机械振动基础实验指导书
目录
实验一振动信号采集与处理相关软件和硬件设计介绍 (2)
实验二单自由度系统阻尼比的测定 (6)
实验三二自由度系统频响函数的测定 (9)
实验一 振动信号采集与处理相关软件和硬件设计介绍
一、 实验目的
1、熟悉振动信号采集与处理软件的基本功能和设置方法；
2、熟悉硬件中各通道代表的意义和设置方式；
3、掌握基本振动测试流程。
二、 振动信号采集和处理软件简介
软件名称
YE6251力学教学装置。
软件介绍 左面板
下面板
至少应为实验所需最大频率的2倍
力锤信号用信号触发，电磁激振器信号可选连续采样 试件类型
不用的通道双击使其为错号，使用的通道使其为对号
实验中可以使用的方法
采样状态栏
上面板和右面板
某测试全图
三、 振动信号采集和处理硬件简介
试件
单自由度系统
模拟单自由度的质量块、阻尼、弹簧系统振动。
本实验台的力学模型如下：
时间波形 傅立叶分析
传函幅值，需设置输入和输出通道,用右键
仪器的软件开关 开始采样或停止采样
峰谷
值
等光标选择
缩小x
轴图形显示
放大x
轴图形显示
缩小y
轴图形显示
放大y
轴图形显示
自动量程
二自由度系统
模拟二自由度的质量块、阻尼、弹簧系统振动。
本实验台的力学模型如下：
激励设备
力锤
给试件施加脉冲激振力并通过其内置的压力传感器感应力信号。
有四个锤头，分别用来测量不同的频段，同时对应不同刚度的材料，本实验以铝制锤头为最佳。
信号发生器（通道2）
产生一定频率的电信号，分为手动调频和自动扫频两种操作方式。
手动调频用于产生固定的激励频率；自动扫频是仪器在设定的频段内自动循环扫描。
功率放大器（通道1）
本实验台中，接在信号发生器的后端，电磁激振器的前端。
由于信号发生器产生的频率信号通常较小，因此在将其传送到激振器之前，需要将信号通过功率放大器进行放大。
电磁激振器
对试件进行激励。
采集设备
位移传感器
采用非接触式感应试件位移。
加速度传感器
感应试件加速度。
力和加速度复合传感器
其输出包含两路信号：力和加速度。
一般感应激振器的激振力并响应试件的加速度。
位移测量仪（通道4）
本实验台中，位移测量仪用来测量电涡流位移传感器的信号幅值大小，同时将该信号输入计算机以便于数据分析。
力测量仪（通道5）
通过该通道实时测量力值大小，同时将该信号输入计算机以便于数据分析。
加速度测量仪（通道6和通道7）
测量加速度传感器的电信号大小，同时将该信号输入计算机以便于数据分
析。
通过对该信号进行一次积分和二次积分，可获得速度和位移信号。
分析设备
YE6251设备和计算机
当各个通道产生或采集信号时，YE6251设备首先进行滤波以及数字和模拟信号之间的转换等处理，而后传送到计算机，使用软件进一步数据处理并将信号实时显示出来。
四、实验流程示例
示例1
示例2
五、实验报告内容
写出实验目的及实验现象等。
实验二 单自由度系统阻尼比的测定
一、 实验目的
1、 设计两种单自由度系统阻尼比的测定方法；
2、 观察实验现象并比较两种方法优劣，进行误差分析。
二、 实验中可能用到的仪器
单自由度系统、力锤、位移传感器、激振器、力和加速度复合传感器、功率放大器、信号发生器、力测量仪、加速度测量仪等。
三、 理论公式
第一种方法 利用位移共振和加速度共振的差异求解阻尼比 位移共振激励频率
n
d n d d f f
ωωλ==
221ζ-= 加速度共振激励频率
221/1ζλ-===
n
a i a a f f
ωω 联立上述两式可得
2
/12/1a
d a d f f -=-=
λλζ a d n f f f =
第二种方法 利用对数衰减率求解阻尼比
)()(ln d T t u t u +=δ2)(12ln ζ
πζ
ζωζωζω-=
==+--d n T t t T e e d n n πζ2≈ π
δ
ζ2=
第三种方法 利用半功率带宽求解阻尼比
ζζλ-+=21A n A A f f λ= ζζλ++=21B n B B f f λ=
ζλλλ2=-=∆A B A B f f f -=∆=n f λ∆
n
f f
∆=
21ζ 第四种方法 利用1=λ时位移振幅放大系数求解阻尼比
说明 为与教材对应，此组公式中的符号f 表示正弦激励力振幅；d T 表示运动传递率，为输
出与输入之比，实验中用传函幅值可直接得出该变量，在低频状态下，也可将d T 理解为柔度。
当0≤λ<<1时（实验中取1.0=λ左右即可），位移振幅
k
f B d 0
≈
从而 d B f k 0=＝d
T 1 当1=λ时
ζ
21
0k f B d =
d
d T k k f B 1
21210⋅==
ζ 四、 实验结果
五、实验报告内容
1、写出你用的两种实验方法及其理论。
2、画出你用的第一种方法的实验装置图并写出实验步骤。
3、画出你用的第二种方法的实验装置图并写出实验步骤。
4、写出两种方法的实验结果。
5、计算两种方法得出的单自由度系统阻尼比。
6、分析实验误差原因，比较两种方法优劣。
实验三二自由度系统频响函数的测定
一、实验目的
1、测试二自由度频响函数矩阵；
2、根据实验条件，利用频响函数理论计算实验系统的一些振动参数，并进
行误差分析。
二、实验装置
三、实验步骤
1、装好二自由度系统。
2、将位移传感器线圈垂直于m1放置于其1mm左右距离处，并与位移测量仪
连接好，将力锤与力测量仪连接好，检查无误后打开仪器电源并打开计算机。
3、调零位移测量仪和力测量仪通道。
4、打开“YE6251力学教学装置”软件，登录后填好组号和成员名单，并记
好存盘路径。
5、设置软件参数，采样频率为500Hz，触发通道为5号通道，触发电平3％
左右。
6、将下面板中除通道4和通道5之外的通道关闭，将这两个通道的增益设
置与仪器面板上的倍数相同。
7、打开通道4和通道5的时间波形图，打开传函幅值图，设置传函幅值的
输入通道为5，输出通道为4。
8、新建一个word文档于桌面，起一个自己的名字。
9、打开“开始采集”按钮，用力锤轻敲m1，则软件上可获得三个图形。
10、在传函幅值图中找到两个固有频率，记录任意非固有频率0ω处的幅值，并保存该图形；记录下力值的峰值11f ，并记录任意时间点0t 的位移幅值。
11、保存三个图形于word 文档，并标明“H 11”。
12、将位移传感器放置于m 2处，重复步骤9～11，得出“H 21”。
记录点全部同步骤10，均为0ω和0t 处的幅值，下面步骤13也 一样。
13、改变力锤敲击质量块为m 2，重复9～12，得出“H 12”和“H 22”。
14、整理并拷贝实验数据。
15、整理实验仪器。
四、 理论公式
1、单位脉冲响应矩阵)(t h 与频响函数矩阵)(ωH 的关系
⎰+∞
∞
--=dt e t t j ωω)()(h H
)(t h 与)(ωH 互为Fourier 变换对。
2、单位脉冲响应
ij
ij ij f t u t h )()(=
式中ij f 为力锤敲击力，下标“ij ”表示j 处激励，i 处响应。
3、二自由度振型矩阵
⎪⎪⎭
⎫
⎝
⎛-=11
11ϕ 4、二自由度单位脉冲响应矩阵
T t M t M h h
h h t ϕωωωωϕ
⎪⎪
⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=2221112221
1211
sin 100
sin 1
)(h
五、 实验结果
六、实验报告内容
1、简述实验目的、原理和步骤。
2、画出实验流程图。
3、完成实验结果分析，写出误差原因。
11。
机械基础实验(A)实验指导书
机械基础实验常熟理工学院机械工程学院机械设计教研室2012.2.实验一平面机构运动简图的测绘一．目的1．初步掌握实际机构或机构模型的机构运动简图的测绘方法；2．应用机构自由度计算方法及机构运动条件分析平面机构运动的确定性。
二．设备和工具1．各种机构实物或模型；2．钢板尺、钢卷尺、内卡钳、外卡钳、量角器等；3．铅笔、橡皮、草稿纸（自备）。
三．原理从运动学的观点看，机构运动特性与原动件的运动规律、构件的数目、运动副的数目、种类、相对位置有关。
因此，可以撇开构件的实际外形和运动副的具体结构，而用简单的线条和规定的符号（见教材）代表构件和运动副。
并按比例定出各运动副的相对位置，绘制出机构运动简图，以此来说明实际机构的运动特性。
四．步骤1．了解被测机构或机构模型，并记录其编号。
2．确定构件数目。
将被测的机构或机构摸型缓慢地运动，从原动件开始，循着运动传递的路线仔细观察机构运动。
分清机构中哪些构件是活动构件、哪些是固定构件，从而确定机构中的原动件、从动件、机架及其数目。
3．判定各运动副的类型和数目。
仔细观察各构件间的接触情况及相对运动的特点，判定各运动副是低副还是高副，并准确数出其数目。
4．绘制机构示意图。
选定最能清楚地表达各构件相互运动关系的面为视图平面，选定原动件的位置，按构件联接的顺序，用简单的线条和规定的符号在草稿纸上徒手绘出机构示意图，然后在各构件旁标注数字1、2、3、------，在各运动副旁标注字母A、B、C、------。
并确定机构类型。
5．绘制机构运动简图。
仔细测量与机构运动有关的尺寸（如转动副间的中心距、移动副导路的位置或角度等），按选定的比例尺μι绘出机构运动简图。
μι= 构件实际尺寸(m)/ 构件图示尺寸(mm)6．分析机构运动的确定性。
计算机构的自由度数，并将结果与实际机构的原动件数相对照，若与实际情况不符，要找出原因及时改正。
五．思考题1．一张正确的机构运动简图应包括哪些必要的内容？2．绘制机构运动简图时，原动件位置能否任意选定？会不会影响运动简图的正确性？3．机构自由度大于或小于原动件数时会产生什么结果？.实验二 转子的动平衡实验一、概 述机械运转时，除回转轴线通过质心并作等速转动的构件外，其余构件都将产生惯性力。
机械振动实验指导书
机械振动实验指导书基础与实验教学中心机械与动力工程学院上海交通大学目录安全注意事项 ....................................... 错误!未定义书签。
实验预备知识 DHVTC振动测试与控制实验系统组成与使用方法错误!未定义书签。
实验一振动系统固有频率的测量 ..................... 错误!未定义书签。
实验二无阻尼单自由度系统强迫振动特性的测量 . (11)实验三有、无阻尼单自由度系统自由衰减的测量 (16)实验四拍振实验 (20)实验五三自由度系统各阶固有频率及主振型的测量 (25)实验六动力吸振器吸振实验 (28)实验七悬臂梁模态测试 (32)实验八被动隔振实验 (35)实验安全注意事项本实验系统尽管在设计、加工和安装时已充分考虑了安全方面的问题，但强烈建议学生使用时注意如下事项：一、通电前仔细检查各活动机械部分，如激振器、偏心电机等的连接紧固情况，确保所有螺栓、卡扣等紧固无误，避免激振或旋转。
二、查看传感器、信号源、激振器等连线正确无误，确保各仪器正常工作。
三、检查各仪器电源线是否插紧插好，各仪器是否可靠接地，以防触电。
四、调压器应放置于桌面宽敞处，尽可能远离其它仪器，并且在使用时只有经检查无误后才能通电，通电前须仔细检查电机偏心轮是否紧固、调压器与电机连线、接地是否可靠，使用完毕应立即断电。
五、激振器和偏心电机工作时，禁止手或是其它物品碰到激振器顶杆和电机偏心轮，以免受伤或物品飞落。
六、所有仪器设备工作过程中发现异常应立即断电，并请专业人员检查维修。
实验预备知识: DHVTC振动测试与控制实验系统组成与使用方法一、DHVTC振动测试与控制学生实验系统的组成如图1-1所示，本系统由“振动测试与控制实验台”、“激振与测振系统”、“动态采集分析系统”组成。
⑴——底座⑸——非接触式激振器⑼——电式速度传感器⒀——单/双自由度系统⑵——支座⑹——接触式激振器⑽——被动隔振系统⒁——压电式加速度传感器⑶——三自由度系统⑺——力传感器⑾——简支梁/悬臂梁⒂——电涡流位移传感器⑷——薄壁圆板⑻——偏心电机⑿——主动隔振系统⒃——磁性表座图1-1 DHVTC振动测试与控制学生实验系统示意图1.1 振动与控制实验台振动测试与控制实验台由弹性体系统（包括简支梁、悬臂梁、薄壁圆板、单双自由度系统、三自由度系统模型）组成，配以主动隔振、被动隔振用的空气阻尼减震器、动力吸振器等，可完成振动与振动控制等20多个实验项目。
机械振动实验报告
机械振动实验报告1. 实验目的本实验旨在通过对机械振动的实验研究，掌握机械振动的基本原理和特性，深入了解振动系统的参数对振动现象的影响。
2. 实验原理（1）简谐振动：当物体在受到外力作用下，沿着某一方向做来回运动时，称为简谐振动。
其数学表达式为x(t) = A*sin(ωt + φ)，其中A 为振幅，ω为角频率，φ为初相位。
（2）受迫振动：在外力的作用下振动的振幅不断受到调节，导致振幅和相位角与外力作用间存在一定的关联关系。
（3）自由振动：在无外力作用下，振动系统的振幅呈指数幅度减小的振动现象。
3. 实验内容（1）测量弹簧振子的简谐振动周期并绘制振幅-周期曲线。
（2）通过改变绳长和质量对受迫振动的谐振频率进行测量。
（3）观察受外力激励时的自由振动现象。
4. 实验数据与结果（1）弹簧振子简谐振动周期测量结果如下：振幅（cm）周期（s）0.5 0.81.0 1.21.5 1.62.0 1.9（2）受迫振动的谐振频率测量结果如下：绳长（m）质量（kg）谐振频率（Hz）0.5 0.1 2.50.6 0.2 2.00.7 0.3 1.80.8 0.4 1.5（3）外力激励下的自由振动现象结果呈现出振幅逐渐减小的趋势。
5. 实验分析通过实验数据处理和结果分析，可以得出以下结论：（1）弹簧振子的振动周期与振幅呈线性关系，在一定范围内，振幅增大，周期相应增多。
（2）受迫振动的谐振频率随绳长和质量的增加而减小，表明振动系统的参数对谐振频率有一定的影响。
（3）外力激励下的自由振动现象符合指数幅度减小的规律，振幅随时间的增长呈现递减趋势。
6. 实验总结本实验通过测量和观察机械振动的不同现象，探究了振动系统的基本原理和特性。
实验结果表明振动系统的参数对振动现象产生了明显的影响，为进一步深入研究振动学提供了基础。
通过本次实验，我对机械振动的原理和特性有了更深入的了解，对实验数据处理和分析方法也有了更加熟练的掌握。
希望通过不断的实验学习，能够进一步提升自己对振动学理论的理解水平，为未来的科研工作打下坚实基础。
机械震动试验机作业指导书
机械震动试验机1.0目的：使实验员正确规范的使用机械震动试验机，通过实验机模拟产品运输过程中的震动，验证产品稳定性。
2.0适用范围：适用于公司所有成品，新品开发，等。
3.0职责：适用与品质部指定的操作人员和设备维护人员。
4.0工作程序：4.1开机前检查电源应拔接正确，可靠接地。
4.2用弹力绳将实验之产品固定在测试平台上，固定应稳固牢靠。
4.3将测震仪（属选购件）探头吸附于工作台面，打开测震仪电源开关，选择所测项目，具体操作说明见测震仪操作说明书4.4手动测试方法：将扫频，恒频开关置于工作位置。
将水平，垂直转换开关置于工作位置（扫频时间出厂已设定为0-55-5HZ扫频所需时间）4.5打开总电源开关，电控仪上红色指示灯POWER应燃亮。
4.6电源指示POWER燃亮后，轻轻按下电控仪上绿色‘启动’按钮，可程式电控仪经10秒程序自检后机器进入工作状态。
4.7观察频率显示器，其频率由0HZ上升到设定工作频率。
4.8手动调节频率调节旋钮，将旋钮置于检测之工作频率。
4.9测试过程中，按下测震仪数据采集键，进行相关数据采集。
4.10检测工作完毕后电控仪自动停机复位。
4.11按下‘停止’红色复位按钮，并关闭总电源开关。
4.12如需将测振仪所收集数据列印出来，将RS-232电源与电脑连接，并打开电脑电源，进行TV300目录，通过点号将相关数据读入电脑，并可列印。
如需列印测试频普，则需接入专列机TA220S进行列印（列印操作见TA220S操作说明书）4.13取下测试品进行检查。
4.14自动测试方法：先将水平时间/垂直时间设定至试验所需时间，按下“启动”键，主机进入工作状态，再调整所需频率（工作顺序为水平状态工作完毕自动转入垂直工作状态）4.15运行完毕，主机自动停机，取下测试样品进行检查。
5.0实验标准：实验标准按公司产品例行实验标准执行。
注意事项：1.机器电源判明AC380V 50HZ2.电源输入线和输出线驳接正确无误3.机器工作前，主机和电控仪应可靠接地4.无特殊要求，应禁改设定程序5.机器工作时应禁开启机箱盖板，否则发生严重点击和机械危害6.工作中请勿频繁开关机器，开机后请等待10秒机器程序自检。
机械振动实验报告
机械振动实验报告机械振动实验报告引言：机械振动是物体围绕平衡位置做周期性的往复运动。
振动现象广泛存在于自然界和人类生活中，对于了解物体的动态特性和掌握工程实践中的振动控制具有重要意义。
本实验旨在通过对机械振动的实验研究，探究振动的基本特性和影响因素。
一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解机械振动的基本概念和特性；2. 掌握振动系统的参数测量和分析方法；3. 研究振动系统的自由振动和受迫振动。
二、实验装置和原理本实验使用了一台简单的机械振动装置，该装置由弹簧、质量块和振动台组成。
通过改变质量块的位置和振动台的振幅，可以调节振动系统的参数。
实验原理基于振动的力学模型，包括弹簧的胡克定律、质量块的运动方程和振动台的驱动力。
三、实验步骤和结果1. 自由振动实验首先，将质量块固定在振动台上，并将振动台拉到一侧，使其产生初位移。
然后，释放振动台，观察振动的周期、频率和振幅。
通过实验测量和计算，得到自由振动的周期和频率随振幅的变化关系。
2. 受迫振动实验在受迫振动实验中，我们通过改变振动台的驱动频率来激励振动系统。
首先，将振动台连接到一个电动机，调节电动机的转速，改变驱动频率。
然后，测量振动台的振幅和相位差，以及电动机的转速和驱动频率之间的关系。
3. 参数测量和分析在实验过程中，我们还测量了弹簧的劲度系数、质量块的质量和振动台的质量。
通过这些参数的测量和分析，我们可以计算出振动系统的固有频率、阻尼比和共振频率。
四、实验结果分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 自由振动的周期和频率与振幅呈正相关关系，即振幅越大，周期和频率越大。
2. 受迫振动的振幅和相位差与驱动频率之间存在一定的关系，即在共振频率附近，振幅最大，相位差为零。
3. 振动系统的固有频率、阻尼比和共振频率与系统参数有关，可以通过参数测量和分析得到。
五、实验结论通过本次机械振动实验，我们深入了解了振动的基本概念和特性。
实验结果表明，振动的周期、频率、振幅和相位差与系统参数和外界驱动力密切相关。
振动实验指导书
机械振动学实验指导书实验内容：简支梁各阶固有频率及主振型的测量一、实验目的1．用共振法确定简支梁的各阶固有频率和主振型。
2．将实验所测得的各阶固有频率、振型与理论值比较。
二、实验装置框图正弦激振实验装置及仪器的安装如图1所示，电动激振器安装在支架上，激振方式是相对激振。
各激振点和拾振点的位置见图1，激振点的选取原则是保证不过分靠近二、三阶振型的节点，使各阶振型都能受到激励。
图1 实验装置框图注：第1，13点为简支梁的支点处。
图2简支梁模型本实验取：L=60cm b=5cm h=0.8cm三、实验原理本实验的模型是一矩形截面简支梁，它是一无限自由度系统。
从理论上说，它应有无限个固有频率和主振型，在一般情况下，梁的振动是无穷多个主振型的迭加。
如果给梁施加一个合适大小的激扰力，且该力的频率正好等于梁的某阶固有频率，就会产生共振，对应于这一阶固有频率的确定的振动形态叫做这一阶主振型，这时其它各阶振型的影响小得可以忽略不计。
用共振法确定梁的各阶固有频率及振型，首先得找到梁的各阶固有频率，并让激扰力频率等于某阶固有频率，使梁产生共振，然后，测定共振状态下梁上各测点的振动幅值，从而确定某一阶主振型。
实际上，我们关心的通常是最低的几阶固有频率及主振型，本实验是用共振法来测量简支梁的一、二、三阶固有频率和振型。
实际测量三个点（图3）。
图3 测量三自由度实验装置框图图4 简支梁的一、二、三阶固有频率和主振型四、实验方法1．沿梁长度选定测点并作好标记。
选某测点为参考点，将传感器I固定置于参考点，专门测量参考点的参考信号。
传感器Ⅱ用于测量其余测点的位移响应振幅值。
2。
相位可直接由示波器或相位计测定。
粗略判断相位时，可用李萨如图形法—来判断参考点是否有同相或反相分量，例如，对于图4所示的一阶振型，各测点的振动位移幅值对于参考点均为同相分量，示波器中出现的李萨如图是一直线或一椭圆，直线或长轴方向始终在某一象限，若直线或长轴方向转到另一象限，则说明有了反相分量，在同相分量点与反相分量点间，必有一振幅值接近零的节点，如图4所示的二、三阶振型的节点。
振动实验指导书(精品课程用)
实验一 用“李萨如图形法”测量简谐振动的频率一、实验目的1．了解李萨如图形的物理意义规律和特点。
2．学会用“李萨如图形法”测量简谐振动的频率。
二、实验装置图1-1表示用李萨如图形法测量简谐振动频率的实验装置。
图1-1 实验装置框图三、实验原理互相垂直、频率不同的两振动的合成，其合成振动波形比较复杂，在一般情况下，图形是不稳定的。
但当两个振动的频率为整数比时，即可合成稳定的图形，称为李萨如图形。
李萨如图形的形成如图2-2(a)所示，在图2-2(a)中，沿X 、Y 两个方向对两振动信号作两对边框，每对边框各有n x 和n y 两个切点，n x 与n y 之比就等于两个振动周期T x 、T y 之比，即：n y /n x =T y /T x =f x /f y 。
所以。
只要示波器荧光屏上出现了稳定图形，就可根据李萨如图形的规律求出待测频率f 。
1．=y x f f /时，振动方程： )2cos(111ϕπ+=t f A x （1-1）虚拟仪器)2c o s (222ϕπ+=t f A y （1-2） 当21ϕϕ=，则21A y A x =，图形为过原点的直线；当πϕϕ+=21，则21A y A x -=，图形为过原点的直线；当221πϕϕ±=-，则1222212=+Ay Ax ，图形为以X 、Y 轴为对称轴的椭圆；当21ϕϕ-为其它任意值时，得到的图形是形状各不相同的椭圆。
2．1/≠y x f f 时，合成振动波形不再是椭圆，而是更为复杂的图形。
但是，只要y x f f /是一个有理数，总能形成一个稳定的图形。
例如，2/=y x f f 时，图为“8”形，这表明，当Y 轴变化了一个正峰和一个负峰，则X 轴变化了两个正峰和两个负峰。
2/1/=y x f f 时，图形为“∞”形，这表明，当Y 轴变化了两个正峰和两个负峰，则X 轴变化了一个正峰和一个负峰。
李萨如图形的原理可以直观地同图解法来证明。
机械振动基础实验指导书
机械振动基础实验指导书机械振动基础实验指导书实验一简谐振动振幅与频率测量注意：实验结束后请将’C：\\测试技术实验教学’文件夹和自己的实验图表拷贝回去，里面有实验指导书电子版和空白实验报告电子版。
一、实验目的1、了解激振器、加速度传感器、电荷放大器的工作原理；2、熟悉并掌握激振器、加速度传感器、电荷放大器的使用方法；3、了解机械振动与振动控制实验装置的组成以及安装、调试方法；4、熟悉并掌握振动测试系统的组成；5、熟悉配套激振仪器与测振仪器的操作和使用方法。
6、根据测得的电压值求被测物体的加速度。
二、实验仪器及原理1、机械振动综台实验装置(安装双简支梁) 1套2、激振器1套3、加速度传感器1只4、电荷放大器TS5863 1台5、信号发生器TS1212B l台6、电脑l台7、测试软件l套8、采集卡 l套双简支梁的简谐振动振幅与频率测量实验原理如图1所示：加速度传感器双简支梁激振器电荷放大器采集卡电脑信号发生器TS1212B 图1 简谐振动振幅与频率测量原理图三、实验方法及步骤1、打开所有仪器电源，TS5863电荷放大器设置为100mv/UNIT。
将TS1212B信号发生器的幅度旋钮逆时钟调至最小，设置TS1212B信号发生器为“手动”模式，调节“手动扫频”至固定频率(30~60Hz任意自选)，顺时针调节幅度旋钮使其输出电压为2V。
2、打开桌面程序“测试技术教学实验软件最新版”，点击菜单“高速采集”─＞“中断采集”3、从对话框中点击按钮“选择采集卡型号”─＞“select”，扫描通道设置为0.4、点击软件界面右下方按钮“采集”，记录软件界面右边的频率与振幅。
5、根据公式计算出加速度，加速度=振幅/100mv。
6、重复步骤4、5五次，制成下面表格后计算平均值。
注意：软件界面显示的频率应该与仪器显示的频率基本一致，实测数据以软件显示为准。
如果二者相差太远或者软件界面显示的频率一直为为设备故障。
四、实验数据整理与分析1、本测试方法能否测量非简谐振动的频率？2、表格形式次数 1 2 3 4 5 平均值频率振幅加速度m/s2五、考核与报告实验进行分组，每组人数4人，每个实验时间为小时，采用指导教师演示与学生独立操作相结合的形式完成本实验。
机械振动学MATLAB实验指导书
·kxcxckxmm xO 0cos F tw 实验名称 单自由度系统数值模拟一、实验目的、要求一、实验目的、要求1．熟悉单自由度系统强迫振动特性和求解方法；．熟悉单自由度系统强迫振动特性和求解方法； 2．掌握强迫振动系统的计算机模拟仿真方法。
．掌握强迫振动系统的计算机模拟仿真方法。
二、实验设备及仪器1. 计算机计算机2. Matlab 软件软件3. c 语言语言 三、实验步骤1．利用如右图所示的受力分析，得出单自由度系统强迫振动的运动方程。
自由度系统强迫振动的运动方程。
物体沿水平方向振动，取物体无扰力下的静平衡位置为坐标原点，水平向右为x 轴正向，建立如图所示的坐标系。
受力情况如图，其激励力为：0cos F F t w =，其中，，其中，0F 称为激励力的力幅，为常值。
称为激励力的力幅，为常值。
w 为激励频率，为常值。
为激励频率，为常值。
根据牛顿第二定律，得到单自由度系统强迫振动的运动方程：强迫振动的运动方程：0cos m x F t kx cxw =-- 2．对方程进行求解。
令n km w =，00F X k =，22c n c km m w ==，22c n c c c c m kmz w ===则原方程可以变形为：则原方程可以变形为：2202cos n n n x x x X t zw w w w ++=这是一个非齐次二阶常系数微分方程，根据微分方程理论，它的解由两部分组成这是一个非齐次二阶常系数微分方程，根据微分方程理论，它的解由两部分组成 12x x x =+其中，1x 代表齐次微分方程220n n x x x zw w ++=的解，简称齐次解，当1z <时，由前面的单自由度阻尼自由振动可得：前面的单自由度阻尼自由振动可得：()112cos sin cos()n n ttd d d x eBt B t Aet zwzww w w j --=+=-其中：21d n w zw =-×，称为衰减振动的固有频率。
振动试验作业指导书
3 、打开振动试验机 电源开关 (将之按到 ‘开’的位置,如图 2中①所示);
4 、按下启动按钮 (按下后按钮灯亮,如图 2中② 所示);
5 、将设时开关打到设时位置 (如图 2中③ 所示);如试验时间没有规定,则将此开关打到常开位;
6 、将时间设置器的透 明罩取下,按照规定的参数设置试验时间 (如图 2中④ 所示) ;
7 、设置试验样品的振幅 (如图 2中⑤ 所示);
编写 :龙先锋
审核:涕k八
文件名称:
振动试验作业指导书
说 明一ˉˉˉ振幅大小的检测方法 :
文件编号 版本号 修订号
WI-sCQA-002页1号
3
A
发行 日期
` 修改 日期ຫໍສະໝຸດ 2012-7-16 `工作台在低振幅状态下 (图3)可以看到振幅标签上三条 白色线,再看上线与中间白色线或是 白 色线与下线交点,此时两线相交夹住中间的那一份黑色等腰三角形 。而三角形尖端的那部分所指 的位置为数字 1,可见振幅为 1.Om当m工。作台在振动的时候,便可看到两线相交的位置有所改 变 , 此时两线所夹 的黑色尖端所指 的位置为振动 的幅度值 。 8、试验过程 中进行观察,检查设备有无不规则噪声或设备有剧烈不规则晃动,如有此类现象, 应立 即停机检查 。 9、试验完成后,应先将调幅旋钮调至 0位置,再按下停止按钮,然后将设时开关打到常开位置 (如 图 2中⑥ 所示 )。 1 0关、闭振动试验机 的电源开关 。
1 1将、样 品从振动试验机上的工作 台面取下进行检测 。
六、注意事项
1 、设备必须用 AC220V5源0。Hz电
2 、打开电源前请振幅旋钮调到零,在使用过程中需停止并从新启动也要把振幅旋钮调到零位 。
3 、振动试验机不使用时应关掉 电源。