可以相互拼接的零件所组成，由于模型充分体现了各种结构、动力、控制的组成因素，并设计了相应的模块，因此，可以拼装成各种各样的机器人模型，可以用于检验学生的机械结构和机械创新设计与控制的合理可行性。 慧鱼机器人实验二室 自动步行车 学生创新实验
振动测试技术实验报告
振动测试技术实验报告 2020-11-17
目录 实验一机械振动基本参数测量 (2) 一、实验目的 (2) 二、实验内容 (2) 三、实验系统框图 (2) 四、实验原理 (2) 五、测量过程 (4) 六、实验结果与分析 (4) 实验二用自由衰减法测量单自由度系统固有频率和阻尼比 (6) 一、实验目的 (6) 二、实验系统框图 (6) 三、实验原理 (6) 四、实验方法 (8) 实验三用共振法测简支梁的固有频率、阻尼比和振型 (10) 一、实验目的 (10) 二、实验系统框图 (10) 三、实验原理 (10) 四、仪器参数设置 (12) 五、实验步骤 (13) 六、实验结果与分析 (13) 七、思考题 (15) 实验四用正弦扫频、随机和敲击激励测简支梁的频率响应函数 (16) 一、实验目的 (16) 二、实验系统框图 (16) 三、实验原理 (16) 四、实验方法 (19) 五、实验结果记录与分析 (20) 六、思考题 (21) 实验五用锤击法测量简支梁的模态参数 (23) 一、实验目的 (23) 二、实验系统框图 (23) 三、实验原理 (23) 四、实验步骤 (26) 五、实验结果和分析 (29) 实验六用不测力模态分析法测量简支梁的模态参数 (31) 一、实验目的 (31) 二、实验系统框图 (31) 三、实验原理 (31) 四、实验步骤 (32) 五、实验结果和分析 (33)
实验一 机械振动基本参数测量 一、实验目的 1、掌握位移、速度和加速度传感器工作原理及其配套仪器的使用方法。 2、掌握电动式激振器的工作原理、使用方法和特点。 3、熟悉简谐振动各基本参数的测量及其相互关系。 二、实验内容 1、用位移传感器测量振动位移。 2、用压电加速度传感器测量振动加速度。 3、用电动式速度传感器测量振动速度。 三、实验系统框图 实验设备及接线如图所示 四、实验原理 在振动测量中，振动信号的位移、速度、加速度幅值可用位移传感器、速度传感器或加速度传感器来进行测量。 图1-2-1 测试系统框图 动态信号采集器 简支梁 激振器 信号发生器 功率放大器 电荷放大器 变换器 计算机 速度传感器 位移传感器 加速度传感器
中南大学大学物理实验预习答案
实验一迈克耳孙干涉仪的调整与使用 【预习思考题】 1．迈克尔孙干涉仪是利用什么方法产生两束相干光的？答：迈克尔孙干涉仪是利用分振幅法产生两束相干光的。2．迈克尔孙干涉仪的等倾和等厚干涉分别在什么条件下产生的？条纹形状如何？随M1、M2’的间距d如何变化？答：（1）等倾干涉条纹的产生通常需要面光源，且M1、M2’应严格平行；等厚干涉条纹的形成则需要M1、M2’不再平行，而是有微小夹角，且二者之间所加的空气膜较薄。（2）等倾干涉为圆条纹，等厚干涉为直条纹。 （3）d越大，条纹越细越密；d 越小，条纹就越粗越疏。3．什么样条件下，白光也会产生等厚干涉条纹？当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时，M1、M2’两镜子的位置成什么关系？ 答：白光由于是复色光，相干长度较小，所以只有M1、M2’距离非常接近时，才会有彩色的干涉条纹，且出现在两镜交线附近。
当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时，说明M1、M2’已相交。 【分析讨论题】 1．用迈克尔孙干涉仪观察到的等倾干涉条纹与牛顿环的干涉条纹有何不同？ 答：二者虽然都是圆条纹，但牛顿环属于等厚干涉的结果，并且等倾干涉条纹中心级次高，而牛顿环则是边缘的干涉级次高，所以当增大（或减小）空气层厚度时，等倾干涉条纹会向外涌出（或向中心缩进），而牛顿环则会向中心缩进（或向外涌出）。 2．想想如何在迈克尔孙干涉仪上利用白光的等厚干涉条纹测定透明物体的折射率？ 答：首先将仪器调整到M1、M2’相交，即视场中央能看到白光的零级干涉条纹，然后根据刚才镜子的移动方向选择将透明物体放在哪条光路中（主要是为了避免空程差），继续向原方向移动M1镜，直到再次看到白光的零级条纹出现在刚才所在的位置时，记下M1移动的距离所对应的圆环变化数N，根据，即可求出n。 实验二用动态法测定金属棒的杨氏模量
大工《机械基础实验(二)》实验报告
远程与继续教育学院《机械基础实验（二）》实验报告 学习中心： 层次：专升本 专业：机械设计制造及其自动化 年级： 学号： 学生姓名：
机械基础实验（二） 一、实验目的 1. 通过观察双曲柄机构主动件和从动件的角速度变化，了解四杆机构中的急回特性，并通过一个应用实例进行交互式操作加深对其的理解。 2.通过交互式操作动态观察凸轮机构的分类，使学生对各种凸轮机构的典型类型有所认知。 3.通过交互式操作动态观察锥齿齿轮箱的运动特性，使学生了解锥齿轮传动的特点和啮合过程，同时使学生了解锥齿轮实现双向输出的方式，而且还通过一个内齿轮使学生了解内齿轮的传动特性和啮合过程。 4.通过交互式操作动态观察蜗轮蜗杆传动，使学生了解蜗轮蜗杆的传动特点和运动特性。 二、实验习题 1. 双曲柄机构的运动过程有哪些特点？ 答：普通的双曲柄机构中，主动曲柄作匀速转动时，从动曲柄作变速运动。若是平行四边形机构，运动特点是两曲柄以相同速度同向转动，连杆作平动。若是反平行四边形机构，当以其长边为机架时，两曲柄沿相反方向转动，角速度不等；当以其短边为机架是，运动特性与普通双曲柄机构相似。 2.针对盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮分别列举一种应用实例。 答：盘形凸轮：内燃机配气凸轮机构 移动凸轮：冲床装卸料凸轮结构 圆柱凸轮：罐头盒封盖机构 3.直齿圆锥齿轮主要应用在哪些场合？它有哪些特点？ 答：直齿圆锥齿轮传动一般应用于轻载、低速场合。圆锥齿轮传动是用来传递两相交轴之间的运动和动力的。它的轮齿是沿着圆锥表面的素线切出的。轮齿是均匀分布在一个圆锥体上的，它的齿形一端大，另一端小，取大端参数为标准
值。工作时相当于用两齿轮的节圆锥做成的摩擦轮进行滚动。两节圆锥锥顶必须重合才能保证两节圆锥传动比一致，这样就增加了制造、安装的困难，并降低了圆锥齿轮传动的精度和承载能力。 4.蜗轮蜗杆传动有哪些优缺点（100 字以内）？谈谈你学完本课程后对该课程的想法或者学习心得。 答：优点： （1）有比较大的传动比，非常紧凑的结构； （2）能都平稳的饿传动，噪声也非常的小； （3）其自身能够使用自锁性能。 缺点： （1）传动摩擦损失比较大，效率也很低； （2）成本比较大，有的时候为了减少其摩擦损耗，蜗轮会使用贵重的减摩材料 (青铜)制造，这就在一定程度上加大了其制造的成本。 通过本门课程的学习，认识到实验课程新体系以实现前瞻、新颖的可持续制造为目标，培养适应新世纪国民经济建设与社会发展需要，知识、能力和素质全面协调发展的具有国际竞争力的复合型创新人才。 在老师的介绍下我们认识了一些常见零件和机构，如螺母、曲轴、齿轮、凸轮和连杆机构、齿轮机构、斜面机构、棘轮机构等。各种机构在配合下展现出了各种复杂的运动。接着我们参观了机光电一体化柔性制造模拟生产线和各种机床如 : 主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的车床；主要用铣刀在工件上加工各种表面的铣床；主要利用磨具对工件表面进行磨削加工的磨床；主要用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动刨床和主要是用镗刀在工件上镗孔的镗床等。然后我们又参观了各种特种加工装备。如电火花加工 , 高压水射流加工等。 其中我印象最深的是电火花加工。电火花加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工。电火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件；加工各种硬、脆材料，如硬质合金和淬火钢等；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。脉冲放电
振动实验报告1
实验一振动系统固有频率的测试 一、实验目的： 1、学习振动系统固有频率的测试方法； 2、学习共振动法测试振动固有频率的原理与方法； 3、学习锤击法测试振动系统固有频率的原理与方法； 二、实验原理 1、简谐力激振 1）幅值判别法 在激振功率输出不变的情况下，由低到高调节激振器的激振频率，通过示波器，我们可以观察到在某一频率下，任一振动量（位移、速度、加速度）幅值迅速增加，这就是机械振动系统的某阶固有频率。这种方法简单易行，但在阻尼较大的情况下，不同的测量方法得出的共振动频率稍有差别，不同类型的振动量对振幅变化敏感程度不一样，这样对于一种类型的传感器在某阶频率时不够敏感。2）相位判别法 相位判法是根据共振时特殊的相位值以及共振动前后相位变化规律所提出来的一种共振判别法。在简谐力激振的情况下，用相位法来判定共振是一种较为敏感的方法，而且共振是的频率就是系统的无阻尼固有频率，可以排除阻尼因素的影响。 A．位移判别共振 将激振动信号输入到采集仪的第一通道（即X 轴），位移传感器输出信号或通过ZJY-601A 型振动教学仪积分档输出量为位移的信号输入到第二通道（即Y 轴），此时两通道的信号分别为 激振信号为：位移信号为： 共振时，，X 轴信号和Y 轴信号的相位差为p / 2，根据利萨如图原理可知，屏幕上的图象将是一个正椭圆。当w 略大于n w 或略小于n w 时，图象都将由正椭圆变为斜椭圆，其变化过程如下图所示。因此图象图象由斜椭圆变为正椭圆的频率就是振动体的固有频率。
B．速度判别共振 将激振信号输入到采集仪的第一通道（即X 轴），速度传感器输出信号或通过ZJY-601A 型振动教学仪积分档输出量为速度的信号输入到第二通道（即Y 轴），此时两通道的信号分别为： 激振信号为：速度信号为： 共振时，，X 轴信号和Y 轴信号的相位差为p / 2。根据利萨如图原理可知，屏幕上的图象应是一条直线。当w 略大于n w 或略小于n w 时，图象都将由直线变为斜椭圆，其变化过程如下图所示。因此图象由斜椭圆变为直线的频率就是振动体的固有频率。` C．加速度判别共振 将激振信号输入到采集仪的第一通道（即X 轴），加速度传感器输出信号输入到第二通道（即Y 轴），此时两通道的信号分别为： 激振信号为：加速度信号为： 共振时，，X 轴信号和Y 轴信号的相位差为p / 2。根据利萨如图原理可知，屏幕上的图象应是一个正椭圆。当w 略大于n w 或略小于n w 时，图象都将由正椭圆变为斜椭圆，其变化过程如下图所示。因此图象由斜椭圆变为正椭圆的频率就是振动体的固有频率。
机械振动实验指导书
机 械 振 动 实 验 指 导 书 第一章 实验用传感器原理 传感器又叫拾振器，是将机械量（力、位移、速度、加速度等）按比例转化成电量的装置。我们将要使用的传感器有两类：电涡流式位移传感器；压电式加速度传感器和力传感器。 一、 电涡流式位移传感器 位移传感器又叫位移计。电涡流式位移计是一种相对式测量的非接触型传感器，它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体振动的位移或振幅的。在工作时传感器用支架固定在地基上，并与被测物体有一定的初始间隙d 0 ，当被测物体产生振动时，将引起d 0的变化，该变化量经电涡流传感器转换为电信号，然后经前置器输出到位移测量仪上进行测量。电涡流传感器的基本原理如下图。 在传感器的线圈中有1 MHz 的高频电流通过，它可与被测物体（导体）之间会产生互感，当传感器与被测物体的间距保持在一定范围内时，可以使前置器的输出电压与该距离成正比，从而实现测量。如果被测物体是非金属材料的，则测量时必须在其表面固定一厚度在0.2mm 以上，直径是传感器2倍以上的金属片。这种传感器受测量原理的制约，只能用来测量振幅在1mm 以内的振动。 但是，电涡流位移计具有频率范围宽（DC — 10 kHz ）、灵敏度高、结构简单以及非接触测量等优点，因此在工业监测及科研中得到广泛应用。 二、 压电式加速度传感器 加速度传感器又叫加速度计。压电式加速度计是一种惯性式传感器，即传感器在使 被测物体 位移测量仪 前置器 接电脑
用时固定在被测物体上与被测物体一起振动，测量结果是相对于地球上惯性坐标系的。 惯性式传感器的基本原理在机械振动的教材中已有介绍。当ω/ωn<<1时，传感器内的质量块相对于其外壳的相对位移正比于被测物体的加速度幅值，因而传感器构成加速度计。为了扩大加速度计的使用频率上限，应当尽可能提高加速度计本身的固有频率，一般压电式加速度计的固有频率可在20 kHz以上。 压电式加速度计利用压电晶体的压电效应来实现信号转换。其结构形式如下图所示，有压缩式和剪切式两种。压电晶体材料在受到压缩和剪切作用时，晶体片的表面会产生电荷（如图），电荷量与压力或剪力成正比。下面仅以压缩式加速度计为例来说明它们的工作原理。它的力学模型可表示为下图所示的力学系统，图中k为予压弹簧的刚度，k1为压电晶体片的弹簧刚度，k和k1构成并联弹簧。因此，加速度计的固有频率应由下式决定 ω= n 根据构成加速度计条件的要求，这一固有频率应远大于被测物体振动频率的上限。 加速度计在工作中，其晶体片上的电荷量 q a = RF = Rk1x 式中R为压电常数，F是晶体片上受到的压力，x是质量块相对于外壳的位移（可以是正弦函数或其他函数，且它与被测振动的加速度成正比），从而实现了测量。传感器也
振动测试实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除 振动测试实验报告 篇一：振动实验报告l 机械振动实验报告 1.测量简支梁的固有频率和振型 1.1实验目的 用激振法测量简支梁的固有频率和固有振型。掌握多自由度系统固有频和振型的简单测量方法。 1.2实验原理 共振法测量振动系统的固有频率是比较常用的方法之一。共振是指当激振频率达到某一特定值时，振动量的振动幅值达到极大值的现象。本次试验主要利用调整激振频率使简支梁达到位移振动幅值的方法来测量简支梁的一阶，二阶以及三阶固有频率以及从计算机上读取其当时的振型！ 1.3实验内容与结果分析 (1)将激振器通过顶杆连接到简支梁上（注意确保顶杆
与激振器的中心线在一直线上），激振点位于简支梁中心偏左50mm处（已有安装螺孔），将信号发生器输出端分别与功率放大器和数据采集仪的输入端连接，并将功率放大器与激振器相连接。 (2)用双面胶纸（或传感器磁座）将加速度传感器A粘贴在简支梁上5#测点（实验时固定不动，用于与其他测点比较相位），将加速度传感器连接，将电荷放大器输出端与数据采集仪的输入端连接。 (3)将信号发生器和功率放大器的幅值旋钮调至最小，打开所有仪器电源。打开控制计算机，打开做此次试验所需的测试软件，进入页面设置好各项参数。通过调节激振频率，观察简支梁位置幅值振动情况。可以通过放在简支梁上的装有一定量塑质小球的小型透明容器直观的观察里面小球的 振动情况，小球振动越厉害，也就说明简支梁振动的位移幅值越大；还可以通过分辨简支梁在不同激振频率下的发出的振动声音，声音越大，说明振动幅值越大！ （4）通过（3）中的方法，可以测量出在简支梁在某一激振频率范围内的振动幅值，则此激振频率就是我们需要测量的一阶，二阶以及三阶固有频率，在测出固有频率的同时将计算机上画出的各阶振型的图像保存，以便结果的分析。 （5）在完成所有的试验内容之后，通过记录下的实验数据分析实验的结果。所得的实验结果如下：测得的简支梁
机械的振动实验指导新
实验一建筑结构振动实验 、实验目的 1、通过测试结构在不同频率激励下振动的过程，掌握激振与响应的基本知识。 2、了解和掌握振动测量仪器的标定和使用。 3、掌握结构共振的概念，以及结构固有频率和阻尼的测试方法。 、实验装置 本实验采用YE6252实验系统，如图。该装置由测试仪器、实验台、激振器和传感器 实验装置简图 1、功率放大器 2、信号发生器 3、力测量仪 4、位移测量仪 5、应变放大器 6、非接触式激振器 7、力传感器 8、建筑结构 9、应变测点10、涡流式位移传感器
等组成。 1、测试仪器，包括： YE6252Y1功率放大器，通过调节功率放大器的电流改变激振的功率，输出电流范围 0 —1A，连续可调。 YE6252Y2扫频信号发生器，激振频率变化范围5Hz —100Hz，连续量程。 YE6252Y3力测量仪，配接应变式力传感器。 YE6252Y4位移测量仪，配接涡流式位移传感器。 YE6252Y5应变测量仪，配接应变式传感器。 2、实验台包括建筑（楼房）模型，激励及测量装置。 3、激振器和传感器包括 YE1501非接触式激振器 CWY-DO-504 电涡流式位移传感器 CL-YB-3/100K 力传感器 六个可自由组桥的应变测点。 三、实验原理 系统在外力的激励下产生受迫振动，受迫振动的振幅取决于系统本身的物理性质和激振 力的幅值与频率。若激振力的幅值一定，则受迫振幅的大小与激振力的频率有关，当激振力的频率f与系统的结构固有频率f n相同时，结构的振幅将达到极大值，这就是结构共振。 通过改变激振器的力值（由变化功率放大器电流实现）和频率（由变化扫频信号发生器 频率实现），对建筑结构模型产生不同频率和力值的激励，结构则产生不同振幅的振动，通过测试结构在
机械振动学上机实验报告
机械振动学上机实验报告 Experiment Report to Mechanical Vibration 专业 班号 学号 姓名 指导教师 一、悬臂梁的模态分析 1、问题表述 使用ansys10.0对图1的悬臂梁结构进行模态分析，尺寸如图1，单位是mm。材料的弹性模量为 ，泊松比为0.3，密度为 。 图1 悬臂梁的模态分析 2、建立模型
1 选择单元类型。【Preprocesser】【Element Type】 【Add/Edit/Delete】 【Add…】 【Structual Solid】 【Solid Brick 8Node 45】 【OK】 【Close】； 2 定义材料属性。【Preprocesser】【Material Props】 【Material Models】 【Structual】 【Linear】 【Elastic】 【Isotropic】 在【EX】一栏填入“2e+8” 在【PRXY】一栏填入“0.3” 【OK】 【Density】 在【DENS】一栏填入“7.8e-6”
【OK】 【左上角的Material】 【Exit】； 3 建立实体。【Preprocesser】 【Modeling】 【Create】 【Volumes】 【Block】 【By Dimensions】 在【X1，X2 X-coordinates】一栏分别填入“0”和“5”在【Y1，Y2 Y-coordinates】一栏分别填入“0”和“5”在【Z1，Z2 Z-coordinates】一栏分别填入“0”和“20”【OK】； 4 画网格。【Preprocesser】 【Meshing】 【Mesh Tool】 【Element Attributes】一栏选择“Global” 【Mesh】一栏选择“Volumes” 【Shape】一栏选择“Hex” 【Free】一栏选择“Mapped”
机械振动实验报告
实验三：简谐振动幅值测量 一、 实验目的 1、了解振动位移、速度、加速度之间的关系。 2、学会用压电传感器测量简谐振动位移、速度、加速度幅值 二、实验仪器安装示意图 三、 实验原理 由简谐振动方程：)sin()(ϕω-=t A t f 简谐振动信号基本参数包括：频率、幅值、和初始相位，幅值的测试主要有三个物理量，位移、速度和加速度，可采取相应的传感器来测量，也可通过积分和微分来测量，它们之间的关系如下： 根据简谐振动方程，设振动位移、速度、加速度分别为x 、v 、a ，其幅值分别为X 、V 、A ： )sin(ϕω-=t X x )cos()cos(ϕωϕωω-=-==t V t X x v )sin()sin(2ϕωϕωω-=--==t A t X x a 式中：ω——振动角频率 ϕ——初相位 所以可以看出位移、速度和加速度幅值大小的关系是：X V A X V 2ωωω===,。 振动信号的幅值可根据位移、速度、加速度的关系，用位移传感器或速度传感器、加速度传感器进行测量，还可采用具有微积分功能的放大器进行测量。 在进行振动测量时，传感器通过换能器把加速度、速度、位移信号转换成电信号，经过放大器放大，然后通过AD 卡进行模数转换成数字信号，采集到的数字信号为电压变化量，通过软件在计算机上显示出来，这时读取的数值为电压值，通过标定值进行换算，就可计算出振动量的大
小。 DASP 通过示波调整好仪器的状态（如传感器档位、放大器增益、是否积分以及程控放大倍数等）后，要在DASP 参数设置表中输入各通道的工程单位和标定值。工程单位随传感器类型而定，或加速度单位，或速度单位，或位移单位等等。 传感器灵敏度为K CH （PC/U ）（PC/U 表示每个工程单位输出多少PC 的电荷，如是力，而且参数表中工程单位设为牛顿N ，则此处为PC/N ；如是加速度，而且参数表中工程单位设为m/s 2 ，则此处为PC/m/s 2 ）； INV1601B 型振动教学试验仪输出增益为K E ；积分增益为K J （INV1601 型振动教学试验仪的一次积分和二次积分K J =1）； INV1601B 型振动教学试验仪的输出增益： 加速度：K E = 10(mV/PC) 速度：K E = 1 位移：K E = 0.5 则DASP 参数设置表中的标定值K 为： )/(U mV K K K K J E CH ⨯⨯= 四、 实验步骤 1、安装仪器 把激振器安装在支架上，将激振器和支架固定在实验台基座上，并保证激振器顶杆对简支梁有一定的预压力（不要露出激振杆上的红线标识），用专用连接线连接激振器和INV1601B 型振动教学试验放大仪的功放输出接口。把带磁座的加速度传感器放在简支梁的中部，输出信号接到 INV1601B a 加速度。 2、打开INV1601B 型振动教学试验仪的电源开关，开机进入DASP2006 标准版软件的主界面，选择单通道按钮。进入单通道示波状态进行波形示波。 3、在采样参数设置菜单下输入标定值K 和工程单位m/s 2 ,设置采样频率为4000Hz ，程控倍数1倍。 4、调节INV1601B 型振动教学试验仪频率旋钮到40Hz 左右，使梁产生共振。 5、在示波窗口中按数据列表进入数值统计和峰值列表窗口，读取当前振动的最大值。 6、改变档位v (mm /s )、d (mm )进行测试记录。 7、更换速度和电涡流传感器分别测量a (m /s 2 )、v (mm /s )、d (mm )。
28波尔振动(二)实验报告讲解
实验2.8 波尔振动实验（二） 实验人姓名：合作人： 学院：物理工程与科学技术学院专业：光信息科学与技术年级：级学号： 日期：年月日室温：24℃相对湿度：67% 实验数据储存 【实验目的】 1.观察和研究自由振动、阻尼振动、受迫振动的特性 2.观察和研究振动过程的拍频、相图、机械能转换和守恒现象 【仪器用具】 仪器名称数量型号技术指标 扭摆（波尔摆） 1 ZKY-BG 固有振动频率约 0.5Hz 秒表 1 DM3-008 石英秒表，精度 0.01s 三路直流稳压稳流电源1 IT6322 三路隔离， 0-30V/1mV,0.3A/1mA 台式数字万用表 1 DM3051 5-3/4位，1μ V-1000V，10nA-10A， 准确度为读数的 0.025％ 数据采集器及转动传感器1 SW850及CI6531 最高采样率1000Hz， 分辨率0.25°，准确 度±0.009° 实验测控用计算机 1 IdeaCenterB320i 一体台式计算机 【原理概述】 1.振动的频谱 任何周期性的运动均可分解为简谐振动的线性叠加。采集一组如图1所示的扭摆摆动角度随时间变化的数据之后，对其进行傅立叶变换，就可以得到一组相对振幅随频率的变化数据。以频率为横坐标，相对振幅为纵坐标可作出一条如图2所示的曲线，即为波尔振动的频谱。在自由振动状态下，峰值对应的频率就是波尔振动仪的固有振动频率。
图1 角度随时间变化关系 图2 振动的频谱 2.拍频 3．相图和机械能 扭摆的摆动过程存在势能和动能的转换，其势能和动能为 其中I 为扭摆的转动惯量。势能与摆动角度的平方成正比，动能与角速度的平方成正比。 若以角度为横坐标，角速度为纵坐标画出两者的关系曲线，称为相图。通过相图可直观地 看出扭摆振动过程中势能与动能的变化。图3 所示为阻尼振动的相图，机械能不断损耗， 相图逐渐缩小至中心点。图4 所示为理想的自由振动的相图，势能和动能相互转换，但总 的机械能始终保持不变，相图为一个面积保持不变的椭圆。
转子振动实验报告
转子振动试验报告 实验报告 一、实验名称：转子系统故障诊断 二、实验目的： 1、熟悉振动信号采集和处理的基本方法基本原理； 2、掌握基本的振动信号测试的流程； 3、掌握设备故障诊断仪HG-3602使用方法； 4、转子系统故障诊断。 三、实验器材：旋转机械振动及故障模拟试验平台、设备故障诊断仪 四、实验内容： 1、按要求搭接实验平台，熟悉实验平台控制方法； 2、选择测点，连接传感器； 3、按要求设置设备故障诊断仪HG-3602：开机启动旋转机械故障自诊断系统点击进入数据采集与分析模块在设备管理模块中对测点进行相关设置退出，进入数据采集模块测点设置观察各通道波形变化，采集数据并保存数据回放并分析 五、实验分析及结论： 1、从频谱图上突出的基频分量可以看出，振动的原因包括转子不平衡； 2、从概率密度图谱上看出，概率密度曲线出现偏斜，说明有轴承出现故障，且从从幅值谱上看出振幅大小会发生周期性的变化，即发生振幅调制，则判断可能轴承内圈有故障； 3、从幅值谱上看到基频分量以及高次谐波，且有振幅突变，说明转子支撑系统连接松动； 图1 概率谱
幅值谱 4、从功率谱上看到明显突变的幅值，且随输入频率增大产生更加明显的变化，更加说明存在转子支撑系统连接松动； 5、从功率谱上还看到垂直径向能量大于水平径向，但差别不是很大，则有可能不平衡和松动同时存在，故而两相反的作用相抵； 6、经过排查，发现轴承座地脚螺栓松动，排除该故障后再一次对水平径向和垂直径向在高频 输入下进行测试，得如下功率谱， 水平径向功率谱
垂直径向功率谱 从功率谱上看出，水平方向1X振动比垂直方向上的1X振动振幅小或相等，则说明该转子还 存在不平衡的故障。
中南大学机械振动2012试题及答案要点
中南大学考试试卷 2012 - 2013学年上学期时间110分钟 《机械振动基础》课程 32 学时 1.5 学分考试形式：闭卷专业年级：机械10级总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、填空题（本题15分，每空1分） 1.1 图1为小阻尼微振系统，右图为该系统与 激励、响应三者之间的关系图，根据图1填空： 1）图1所示的系统运动微分方程为 （），用力分析方法建立该微分 方程是依据（）定理。 2）在时域内该系统的激励是（）， 与之对应的响应是（）。
3）如果F(t)=kA cosωt，则该系统稳态响应的频率为（），而系统的固有频率为（） 4）如果F(t) 为t=0时刻的单位脉冲力，则系统的响应h(t)称为（）。 5）如果F(t)为非周期激励，可以采用（）、（）或（）等方法求系统响应。 1.2 图2是多自由度线性振动系统，根据图2填空： 1）该系统有（）个自由度，如果已知[M],[K],[C]，系统运动的矩阵微分方程通式是（）。 2）如果F(t)作用在第二个自由度上，则微分方程中系统的激励向量是（），对应的响应向量是（）； 3）如果系统的刚度矩阵为非对角矩阵，则微分方程存在（）耦合，求解微分方程需要解耦。 二、简答题（本题40分，每小题8分） 2.1（8分）在图1中，若F(t)是频率为ω的简谐激励，写出系统放大因子计算公式，分析抑制系统共振的方法； 2.2 （8分）在图1中，如果已知x(t)=AH(ω)cosωt，分析系统（在垂直方向）作用在基础上的弹 簧力FS(t)，阻尼力Fd(t)，分析二者的相位差，证明合力的峰值为kAH(ω
中南大学大学物理实验预习答案
中南大学大学物理实验预习答案 实验一迈克耳孙干涉仪的调整与使用 【预习思考题】 尔孙干涉仪是利用什么方法产生两束相干光的, 答:迈克尔孙干涉 1( 迈克 仪是利用分振幅法产生两束相干光的。 2( 迈克尔孙干涉仪的等倾和等厚干涉分别在什么条件下产生的,条纹形状如何,随M1、M2’的间距d如何变化, 答:(1)等倾干涉条纹的产生通常需要面光源，且 M1、M2’应严格平行;等厚干涉条纹的形成则需要M1、M2’不再平行，而是有微小夹角，且二者之间所加的空气膜较薄。 (2)等倾干涉为圆条纹，等厚干涉为直条纹。 (3)d越大，条纹越细越密;d 越小，条纹就越粗越疏。 3( 什么样条件下，白光也会产生等厚干涉条纹,当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时，M1、M2’两镜子的位置成什么关系, 答:白光由于是复色光，相干长度较小，所以只有M1、M2’距离非常接近时， 才会有彩色的干涉条纹，且出现在两镜交线附近。 当白光等厚干涉条纹的中心被调到视场中央时，说明M1、M2’已相交。 【分析讨论题】 1( 用迈克尔孙干涉仪观察到的等倾干涉条纹与牛顿环的干涉条纹有何不同, 答:二者虽然都是圆条纹，但牛顿环属于等厚干涉的结果，并且等倾干涉条纹 中心级次高，而牛顿环则是边缘的干涉级次高，所以当增大(或减小)空气层厚度时，等倾干涉条纹会向外涌出(或向中心缩进)，而牛顿环则会向中心缩进(或向外涌出)。
2( 想想如何在迈克尔孙干涉仪上利用白光的等厚干涉条纹测定透明物体的折射率, 答:首先将仪器调整到M1、M2’相交，即视场中央能看到白光的零级干涉条纹，然后根据刚才镜子的移动方向选择将透明物体放在哪条光路中(主要是为了避免空程差)，继续向原方向移动M1镜，直到再次看到白光的零级条纹出现在刚才所在的位置时，记下M1移动的距离所对应的圆环变化数N，根据，即可求出n。 实验二用动态法测定金属棒的杨氏模量 【预习思考题】 1(试样固有频率和共振频率有何不同，有何关系? 固有频率只由系统本身的性质决定。和共振频率是两个不同的概念，它们之间的关系为: 式中Q为试样的机械品质因数。一般悬挂法测杨氏模量时，Q值的最小值约为50，所以共振频率和固有频率相比只偏低0.005%，故实验中都是用f共代替f 固， 2(如何尽快找到试样基频共振频率? 测试前根据试样的材质、尺寸、质量，通过(5.7-3)式估算出共振频率的数值，在上述频率附近寻找。 【分析讨论题】 1(测量时为何要将悬线吊扎在试样的节点附近, 理论推导时要求试样做自由振动，应把线吊扎在试样的节点上，但这样做就不能激发试样振动。因此，实际吊扎位置都要偏离节点。偏离节点越大，引入的误差就越大。故要将悬线吊扎在试样的节点附近。 2(如何判断铜棒发生了共振? 可根据以下几条进行判断:
测试技术实验指导2
中南大学机电工程学院机械工程测试技术基础实验报告书 姓名： 指导老师： 专业班级： 学号： 日期：
实验一电阻应变片的粘贴及工艺 一、实验目的 通过电阻应变片的粘贴实验，了解电阻应变片的粘贴工艺和检查方法及应变片在测试中的作用，培养学生的动手能力。 二、实验原理 电阻应变片实质是一种传感器，它是被测试件粘贴应变片后在外载的作用下，其电阻丝栅发生变形阻值发生变化，通过阻桥与静动态应变仪相连接可测出应变大小，从而可计算出应力大小和变化的趋势，为分析受力试件提供科学的理论依据。 三、实验仪器及材料 QJ－24型电桥、万用表、兆欧表、电烙铁、焊锡、镊子、502胶、丙酮或酒精、连接导线、防潮材料、棉花、砂纸、应变片、连接片。 四、实验步骤 1、确定贴片位置 本实验是在一梁片上粘贴四块电阻应变片，如图所示： 2、选片 1）种类及规格选择 应变片有高温和常温之分，规格有3x5，2x4，基底有胶基箔式和纸基箔式。常用是3*5胶基箔式。 2)阻值选择： 阻值有120欧，240欧，359欧，500欧等，常用的为120欧。 3)电阻应变片的检查
a.外观检查，用肉眼观察电阻应变是否断丝，表面是否损坏等。 b.阻值检查：用电桥测量各片的阻值为配组组桥准备。 4)配组 电桥平衡条件：R1*R3 = R2*R4 电桥的邻臂阻值小于0.2欧。 一组误差小于0.2% 。在测试中尽量选择相同阻值应变 片组桥。 3．试件表面处理 1) 打磨，先粗打磨，后精细打磨 a. 机械打磨，如砂轮机 b. 手工打磨，如砂纸 打磨面积应大于应变片面积2倍，表面质量为Ra = 3.2um 。应成45度交叉打磨。因为这样便于胶水的沉 积。 2)清洁表面 用棉花粘积丙酮先除去油污，后用酒精清洗，直到表面干净为止。 3)粘贴。涂上502胶后在电阻应变片上覆盖一薄塑料模并加压，注意电阻应变片的正反面。反面涂胶，而正面不涂胶。应变片贴好后接着贴连接片。 4)组桥：根据要求可组半桥或全桥。 5)检查。 用万用表量是否断路或开路，用兆欧表量应变片与被测试件的绝缘电阻，静态测试中应大于100M欧，动态测试中应大于50M欧。 6)密封 为了防止电阻应变被破坏和受潮，一般用AB胶覆盖在应变片上起到密封和保护作用，为将来长期监测做好准备。
机械设计基础2实验报告(完整版)2020版
实验报告《机械设计基础Ⅱ》 姓名： 学号： 专业班级： 年月
目录 1、实验一：机构运动简图的测绘 (2) 2、实验二：带传动实验 (7) 3、实验三：齿轮参数的测定 (12) 4、实验四：齿轮展成原理 (17) 5、实验五：常用机构的运动演示（建议课后选做） 6、实验六：常用机械零件及传动演示（建议课后选作）
实验一机构运动简图测绘 专业：学时： 实验类型：（验证、综合、设计）实验要求：（必修、选修） 实验地点： 一、实验目的 （1）对运动副、零件、构件及机构等概念建立实感； （2）熟悉并运用各种运动副、构件及机构的代表符号； （3）学会根据实际机械或模型的结构测绘机构运动简图； （4）验证和巩固机构自由度计算方法和机构运动是否确定的判定方法。 二、实验条件说明 滑杆偏心泵、滑块机构、缝纫机、三自由度机构、插齿机等机构； 自备铅笔、直尺、圆规、草稿纸等。 三、机构运动简图测绘步骤 （1）确定机构中构件的数目 首先使被测绘的机器或模型缓慢地运动，从主动件开始仔细观察其中所测机构各构件间的相互运动关系，从而确定组成该机构的构件数目。先定机架位置，再定主动件，后定从动件。 （2）确定运动副基本类型 根据相连接的两构件间的接触情况及相对运动性质，确定各运动副的类型。从主动件开始，沿运动传递路线依次确定运动副的类型。 （3）绘制机构示意图 首先正确地选择机构的运动平面，然后将各构件的运动副连接成副，绘制在运动平面上，即得到机构示意图。 具体方法是：在草稿纸上徒手按规定的符号与构件的连接次序，从主动件开始逐步画出机构示意图，用数字1，2，3……分别标出各构件，用a，b，c……分别标注各运动低副，A，B，C……分别标注各运动高副，并在主动件上标注箭头表示原动件。 （4）绘制机构运动简图 仔细测量与运动有关的尺寸，即转动副之间的中心距和移动副导路的位置尺寸或角度等，任意假定主动件的位置，并按一定比例绘制机构运动简图。 （5）平面机构自由度计算