机械工程测试实验报告----白云静
测试实验报告

机械工程测试技术实验报告实验一信号分析与测量装置特性仿真实验1信号分析虚拟实验实验目的1.理解周期信号可以分解成简谐信号,反之简谐信号也可以合成周期性信号;2.加深理解几种典型周期信号频谱特点;3.通过对几种典型的非周期信号的频谱分析加深了解非周期信号的频谱特点。
实验原理信号按其随时间变化的特点不同可分为确定性信号与非确定性信号。
确定性信号又可分为周期信号和非周期信号。
本实验是针对确定性周期信号和非周期信号进行的。
1、周期性信号的描述及其频谱的特点任何周期信号如果满足狭义赫利条件,即:在一个周期内如果有间断点,其数目应为有限个;极大值和极小值的数目应为有限个;在一个周期内f(t) 绝对可积,即:等于有限值则f(t)可以展开为傅立叶级数的形式,用下式表示:式中:是此函数在一个周期内的平均值,又叫直流分量。
它是傅氏级数中余弦项的幅值。
它是傅氏级数中正弦级数的幅值。
2是基波的圆频率。
在数学上同样可以证明,周期性信号可以展开成一组正交复指数函数集形式,即:式中:为周期性信号的复数谱,其中m就为三角级数中的k. 。
以下都以k 来说明。
由于三角级数集和指数函数集存在以下关系:所以,两种形式的频谱存在如下关系。
即:还把其中的分别称为实频谱由此可见,一复杂的周期性信号是由有限多个或无限多个简谐信号叠加而成,当然,反之复杂的周期性信号也就可以分解为若干个简谐信号。
这一结论对工程测试极为重要,因为当一个复杂的周期信号输入到线性测量装置时,它的输出信号就相当于其输入信号所包含的各次简谐波分量分别输入到此装置而引起的输出信号的叠加。
周期性信号的频谱具有三个突出特点:⑴、周期性信号的频谱是离散的;⑵、每条谱线只出现在基波频率的整倍数上,不存在非整倍数的频率分量;⑶、各频率分量的谱线高度与对应谐波的振幅成正比。
本实验中信号的合成与分解时输入信号包含有正弦波、余弦波,以及周期性的方波、三角波、锯齿波和矩形波。
2、非周期信号的描述及其频谱特点设有非周期信号f(t),由它可构造出一个周期信号,它是由每隔T秒重复一次而形成。
机械工程测试技术基础实验报告

机械工程测试技术基础实
验报告
Last updated at 10:00 am on 25th December 2020
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欧。
一组误差小于% 。
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。
机械工程测试实验报告

实验名称:机械性能测试实验时间:2023年4月15日实验地点:机械实验室实验人员:张三、李四、王五一、实验目的1. 了解机械性能测试的基本原理和方法。
2. 掌握常用机械性能测试仪器的使用方法。
3. 培养实验操作技能和数据分析能力。
4. 分析机械性能与材料、工艺等因素之间的关系。
二、实验原理机械性能测试是研究机械材料在受力时的力学行为,主要包括强度、刚度、韧性、疲劳性能等。
本实验主要测试材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度等指标。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:万能材料试验机、硬度计、游标卡尺、拉伸试验机等。
2. 实验材料:低碳钢、合金钢、塑料等。
四、实验步骤1. 准备工作:将实验材料加工成规定的试样,并对试样进行表面处理。
2. 抗拉强度测试:(1)将试样固定在万能材料试验机的上、下夹具中。
(2)设置试验机参数,开始拉伸试验。
(3)观察试样在拉伸过程中的变形情况,记录断裂时的最大载荷。
(4)根据最大载荷和试样横截面积,计算抗拉强度。
3. 屈服强度测试:(1)将试样固定在万能材料试验机的上、下夹具中。
(2)设置试验机参数,开始拉伸试验。
(3)观察试样在拉伸过程中的变形情况,记录屈服时的载荷。
(4)根据屈服载荷和试样横截面积,计算屈服强度。
4. 延伸率测试:(1)将试样固定在万能材料试验机的上、下夹具中。
(2)设置试验机参数,开始拉伸试验。
(3)观察试样在拉伸过程中的变形情况,记录断裂时的延伸长度。
(4)根据试样原始长度和断裂时的延伸长度,计算延伸率。
5. 硬度测试:(1)将试样表面磨光,确保测试面平整。
(2)使用硬度计对试样进行测试,记录硬度值。
五、实验数据与分析1. 抗拉强度测试结果:材料:低碳钢最大载荷:500N抗拉强度:540MPa材料:合金钢最大载荷:700N抗拉强度:780MPa2. 屈服强度测试结果:材料:低碳钢屈服载荷:300N屈服强度:320MPa材料:合金钢屈服载荷:450N屈服强度:480MPa3. 延伸率测试结果:材料:低碳钢延伸长度:10mm延伸率:20%材料:合金钢延伸长度:15mm延伸率:30%4. 硬度测试结果:材料:低碳钢硬度值:190HB材料:合金钢硬度值:260HB根据实验数据,我们可以得出以下结论:1. 低碳钢和合金钢的抗拉强度和屈服强度较高,具有良好的力学性能。
机械性能检测实习报告

实习报告一、实习背景和目的作为一名机械工程专业的学生,为了提高自己的实践能力和理论知识的应用能力,我参加了为期两周的机械性能检测实习。
实习的主要目的是通过实际操作,掌握机械性能检测的基本方法和技术,了解各种机械性能指标的测试过程,以及熟悉相关仪器的使用和维护。
二、实习内容和过程在实习期间,我们主要进行了金属材料的拉伸、压缩、弯曲和冲击等性能试验。
我参与了试验的准备、进行和结果处理等各个环节。
1. 拉伸试验:拉伸试验是测定材料在拉伸力作用下的变形和破坏情况。
试验前,我们需要准备试样,按照规定的尺寸和形状进行加工。
然后,将试样装入拉伸机中,通过拉伸机对试样施加拉伸力,同时记录试样的变形和应力-应变曲线。
最后,根据试验数据计算出材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度等参数。
2. 压缩试验:压缩试验是测定材料在压缩力作用下的变形和破坏情况。
试验前,我们需要准备圆柱形试样,并将试样装入压缩试验机中。
通过压缩试验机对试样施加压缩力,同时记录试样的变形和应力-应变曲线。
最后,根据试验数据计算出材料的压缩强度和弹性模量等参数。
3. 弯曲试验:弯曲试验是测定材料在弯曲力作用下的变形和破坏情况。
试验前,我们需要准备梁形试样,并将试样装入弯曲试验机中。
通过弯曲试验机对试样施加弯曲力,同时记录试样的变形和弯曲应力。
最后,根据试验数据计算出材料的弯曲强度和弹性模量等参数。
4. 冲击试验:冲击试验是测定材料在冲击载荷作用下的韧性和脆性。
试验前,我们需要准备冲击试样,并将试样装入冲击试验机中。
通过冲击试验机对试样施加冲击载荷,同时记录试样的变形和破坏情况。
最后,根据试验数据计算出材料的冲击吸收功和冲击韧性等参数。
三、实习收获和体会通过这次实习,我深入了解了机械性能检测的基本方法和技术,掌握了各种试验的操作步骤和数据处理方法。
同时,我也学会了如何使用和维护相关仪器设备。
此外,实习过程中我意识到团队合作的重要性。
在试验过程中,我们需要相互配合,确保试验的顺利进行。
机械工程测试实验报告

机械工程测试技术实验指导书学院:机械与动力工程学院专业:车辆工程班级:11010141学号:1101014125姓名:***实验一用应变仪测量电阻应变片的灵敏度一实验目的1、掌握在静载荷下使用电阻应变仪测量方法;2、掌握桥路连接和电阻应变仪工作原理;3、了解影响测量误差产生的因素。
二、实验仪器及设备等强度梁编号;天平秤;砝码;yd-15型动态电阻应变仪;游标卡尺;千分尺(0〜25伽);DY-15型直流24伏电源;三、实验原理电测法的基本原理是:将电阻应变片粘贴在被测构件的表面,当构件发生变形时,应变片随着构件一起变形(△ L/L ),应变片的电阻值将发生相应的变化,通过电阻应变仪,可测量出应变片中电阻值的变化(△ R/R),并换算成应变值,或输出与应变成正比的模拟电信号(电压或电流),用记录仪记录下来,也可用计算机按预定的要求进行数据处理,得到所需要的应变或应力值。
电阻应变片的灵敏度是构件单位应变所引起应变片电阻值的变化量,用K来表示,R/R -R/RK= =■ L/L;yd-15动态电阻应变仪主要技术参数1、测量点数:4点 8 点2、测量范围:10000微应变3、标定应变:50, 100, 300, 1000, 3000微应变,标定误差不超过1%最小1微应变4、灵敏系数:k=2.005、灵敏度:0.25mA/卩£(12 Q及2Q负载)0.093 5mA/ 卩 & (16 Q 负载)0.025mA/卩 & (20 Q 负载)0.01mA/卩£ (50 Q 负载)0.01伏/卩£ (1k负载)6、电阻应变片:按120Q设计,100〜600Q可用。
7、线性输出范围:0 30mA(12Q及2Q负载)0 1伏(1k 负载)8振幅特性误差: 低阻输出不超过 1%电压输出不超过2%9、工作频率范围: 0〜1500hz10、频率特性误差 :低阻输出不超过6%电压输出不超过1011、电桥电源:10kc ,标称电压3伏12、 电阻平衡范围:不小于 0.6 Q (指120Q 应变片) 13、 衰减误差:1, 3, 10, 30, 100五档,误差不超过 2%14、 电容平衡范围:不小于 2000pf (包括电桥盒内1000pf )15、 稳定性:预热1小时后,零点漂移:不超过5微应变/2小时,灵敏度变化: 不超过1%/半小时yd-15动态电阻应变仪工作原理框图影响测量误差产生的因素电阻应变片的灵敏系数K 的变化,主要是由于温度和湿度的变化引起的。
机械工程测试技术基础实验报告2015

《机械工程测试技术基础》实验报告专业班级学号姓名成绩沈阳理工大学机械工程学院机械工程实验教学中心2015年4月目录实验一金属箔式应变片——电桥性能实验 (1)1.1实验内容 (1)1.2实验目的 (1)1.3实验仪器、设备 (1)1.4简单原理 (1)1.5实验步骤 (2)1.6实验结果 (2)1.7思考题 (3)实验二状态滤波器动态特性实验 (4)2.1实验内容 (4)2.2实验目的 (4)2.3实验仪器、设备 (4)2.4简单原理 (4)2.5实验步骤 (5)2.6实验结果 (6)2.7思考题 (10)实验三电机动平衡综合测试实验 (11)3.1实验内容 (11)3.2实验目的 (11)3.3实验仪器、设备 (11)3.4简单原理 (11)3.5实验步骤 (12)3.6实验结果 (13)3.7思考题 (14)实验四光栅传感器测距实验 (15)4.1实验内容 (15)4.2实验目的 (15)4.3实验仪器、设备 (15)4.4简单原理 (15)4.5实验步骤 (16)4.6实验结果 (16)4.5思考题 (17)实验五PSD位置传感器位置测量实验 (18)5.1实验内容 (18)5.2实验目的 (18)5.3实验仪器、设备 (18)5.4简单原理 (18)5.5实验步骤 (19)5.6实验结果 (19)5.7思考题 (21)-实验一金属箔式应变片——电桥性能实验指导教师日期1.1实验内容1.2实验目的1.3实验仪器、设备1.4简单原理1.5实验步骤1.6实验结果表1.1 应变片单臂电桥实验数据表根据实验结果计算单臂和半桥的灵敏度、线性误差、回程误差,在座标纸上分别画出单臂、板桥的输入与输出关系曲线,并在曲线上标出线性误差、回城误差位置:1.7思考题1、半桥测量时,二片不同受力状态的应变片接入电桥时应放在(1)对边、(2)邻边,为什么?2、比较单臂、半桥输出时的灵敏度和非线性度,从理论上进行分析比较,阐述理由。
机械工程测试技术实验报告

机械工程测试技术实验报告1. 引言机械工程测试技术是机械工程领域中非常重要的一个方面,它涉及到各种各样的实验和测试方法,用于评估和验证机械系统的性能和可靠性。
本实验报告将介绍一个关于机械工程测试技术的实验,包括实验目的、实验器材、实验步骤、实验结果和分析等内容。
2. 实验目的本实验的主要目的是通过实验来研究机械系统的振动特性。
通过对机械系统的振动进行测试和分析,可以评估系统的性能和可靠性,并找出潜在的问题和改进的方向。
具体的实验目的包括:•测试机械系统在不同条件下的振动特性;•分析系统振动的频率、幅值等参数;•评估系统的稳定性和可靠性。
3. 实验器材本实验需要使用以下器材和设备:•台式振动测试仪:用于测量机械系统的振动频率、振幅等参数;•电脑:用于记录和分析振动测试数据;•实验样品:机械系统的一个组件或整体。
4. 实验步骤4.1 准备工作在进行实验之前,需要进行一些准备工作,包括:1.确保实验器材的正常工作和准备好必要的测试传感器;2.安装和连接振动测试仪与电脑;3.录制实验过程中的环境参数,如温度、湿度等。
4.2 实验操作1.将实验样品放置在振动测试仪上,并固定好;2.启动振动测试仪,并进行仪器的校准;3.设置测试参数,包括振动频率范围、采样频率等;4.开始振动测试,记录并保存测试数据;5.在不同条件下进行多次振动测试,以获得更多可靠的数据。
4.3 数据处理与分析1.将测试数据导入电脑,并进行初步处理,包括滤波、去噪等;2.对处理后的数据进行频谱分析,计算振动频率、振幅等参数;3.根据分析结果,评估机械系统的振动特性,包括稳定性、可靠性等;4.如果有必要,进行进一步的数据处理和分析,以获得更深入的结论。
5. 实验结果与讨论根据实验操作和数据处理的结果,得到了以下实验结果:1.根据实验数据,得到了机械系统在不同条件下的振动频率和振幅;2.分析了不同振动频率的系统响应,评估了系统的稳定性和可靠性;3.讨论了可能的影响因素,如系统结构、工作负载等;4.提出了可能的改进方案和研究方向。
机械工程测试实验报告

机械工程测试实验报告机械工程测试实验报告1. 引言机械工程是一门综合性的学科,涉及到各种机械设备的设计、制造和运行。
在机械工程领域,测试实验是非常重要的一环,它可以验证设计的可行性、评估设备的性能以及改进产品的质量。
本篇文章将介绍一项机械工程测试实验的过程和结果。
2. 实验目的该测试实验的目的是评估一台新型机械设备的性能。
这台设备是一台自动化生产线上的关键组件,用于完成产品的装配和包装。
我们希望通过测试实验来验证该设备在实际工作环境下的稳定性、可靠性以及生产效率。
3. 实验方法我们设计了一系列的实验步骤来评估该设备的性能。
首先,我们对设备进行了静态测试,测量了其尺寸、重量和结构强度。
然后,我们进行了动态测试,模拟了设备在工作状态下的运行情况。
我们记录了设备的运行时间、速度和功耗,并对其运行过程进行了视频录制。
4. 实验结果根据我们的测试数据和观察结果,该设备在静态测试中表现出色。
它的尺寸和重量符合设计要求,并且结构强度足够满足实际工作环境的需求。
然而,在动态测试中,我们发现设备在高速运行时存在一些振动和噪音问题。
这可能会影响设备的稳定性和工作效率。
为了解决这个问题,我们进行了一系列的调整和改进。
首先,我们对设备的机械结构进行了优化,增加了减震装置和降噪材料。
然后,我们对设备的电子控制系统进行了调整,提高了运行的精确度和稳定性。
最后,我们对设备进行了再次测试。
5. 改进后的实验结果经过改进后的测试,我们发现设备的振动和噪音问题得到了明显改善。
设备在高速运行时的稳定性和工作效率都有了显著提升。
我们的测试数据显示,设备的运行时间缩短了10%,速度提高了15%,功耗降低了5%。
这些改进对于提高生产效率和产品质量非常重要。
6. 结论通过本次测试实验,我们对一台新型机械设备的性能进行了评估,并通过改进措施提升了其稳定性和工作效率。
这个实验为我们提供了宝贵的经验和教训,使我们更好地理解了机械工程中测试实验的重要性和挑战。
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机械工程测试技术实验指导书学院:机械与动力工程学院专业:车辆工程班级: 11010141 学号: 1101014125 姓名:赵艳峰实验一 用应变仪测量电阻应变片的灵敏度一 实验目的1、掌握在静载荷下使用电阻应变仪测量方法;2、掌握桥路连接和电阻应变仪工作原理;3、了解影响测量误差产生的因素。
二、实验仪器及设备等强度梁 编号;天平秤;砝码;yd-15型动态电阻应变仪; 游标卡尺;千分尺(0~25㎜);DY-15型直流24伏电源; 三、实验原理电测法的基本原理是:将电阻应变片粘贴在被测构件的表面,当构件发生变形时,应变片随着构件一起变形(ΔL/L ),应变片的电阻值将发生相应的变化,通过电阻应变仪,可测量出应变片中电阻值的变化(ΔR/R ),并换算成应变值,或输出与应变成正比的模拟电信号(电压或电流),用记录仪记录下来,也可用计算机按预定的要求进行数据处理,得到所需要的应变或应力值。
电阻应变片的灵敏度是构件单位应变所引起应变片电阻值的变化量,用K 来表示,K=L/L R/R ∆∆=εR/R∆ yd-15动态电阻应变仪主要技术参数1、测量点数:4点 8点2、测量范围: 10000微应变3、标定应变: 50, 100, 300, 1000, 3000微应变,标定误差不超过 1%,最小 1微应变4、灵敏系数:k=2.005、灵敏度:0.25mA/με(12Ω及2Ω负载) 0.093 5mA/με(16Ω负载) 0.025mA/με(20Ω负载) 0.01mA/με(50Ω负载) 0.01伏/με(1k 负载)6、电阻应变片:按120Ω设计,100~600Ω可用。
7、线性输出范围:0 30mA(12Ω及2Ω负载)01伏(1k负载)8、振幅特性误差:低阻输出不超过1%电压输出不超过2%9、工作频率范围:0~1500hz10、频率特性误差:低阻输出不超过6%电压输出不超过1011、电桥电源:10kc,标称电压3伏12、电阻平衡范围:不小于0.6Ω(指120Ω应变片)13、衰减误差:1,3,10,30,100五档,误差不超过2%14、电容平衡范围:不小于2000pf(包括电桥盒内1000pf)15、稳定性:预热1小时后,零点漂移:不超过5微应变/2小时,灵敏度变化:不超过1%/半小时yd-15动态电阻应变仪工作原理框图影响测量误差产生的因素电阻应变片的灵敏系数K的变化,主要是由于温度和湿度的变化引起的。
对大多数敏感材料的灵敏系数是随着工作温度的升高和湿度的增大而不断减小的,只有康铜等少数合金的灵敏系数会增大。
粘结剂和基底材料传递应变的能力随工作温度的升高也逐渐下降。
所以工作温度越高,湿度越大,灵敏系数K值的下降就越快,分散性将会越大。
另外,电阻丝受力后其电阻率也会发生变化,从而引起K值的变化。
所以在测量时应尽可能保持标定灵敏系数K时的工作环境,从而减小由于工作环境的变化所产生的测量误差。
应变片的绝缘电阻是指已安装的应变片的敏感栅及引线与被测试件之间的电阻值。
应变片被安装在试件表面之后,其绝缘电阻的下降将使测量系统的灵敏度降低,使应变仪的指示应变产生误差,另外也使测量系统产生零点漂移。
经计算、实验表明:工作环境温度越高,湿度越大,灵敏系数下降越快; 电桥非线性对测试结果的影响是很微小的; (3)测量导线所带来的误差与其长度成正比例; (4)绝缘电阻越高,稳定性越好,误差越小。
四、实验方法和步骤1、将电缆焊接到等强度梁的电阻应变片上,用单臂电桥式接入电桥盒,如下图。
工作中只有一个桥臂电阻随着被测量的变化而变化,设改电阻为R1,产生的电阻变化量为ΔR ,用万用表检查AB 问电阻及BC 问阻值,两阻值之差应小子0.5Ω,用电烙铁将连接导线焊接到对应的A,B,C,焊点。
为减小干扰,要求屏蔽层(金属网)必须接B 点,,将此半桥A,B,C 点接入电桥盒对应接线柱上(A, C ,D 三接线柱必须短接)。
则输出电压0U 的值为:εK u u e 410=式中,u 为输出电压,ε为应变值,ue 为供桥电压,0u 和ε可从分析仪中直接读出,ue 在应变仪中读出,K 为实验所求。
2、将应变仪预调平衡(1)准备:正确接桥无误后,打开电源开关;(2)基零调节:这时衰减开关在“0”位置上,电桥的初始不平衡亦被衰减至零,即放大器无信号输出;(3)平衡调节:开始调节平衡时,衰减开关从0拨至100处,电表指针偏转,说明电桥初始不平衡,调节电阻平衡电位器R ,电容平衡电位器C ,使电表指针指到中心位置,然后在衰减至30、10、3、1各档重复上述过程,最后电表指零,表明电桥平衡。
3、将应变仪标定档拨至适当衰减档。
4、在等强度梁上加砝码使应变仪再次平衡。
5、在天平上称出砝码重量,并计算等强度梁的实际应变值。
6、计算电阻应变片的实际灵敏度。
M=PL ζ=M/w W=bh 2/6 ε=ζ/E式中:M -弯矩 L -P 力至应变片中心距离 ζ-弯曲应力 b -等强度梁贴应变片处的宽度 h -等强度梁贴应变片处的厚度 ε-实际应变值 W -抗弯截面模量 E -弹性模量E=2.1*106kgf/cm2 五.数据处理与分析v e u 2= εεu mv /5.0= mv u 2560=e u u K ε04= εK u u e 410=∴ 六.实验结果1、由实验结果可知,悬臂梁因受力而发生形变,并且悬臂的上边要比悬臂的下边发生变形更为明显,因此在此试验中应变片选用正(手拉)应变片较好,试验效果更为明显,相对地减少了误差。
2、在试验中,电压表的示数会有跳动,这会影响实验结果,因此选用一个较为稳定的数或平均值。
提高灵敏度的方法 1.提高桥压。
2.提高应变片的阻值。
3.改用双臂或全桥接法实验二 测量等强度梁的固有频率和阻尼率一、实验目的(1)学会机械系统的固有频率和阻尼率的测定方法 (2)识别悬臂梁的二阶固有频率和阻尼系数 (3)了解并学习东方所振动与噪声测试仪的使用 二、实验仪器等强度梁 应变仪 动态数据采集仪 三、实验原理瞬态激励方法给被测系统提供的激励信号是一种瞬态信号,它属于一种宽频带激励,即一次同时给系统提供频带内各个频率成份的能量和使系统产生相应频带内的频率响应。
因此,它是一种快速测试方法。
同时由于测试设备简单,灵活性大,故常在生产现场使用。
目前常用的瞬态激励方法有快速正弦扫描、脉冲锤击和阶跃松弛激励等方法,本实验中采用脉冲锤击产生瞬态信号。
脉冲锤击激励是用脉冲锤对被测系统进行敲击,给系统施加一个脉冲力,使之发生振动。
由于锤击力脉冲在一定频率范围内具有平坦的频谱曲线,所以它是一种宽频带的快速激励方法。
用脉冲锤敲击试件产生的近似于半正弦的脉冲信号有效频率取决于脉冲持续时间η,η越小则频率范围越大。
(1)固有频率,可根据分析仪直接读出固有频率的值。
(2)阻尼比的测定本实验根据自由衰减法测定阻尼比:即在结构被激起自由振动时,由于存在阻尼,其振幅呈指数衰减波形,可算出阻尼比,下面具体论述。
由振动力学知,二阶系统的特征方程为:220n n ξωω++=2S ,对应的微分方程为:220d x dxc kx dt dt++=m ,其中2n c ξω=。
因为d ωω=ξ很小时,可以认为d n ωω≈。
减幅系数1n d T i i e A ξωη+=A =,而1112........i j j i i i i j i i i jA A A A η+-+++++=⨯⨯⨯=A A A A, 则:ln i n d i jT A δξω+=A 1=j 。
又因为n d ωω≈,所以2n d d d T T ωωπ==,所以2δπξ=, 可推出阻尼比公式为:δξπ=2 求解过程:(1)根据1A ~7A 7个点的幅值,可求出1716A IN A δ=,根据公式2δξπ=可求出阻尼比ξ。
(2)根据7个点对应的时间1T ~7T ,可用法求出d T,再根据公式=d T求出T =N T d T 为有阻尼的信号周期,n T 为无阻尼信号周期。
(3)从时域图中读出有阻尼固有频率ωd,根据ωω=d ,求得无阻尼固有频率n ω=。
四、实验方法 实验原理图:(1)按要求,把各实验仪器连接好接入电脑中,然后在悬臂梁孔处小心放好加速度传感器。
(2)打开计算机,启动计算机上的“振动测试及频谱分析”。
(3)设置适当的采样频率和采样点数以及硬件增益。
(4)点击“采样”后开始敲击。
加速度传感器(5)敲击等强度梁。
使用小榔头敲击时注意在敲击后里、榔头要迅速离开梁!避免产生不必要的干扰波形。
(6)数据分析,用东方所分析仪器进行数据分析,使用时域分析可以得到峰值点1A ~7A ,使用频域分析可以直接得到悬臂梁的固有频率f 固。
五、数据处理与分析将得到的数据输入Matlab 中进行处理。
首先计算1A ~7A 和1T ~7T ,然后计算阻尼比ξ,最后计算N T 和ωd 。
六、实验结果(1)等强度梁的固有频率f 固。
从幅值图中可知,等强度梁的固有频率f 固=14.89hz (图见最后一页,幅值-频率图) (2)阻尼比ξ。
从幅频中可知幅值1A =81.03 7A =46.88 故δ=61ln 71A A ≈0.09,ξ=πδ2≈0.014实验三 振动信号测量与频谱分析一、实验目的1.在熟练掌握周期信号幅频特性和相频特性内容的基础上,通过频谱仪对信号的各组成谐波进行直观的、感性的认识和了解。
2.通过对振动信号的测量及频谱分析,了解相关频谱特性和滤波的概念,由频谱图上特征频率寻找该机械设备的振源。
二、实验条件及使用仪器计算机及MATLAB 软件;带USB 接口和FFT 的4通道数据采集存储示波器TDS2024B ;振动测试实验台;激振器;信号发生器,加速度、速度、位移传感器、功率放大器及直流电源等。
三、实验原理使用傅立叶变换,将采集到的时域信号转换成频域信。
对于二维信号,二维Fourier 变换定义为:二维离散傅立叶变换为:⎰⎰⎰⎰∞∞-∞∞-+∞∞-∞∞-+-==dudv e v u F y x f dxdye y xf v u F vy ux j vy ux j )(2)(2),(),(),(),(ππ逆变换:∑∑∑∑-=-=-=-=-==101)*(2101)*(2),(1),(),(1),(N m N n Nk n N i mj N i N k Nk n N i mj en m F Nk i f ek i f Nn m F ππ逆变换:四、实验内容1、将TDS2024B示波器与信号发生器连接,观察典型信号的频谱及合成信号的频谱包括:正弦波、方波、三角波、锯齿波等2、振动信号的测量与数据采集,包括加速度、速度、位移连接振动测试实验台与数字频谱仪,记录4个通道的数据并存盘,在频谱仪上先观察原始时域信号及其傅立叶变换3、振动信号分析,包括傅立叶分析和功率谱分析等将数据装载到计算机上,利用MATLAB软件进一步分析振动信号的频率成分,计算各个信号的功率谱、被测机械结构的前三阶特征频率,并计算两个信号之间的相关函数及传递率。