简支梁自振频率计算公式

简支梁自振频率计算公式

简支梁是一种常见的结构形式,其自振频率计算公式如下:

f = 1/ (2L) √(EI / m)

其中,f为简支梁的自振频率,L为梁的长度,E为弹性模量,I 为截面转动惯量,m为梁的质量。

这个公式可以用来计算简支梁在不同条件下的自振频率。需要注意的是,这个公式只适用于线弹性材料、均匀梁截面以及小振幅的情况。

在实际应用中,可以通过对梁的参数进行测量和计算,来得到其自振频率,并根据频率值来评估梁的结构状态和健康状况。同时,也可以根据自振频率来设计和优化梁的结构参数,以满足特定的工程需求。

混凝土结构自振频率计算方法规程

混凝土结构自振频率计算方法规程 一、引言 混凝土结构的自振频率计算是结构动力学分析的重要环节,在工程实践中具有广泛的应用。正确计算混凝土结构的自振频率可以为结构的设计和施工提供重要的指导意义。本文将详细介绍混凝土结构自振频率的计算方法规程。 二、基本概念 1.自振频率 自振频率是指结构在没有外界激励作用下,自然地产生的振动频率。在混凝土结构的设计和施工中,自振频率是指结构在受到一定外界激励后,自然地产生的振动频率。 2.振动模态 振动模态是指结构在振动时的不同振型。在混凝土结构的自振频率计算中,通常只考虑结构的前几个振动模态。

3.结构阻尼 结构阻尼是指结构在振动时因为材料的粘性、结构的变形和振动的能 量耗散而产生的阻尼效应。在混凝土结构的自振频率计算中,通常将 结构阻尼视为一个常数。 三、计算方法规程 1.确定结构的刚度矩阵 结构的刚度矩阵是指结构在各个方向上的刚度值组成的矩阵。在混凝 土结构的自振频率计算中,需要通过结构的几何形状、材料性质和构 造方式来确定结构的刚度矩阵。常用的方法包括有限元方法和解析法。 2.确定结构的质量矩阵 结构的质量矩阵是指结构在各个方向上的质量值组成的矩阵。在混凝 土结构的自振频率计算中,需要通过结构的几何形状、材料密度和构 造方式来确定结构的质量矩阵。常用的方法包括有限元方法和解析法。 3.确定结构的阻尼系数 在混凝土结构的自振频率计算中,通常将结构阻尼视为一个常数。结

构的阻尼系数可以通过经验公式来确定,也可以通过试验来测定。常用的经验公式包括Rayleigh公式和Lamb公式。 4.求解结构的特征值和特征向量 结构的特征值和特征向量是混凝土结构自振频率计算的重要结果。特征值是结构振动频率的平方,特征向量是结构振动模态的系数。特征值和特征向量可以通过求解结构的广义特征值问题来获得。常用的求解方法包括雅克比迭代法、QR迭代法和幂迭代法。 5.计算结构的自振频率 通过求解结构的特征值和特征向量,可以计算出结构的自振频率。结构的自振频率是结构振动频率的平方根,通常以Hz为单位表示。在混凝土结构的设计和施工中,需要计算结构的前几个自振频率和对应的振动模态,以便评估结构的动态响应性能和进行结构抗震分析。 四、结论 混凝土结构自振频率的计算是结构动力学分析的重要环节,在工程实践中具有广泛的应用。本文介绍了混凝土结构自振频率的计算方法规程,包括确定结构的刚度矩阵和质量矩阵、确定结构的阻尼系数、求解结构的特征值和特征向量以及计算结构的自振频率等内容。正确计

混凝土结构的自振频率计算方法

混凝土结构的自振频率计算方法 混凝土结构的自振频率计算方法 1. 引言 混凝土结构是现代建筑工程中常用的结构形式之一,具有良好的耐久 性和承载能力。在设计和施工过程中,了解混凝土结构的自振频率是 至关重要的。自振频率描述了结构在受到外力激励时产生共振的能力,对结构的稳定性和安全性有很大影响。本文将介绍混凝土结构的自振 频率计算方法。 2. 自振频率的定义 自振频率是结构在无外力作用下自由振动的频率,它是由结构的固有 特性决定的。在混凝土结构中,自振频率可以反映结构刚度和质量分 布的特点。 3. 自振频率的计算方法 混凝土结构的自振频率可以通过多种方法进行计算,如理论计算、实 测和数值模拟等。以下将介绍常用的理论计算方法。 3.1 欧拉-伯努利梁理论 欧拉-伯努利梁理论是一种常用的计算混凝土梁自振频率的方法。根据

该理论,混凝土梁的自振频率可以通过以下公式计算: f = (π^2 * E * I) / (L^2 * ρ) 其中,f是自振频率,E是混凝土的弹性模量,I是截面的惯性矩,L是梁的长度,ρ是混凝土的密度。 3.2 有限元法 有限元法是一种常用的对复杂结构进行自振频率计算的数值模拟方法。该方法将结构离散化为有限个小单元,通过求解单元之间的振动方程 来计算结构的自振频率。有限元法可以考虑结构的非线性和非均匀性,具有较高的精度和适用性。 4. 自振频率计算的影响因素 混凝土结构的自振频率受多种因素的影响,包括结构的几何形状、材 料性质、边界条件等。以下将介绍几个常见的影响因素。 4.1 结构的几何形状 结构的几何形状是决定自振频率的重要因素之一。通常情况下,结构 的自振频率与结构的尺寸成反比关系。横截面更大的梁具有更低的自 振频率。 4.2 材料的性质

振动荷载计算公式(二)

振动荷载计算公式(二) 振动荷载计算公式 1. 重要概念 在讨论振动荷载的计算公式之前,需要了解以下几个重要概念: 1.振动:指物体在固有频率或外力激励下发生周期性的运动。 2.荷载:指对结构或物体施加的外力或外荷载。 3.计算公式:通过一定的数学模型,将物体的振动荷载计算或表达 出来。 2. 常见振动荷载计算公式 在实际工程中,常用的振动荷载计算公式包括但不限于以下几种:重力加速度计算公式 重力加速度计算公式用于计算物体在重力作用下的加速度,常表 示为g。计算公式如下: g = /s^2 例如,当计算一个质量为10kg的物体在重力作用下的加速度时,可以使用上述公式: g = /s^2 m = 10kg

加速度 a = g = /s^2 自振频率计算公式 自振频率是物体发生振动时的固有频率,与振动体本身的质量和刚度有关。计算公式如下: f = 1 / (2π) √(k/m) 其中,f表示自振频率,k表示振动体的刚度,m表示振动体的质量。 例如,在计算一个质量为10kg、刚度为1000 N/m的振动体的自振频率时,可以使用上述公式: m = 10kg k = 1000 N/m 自振频率 f = 1 / (2π) √(k/m) ≈ Hz 受迫振动位移计算公式 受迫振动位移是物体在外力激励下的振动位移。计算公式如下:x = (F / m) / √(ω^2 - ω0^2) 其中,x表示受迫振动位移,F表示外力激励,m表示振动体的质量,ω表示外力激励的圆频率,ω0表示振动体的自振频率。

例如,当计算一个质量为10kg的振动体在外力激励为20N、自振 频率为3Hz的情况下的受迫振动位移时,可以使用上述公式: F = 20N m = 10kg ω = 2πf = 2π * 3Hz = rad/s ω0 = 2πf0 = 2π * 3Hz = rad/s 受迫振动位移x = (F / m) / √(ω^2 - ω0^2) ≈ m 3. 小结 通过上述所列举的振动荷载计算公式,我们可以对物体在振动情 况下的重力加速度、自振频率和受迫振动位移进行计算和分析。然而,在实际工程中,由于系统的复杂性和外界因素的干扰,可能需要考虑 更多的因素和采用更精确的计算方法。因此,在具体的工程项目中应 结合实际情况进行综合分析和计算。

刚度法求自振频率例题

刚度法求自振频率例题 《刚度法求自振频率例题》 在工程领域中,刚度法是常用于计算结构系统自振频率和模态形式的方法之一。它的核心思想是利用结构的刚度特性来推导出结构的固有频率。本文将通过一个实际的例题来介绍刚度法的应用过程。 假设我们有一个弹簧和一个质点组成的简单体系,如图所示。弹簧的刚度为k,质点的质量为m。 《图1:弹簧和质点简单体系示意图》 首先,我们需要建立质点的运动方程。根据牛顿第二定律,运动方程可以表示为: m * a = -k * x 其中,a为质点的加速度,x为质点的位移。根据简谐运动的特点,我们可以设质点的位移解为x = X * cos(ωt),其中X为最大位移,ω为角频率,t为时间。 将位移解带入运动方程中,可以得到: -m * ω^2 * X * cos(ωt) = -k * X * cos(ωt) 化简上述方程,可以得到: k/m = ω^2 由上式可以看出,质点的自振频率ω只取决于弹簧的刚度k和质量m,而与质点的最大位移X 和时间t无关。 接下来,我们需要计算质点的自振频率。根据刚度法的计算步骤,我们可以先计算出刚度k,再通过质量m计算出自振频率ω。 假设给定的刚度k为100 N/m,质量m为1 kg,我们可以使用刚度法计算质点的自振频率。 首先,根据给定的刚度和质量,我们可以得到k/m = 100 N/m / 1 kg = 100 N/(m·kg)。 接下来,我们将k/m代入ω = √(k/m)的公式中,即: ω = √(100 N/(m·kg)) 通过计算,可以得到ω ≈ 10 rad/s。

所以,质点的自振频率为10 rad/s。这意味着在不受外力作用的情况下,质点会以10 rad/s的频率振动,振幅大小由最大位移X来决定。 通过这个例题,我们可以看出刚度法是一种简单且有效的方法,用于计算结构系统的自振频率。利用刚度法,工程师可以对结构系统的振动特性有初步的了解,并为结构设计和优化提供参考。在实际工程项目中,刚度法也得到了广泛的应用和验证。 总之,《刚度法求自振频率例题》通过一个具体的例题,向读者介绍了刚度法的基本原理和应用过程。希望读者通过本文的阅读,对刚度法有更深入的理解,从而在工程实践中能够灵活运用。

混凝土框架结构的自振频率研究

混凝土框架结构的自振频率研究 一、研究背景和意义 混凝土框架结构作为一种常见的建筑结构,其自振频率是衡量其抗震性能的重要指标之一。因此,研究混凝土框架结构的自振频率具有重要的理论和实际意义。 二、研究方法和过程 1. 理论分析法 通过理论分析,可以得到混凝土框架结构的自振频率的计算公式。其中,影响自振频率的因素包括结构的刚度、质量、支座形式等。 2. 数值模拟法 采用有限元方法建立混凝土框架结构的数值模型,通过数值模拟得到其自振频率。在模拟过程中,需要考虑结构的材料特性、几何形状、边界条件等因素。 3. 实验测试法 通过实验测试,可以直接测量混凝土框架结构的自振频率。常用的实验方法包括悬挂法、冲击法等。 三、影响混凝土框架结构自振频率的因素

1. 结构的刚度 结构的刚度是影响自振频率的重要因素。刚度越大,自振频率越高。 2. 结构的质量 结构的质量也会影响自振频率。质量越大,自振频率越低。 3. 支座形式 支座形式会影响结构的自由度,从而影响自振频率。 4. 材料的特性 混凝土框架结构的材料特性包括弹性模量、泊松比等。这些因素会影响结构的刚度,从而影响自振频率。 四、混凝土框架结构自振频率的计算公式 混凝土框架结构的自振频率可以通过以下公式计算: f=1/(2π)·(k/m)^0.5 其中,f为自振频率,k为结构的刚度系数,m为结构的质量。 五、影响混凝土框架结构自振频率的措施 1. 加强结构的刚度 通过增加结构的截面尺寸、调整结构的布置等措施,可以提高结构的刚度,从而提高自振频率。

2. 减轻结构的质量 通过采用轻质材料、减少结构的体积等措施,可以降低结构的质量, 从而提高自振频率。 3. 优化支座形式 通过合理选择支座形式,可以减少结构的自由度,从而提高自振频率。 六、结论 混凝土框架结构的自振频率是衡量其抗震性能的重要指标之一。通过 理论分析、数值模拟和实验测试可以得到结构的自振频率。影响自振 频率的因素包括结构的刚度、质量、支座形式等。通过加强结构的刚度、减轻结构的质量、优化支座形式等措施,可以提高结构的自振频率。

桥梁结构自振频率分析

桥梁结构自振频率分析 桥梁作为重要的交通基础设施,在现代社会发挥着关键的作用。为了确保桥梁的安全性和稳定性,了解桥梁结构的自振频率是十分重要的。本文将对桥梁结构自振频率的分析方法进行探讨。 一、概述 桥梁结构的自振频率是指桥梁在自由振动状态下的频率。当有外力作用于桥梁时,如果该外力的频率接近桥梁结构的自振频率,就会引发共振现象,对桥梁结构造成严重的破坏。因此,准确计算和分析桥梁结构的自振频率对于桥梁设计和工程管理至关重要。 二、自振频率的分析方法 1. 常规方法 常规方法是通过对桥梁进行有限元分析来计算自振频率。该方法可以精确计算桥梁的自振频率,但需要较为复杂的计算过程和大量的计算资源。 2. 经验公式 经验公式是通过已有的桥梁结构的实测数据得出的近似计算公式。这种方法可以用较简单的方式估算出桥梁的自振频率,适用于初步设计和快速评估。 三、影响自振频率的因素 1. 桥梁的几何形状

桥梁的几何形状对其自振频率有直接影响。通常情况下,桥梁的自 振频率与其长度、宽度、高度等几何参数有关。 2. 材料的物理性质 桥梁材料的物理性质也是影响自振频率的重要因素。不同材料具有 不同的弹性模量和密度,这将直接影响桥梁的自振频率。 3. 桥梁的边界条件 桥梁的边界条件也会对自振频率产生影响。边界条件包括支座刚度、支座类型等,这些条件会改变桥梁的自由度,从而改变其自振频率。 四、自振频率的应用 桥梁结构的自振频率不仅是用于评估桥梁的稳定性和安全性,还可 以应用于其他方面。例如,在桥梁的施工过程中,可以通过监测桥梁 的自振频率来判断桥梁的质量和施工工艺的合理性。 五、案例分析 以某桥梁为例,采用常规方法进行桥梁结构的自振频率分析。通过 有限元分析软件对桥梁进行建模,并设置边界条件和材料属性,最终 得出桥梁的自振频率。 六、结论 桥梁结构的自振频率分析是确保桥梁安全性和稳定性的重要手段。 常规方法和经验公式是常用的分析方法,根据实际情况选择适用的方 法进行分析。考虑桥梁的几何形状、材料的物理性质和边界条件等因

简支梁计算公式总汇

简支梁计算公式总汇 简支梁计算方法是什么? 计算基数级荷载值: Pka=Mka/α=21279.736/54.75=388.671(kN) 计算各荷载下理论挠度值: f=2P[L+2(L/2-Χ1)(3L-4(L/2-Χ1))+2(L/2-Χ2)(3L-4(L/2-Χ2))]/48EI/1000 =0.01156P 基数级跨中弯距Mka: Mka=(Md+Mf)×VZ/VJ+ΔMs/VJ-Ms Mka=(Md+Mf)×1.017/1.0319+△Ms/1.0319-Ms =(17364.38+0)×1.017/1.0319+4468.475/1.0319- 164.25=21279.736(kN·m) 简支梁是什么? 它是指梁的两端搁置在支座上,而支座仅约束梁的垂直位移,梁端是可以自由转动的。为了使整个梁不产生水平移动,将在一端加设水平约束,该处的支座称为铰支座,另一端不加水平约束的支座则称为滚动支座。 简支梁有哪些特点? 简支梁具有受力明确(静定结构)、构造简单、易于标准化设计,易于标准化工厂制造和工地预制,易于架设施工,易于养护、维修和更换等特点。但简支梁桥不适用于较大跨度的桥梁工程。

简支梁和连续梁的区别是什么? 1、支座数量不同 简支梁有两个支座。简支梁的两端搁置在支座上,一端加水平约束的支座称为铰支座,另一端不加水平约束的支座称为滚动支座。 连续梁有三个或三个以上支座。连续梁有中间支座。 2、所受力不同 简支梁仅在两端受铰支座约束,主要承受正弯矩。体系温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力、支座移动等都不会在梁中产生附加内力,受力简单,简支梁为力学简化模型。 连续梁属静不定结构,从力法求解其中的内力可知,连续梁承受三个以上的支座力矩。连续梁有负弯矩,受正弯矩比相应的简支梁要小。 3、用途不同 简支梁受力简单,为力学简化模型,构造也较简单,容易做成标准化、装配化构件。 连续梁经常使用在建筑、桥梁、航空以及管道线路等工程中。

自振频率计算公式

自振频率计算公式 自振频率计算公式是用来计算系统的自振频率的一种公式,也被称为振荡频率计算公式。它使用物理学中的振荡理论来计算振荡频率,可以用来对系统进行控制。这个公式也可以用于分析振荡系统中的不同参数,以及预测振荡系统的振荡特性。 自振频率计算公式的基本原理是:量化的质量是一个系统的特性,它是由系统中的外力和内部阻尼决定的。量化的质量是一个系统的能量在一个振荡周期内的改变,可以用来计算系统的自振频率。 自振频率计算公式可以设计为: 自振频率 =k/m 其中,k是系统的外力系数,m是系统中量化的质量。 借助该公式,可以根据外力系数和质量,计算出系统的自振频率。例如,如果系统中的外力系数是k=20,量化的质量是m=10,则根据 这个公式,系统的自振频率将会是: 自振频率 =20/10 = 2 Hz 因此,通过自振频率计算公式,可以结合系统的外力系数和量化的质量,得出系统的自振频率。 除此之外,自振频率计算公式还可以用于分析振荡系统中的振荡特性。自振频率的变化可以反映出系统中的不同参数,这些参数又能够影响系统的振荡特性。例如,如果外力系数和质量都发生变化,则振荡频率也会随之发生变化,从而影响振荡系统的性能。 自振频率计算公式主要用于控制和分析振荡系统,可以有效地预

测振荡系统的振荡特性,让工程师能够更加准确地控制系统的性能。因此,它在振荡系统的控制和分析中扮演着重要的角色,有助于保持系统性能的稳定和完美。 自振频率计算公式在物理学和工程科学领域都有广泛的应用。目前,它被广泛用于各种振荡系统的控制和分析,如电子元件、电路、机械结构和精密仪器等。此外,它还可以用来分析复杂的控制系统中的不同参数,从而更好地了解和控制振荡系统的振荡特性。 因此,自振频率计算公式在物理学和工程科学领域具有重要的意义,可以有效地控制和分析各类振荡系统,从而更好地维护系统的稳定性和完美性。

振动的公式

振动的公式 振动是物体在时间上的周期性运动,它在自然界和工程中都有广泛的应用。振动的公式是描述振动运动的数学表达式,它可以用来计算物体的振动频率、振幅、相位等参数,从而更好地理解和控制振动现象。 振动的公式可以由一个简单的谐振动模型来描述。谐振动是一种周期性的振动,它的运动可以用正弦函数来表示。振动的公式可以写成如下形式: x(t) = A * sin(ωt + φ) 其中,x(t)是物体在时间t时的位移,A是振幅,表示物体振动的最大位移;ω是角频率,表示单位时间内振动的周期数;φ是相位,表示物体振动的起始位置。 振动的公式中的角频率ω与振动的周期T之间存在着如下关系: ω = 2π / T 振动的公式中的振动频率f与周期T之间存在着如下关系: f = 1 / T 振动的公式中的周期T与频率f之间存在着如下关系:

T = 1 / f 振动的公式中的相位φ是一个常数,用来表示物体振动的起始位置。相位的取值范围是[0, 2π],当相位为0时,物体处于振动的起始位置;当相位为π/2时,物体处于振动的最大正向位移;当相位为π时,物体处于振动的最大负向位移。 振动的公式可以帮助我们计算物体在不同时间点的位移。例如,如果我们知道物体的振幅A、角频率ω和相位φ,我们可以通过代入公式来计算物体在任意时刻的位移。 除了谐振动模型之外,振动的公式还可以用来描述其他类型的振动,如阻尼振动和受迫振动。阻尼振动是指受到阻力的物体振动,它的振动幅度会随时间减小;受迫振动是指受到外界力驱动的物体振动,它的振动频率可能与自由振动的频率不同。 在工程中,振动的公式可以应用于各种振动系统的设计和分析。例如,在建筑物设计中,需要考虑地震对建筑物的振动影响;在机械工程中,需要考虑机械设备的振动特性,以避免振动对设备造成损坏或影响正常运行。 振动的公式是描述振动运动的数学表达式,它可以帮助我们更好地理解和控制振动现象。通过振动的公式,我们可以计算物体的振动频率、振幅和相位等参数,从而更好地应用振动理论于实际问题的解决。通过对振动的公式的研究和应用,我们可以进一步推动振动

简支梁计算公式总汇

简支梁在各种荷载作用下跨中最大挠度计算公式: 均布荷载下的最大挠度在梁的跨中,其计算公式: Ymax = 5ql^4/(384EI). 式中: Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm). q 为均布线荷载标准值(kn/m). E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢,E = 2100000 N/mm^2. I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得(mm^4). 跨中一个集中荷载下的最大挠度在梁的跨中,其计算公式: Ymax = 8pl^3/(384EI)=1pl^3/(48EI). 式中: Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm). p 为各个集中荷载标准值之和(kn). E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢,E = 2100000 N/mm^2. I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得(mm^4). 跨间等间距布置两个相等的集中荷载下的最大挠度在梁的跨中,其计算公式: Ymax = ^3/(384EI). 式中: Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm). p 为各个集中荷载标准值之和(kn). E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢,E = 2100000 N/mm^2. I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得(mm^4).

跨间等间距布置三个相等的集中荷载下的最大挠度,其计算公式: Ymax = ^3/(384EI). 式中: Ymax 为梁跨中的最大挠度(mm). p 为各个集中荷载标准值之和(kn). E 为钢的弹性模量,对于工程用结构钢,E = 2100000 N/mm^2. I 为钢的截面惯矩,可在型钢表中查得(mm^4). 悬臂梁受均布荷载或自由端受集中荷载作用时,自由端最大挠度分别为的,其计算公式: Ymax =1ql^4/(8EI). ;Ymax =1pl^3/(3EI). q 为均布线荷载标准值(kn/m). ;p 为各个集中荷载标准值之和(kn). 你可以根据最大挠度控制1/400,荷载条件25kn/m以及一些其他荷载条件 进行反算,看能满足的上部荷载要求!

简支梁自振频率测量(正弦扫频法)实验报告

实验2简支梁自振频率测量(正弦扫频法) 一、实验目的 以简支梁为例,了解和掌握机械振动系统幅频特性曲线的测量方法以如何由幅频特性曲线得到系统的固有频率,了解常用简单振动测试仪器的使用方法。 二、实验内容及原理 简支梁系统在周期干扰力作用下,以干扰力的频率作受迫振动。振幅随着振动频率的改变而变化。由此,通过改变干扰力(激振力)的频率,以其为横坐标,以振幅B为纵坐标,得到的曲线即为幅频特性曲线。 依据共振法测试简支梁的一阶、二阶固有频率,原理同实验三。用跳沙法观察简支梁一阶、二阶振型。 测试简支梁的振型,根据简支梁的长度,划分若干个单元格,依次标号。将信号发生器的频率调整到一阶固有频率处,观察简支梁的振动情况,在该频率下,分别测试每个单元的振幅。依据测得的振幅,通过归一化,绘出简支梁的一阶振型。 三、实验仪器及设备 机械振动综合实验装置(安装简支梁)1套 激振器及功率放大器1套 加速度传感器1只 电荷放大器1台

信号发生器1台 数据采集仪1台 信号分析软件1套 计算机1台 四、实验方法及步骤 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连接到功率放大器的输入端,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)将加速度传感器粘贴在简支梁上(中心偏左50mm)并与电荷放大器连接,将电荷放大器输出端分别与数据采集仪输入端连接。 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。设置信号发生器输出频率为10Hz,调节信号发生器的幅值旋钮使其输出电压为2V。调节功率放大器的幅值旋钮,逐渐增大其输出功率直至简支梁有明显的振动(用眼观察或用手触摸)。 4.将信号发生器输出频率由低向高逐步调节,观察简支梁的振动情况,若振动过大则减小功率放大器的输出功率。 5.保持功率放大器的输出功率恒定,将信号发生器的频率重新由抵向高逐步调节,记录调整频率的变化情况,采集各个调整频率下响应信号振动幅值对应的电压数据。 五、实验数据整理与分析

傻瓜教程-简支梁自振频率ansys教程

1.定义工作文件名:Utility Menu->File->change jobname 2.选择单元类型:Main Menu->plotctrls->window controls->window options 3.设置材料密度:main menu->preprocessor-> material props->maerial models 4.在上面的图中填入弹性模量和泊松比(E=2.058e11,) 5.在输入密度(7800)

6.完成之后会出现下面的图 7.然后开始建模,首先建立两个点:(0,0,0)和(0.7,0,0)

8.然后连接两点,建立一条直线

9.然后设置梁的截面参数

10.划分网格main menu->preprocessor->modeling->meshing->meshtool 11.设置划分大小:meshtool->lines->set 12.设置成20份,然后点击ok。然后开始划分,点击mesh,选择直线,然后ok。划分完 成。查看划分步骤:plot->nodes。 13.施加约束:main menu->preprocessor->loads->analys type->new type

14. 点击main menu->preprocessor->loads->analys type->analysis options。提取前20阶模态。 15.对梁施加节点约束:main menu->preprocessor->loads->define loads-> apply->structural->displacement->on keypoints 16.首先选择点1,设置x,y,z方向固定:

实验五简支梁固有频率测试实验1

实验五 简支梁固有频率测试实验 一、 实验目的: 1、 掌握固有频率测试的工程意义及测试方法。 2、 掌握用共振法、李萨育图形法测量振动系统的固有频率的方法 及步骤。 3、 加深了解常用简单振动测试仪器的使用方法。 二、实验设备和工具 1.机械振动综合实验装置(安装简支梁) 1套 2.激振器及功率放大器 1套 3.加速度传感器 1台 4.电荷放大器 1台 5.数据采集仪 1台 6.信号分析软件 1套 三、实验内容 1.用共振法测量简支梁固有频率 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。由弹性体振动理论可知,计算简支梁固有频率理论解为: AP EJ L f 201 15.49 式中,L 为简支梁长度(cm );E 为材料弹性系数(kg/cm 2);A 为梁横截面积(cm 2);P 为材料比重(kg/cm 3);J 为梁截面弯曲惯性矩(cm 4)。

用共振法测量简支梁固有频率的仪器连接如图1所示 图1 测量双简支梁固有频率框图 2.用李萨育图形法测量简支梁固有频率 李萨育图形是由运动方向相互垂直的两个简谐振动的合成运动轨迹。李萨育图形可以通过示波器或数据采集软件的X-Y 轨迹图观察到。在图的X 、Y 轴上同时输入简谐振动两个信号,这两个信号不同的相位差合成不同的李萨育图形如图 2所示。 振动的位移、速度及加速度的幅值其各自达到极大值时频率是不同的,只有在无阻尼的情况下,它们频率才相等,并且等于振动系统的固有频率。但在弱阻尼的情况下,三种共振频率接近系统的固有频率。只有速度共振频率真正和固有频率相等,所以用速度共振的相位差判别共振。判别依据是系统发生速度共振时,激振力和速度响应之间的相位差为90°,依据位移、速度、加速度响应判断速度共振的李萨育图形如图3~5所示。

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