悬臂梁固有频率的计算

现罗列如下: 1丨=1.875104,讨=4.694091,'丨=7.854757, ■ 4^ 10.995541,冷丨=14.1372 ;若相对于哨C 2值表示为C 2n,根据式中的C 1",C 2^可以表示为C 2"= 6(册刖);悬臂梁固有频率的计算试求在X = 0处固定、X =1处自由的等截面悬臂梁振动的固有频率(求解前五阶)解:法一:欧拉-伯努利梁理论悬臂梁的运动微分方程为:EI 叫刀+ Jw^t )二o& a悬臂梁的边界条件为: dw c w w(x=0)=0(1),£(x=0)=0(2),x 2w = 0(3), (El —2- X ± :X :' X该偏微分方程的自由振动解为 w (x, t )二W (x )T (t ),将此解带入悬臂梁的运动微分方程可得到 W(x)二 G cos : x C 2sin : x C 3cosh : x C 4 sinh : x ,T(t)二 Acos wt Bsin wt ;其中:4 ::A 2 EI将边界条件(1)、( 2)带入上式可得 C 1+C 3=0,C 2 + C 4=0 ;进一步整理可得 W (x ) =G (cos Px —cosh 卩x )+C 2(s in Px —si nh ®x );再将边界条件(3 )、( 4)带入可得 -C 1 (cos : l cosh :丨)- C 2(sin :丨 sinh :丨)=0 ; -Cd - sin 11 sinh :丨)- C 2(cos : l cosh :丨)=0 要 求C i 和C 2有非零解,贝尼们的系数行列式必为零,即 -(cosBl +cosh B l) -(sin B l+sinhBl) -(-sin P l+sinhPl)-(cos P l+cosh P l) 所以得到频率方程为.COS (:n l)COSh (:n l) =-1 .该方程的根n l 表示振动系统的固有频率: W n =( :n l)2(-TA7)2,n=12…满足上式中的各'nl (n 二1,2,…)的值在书P443表8.4中给出,因此 Wi(x) =C 1n |(cosB n x —cosh B n x) -— (sin B n x-sinh B n x)〔 n = 1,2,...由此可得 sin E n l+sinhE 」到悬臂梁的前五阶固有频率,分别将 n=1,2,3,4,5带入可得:1 1 12EI 22El 专2El 专“ =1.875104 (4)2,2=4.694091 (4 )2,・3 =7.854757 (4 )2,WW ,^AlZ 。

9955412(号)2,“14.13722(冷尸;法二、铁摩辛柯梁梁理论1.悬臂梁的自由振动微分方程:多自由度系统频率的计算方法邓克莱公式为:设方程的通解为:n兀xw(x,t)=Csin cosw n t ;易知边界条件(1)满足此通解,将通解带入上面的微分方程可边界条件:w(x =0) = (x =0) =0( 1)雲」卫■Cx x 土 ex x —1~ =0(2);得到频率方程为:4 “42n 2二2r 2n 2二2r 2E : 2n 4二42 I2 EIw n(kG 「w n (1l 2 l 2kQl 4=0 ;其中,';若转动惯量与剪切变形的影响均忽略,上式的频率方程简化为 -4.x-t 2 jt 4 =0otn 2兀2/ I T n 2二 2§ n=1,2,3,4,5时可分别w n _ l 2-:「A l 2;当等效质量:连续系统悬臂梁简化为1.邓克莱法5个相等的集中质量rni ] = m 2EI 迤」人叙翌「I (1c wp 2 I cw一:x 2;t 2 kG 求得固有频率为:.3333 . 31»亠l8191641l—2 ft a iim*a22I | *比5 呛 ,其中 a ii =, a22=, a 33=, a44=, 855=,1375EI375EI125EI375EI3EImEI 1m =m 2 =m 3 = m 4 = m 5 = m;将其代入上式可求得系统的基频为:w.^ L 2.887( ——)25"I ,此基频比用伯努2EI ;d =1.875104 (——)2利-欧拉梁求得的一阶固有频率?AI偏小,误差为17.42%,与邓克莱法的推导预期相符。

2•瑞利法系统的质量矩阵、刚度矩阵和柔度矩阵分别为0 0 01 00 0 m 0 00 m0 00 m —2H =1.875104 (率-1 3l 3 4l 3 11 l 3 7l 3375 EI150 EI 375 EI 750 EI 375 EIl 38l 3 14 l 3 4l 3 26 l 3150 EI 375 EI 375 EI 75 EI 375 EI4314 l 3 9l 3 27 l 3 18 l 3 K =△丄375 EI375 EI 125 EI 250 EI 125 EI 11 l 3 4l 3 27 l 3 64 l 3 88 l 3 750 EI 75 EI 250 EI 375 EI 375 EI7 326 l 3 18 l 3 88 l 3 l 3-375 EI375 EI125 EI375 EI3EI-51779 _86279 32221 _27000 4500 ]22 58 54 181 181_86279 111721 丄24471 94500 -J5750 ■58 61 93 181 181 EI 32221 丄24471 56221 _26163 14221 产54 93 32 22 44 ^27000 94500 26163 38279 -82500 181 181 22 31 1814500 -J5750 14221 -82500 6029 - 1811814418 130取静变形曲线为假设阵型,设 A =(40141 279 436 600)T 有A MA=649418mA TKA -1122000EIA T M 饷Al 328401503^m 275EI所以R(A)A TKA = 8.64EIA TMA =汀4,R (A)二A T MA A TM MA8.57EIA,此基频比用伯努利 -欧拉梁求得的一阶固有频偏大,误差为15.23%,与瑞利法的推导预期相符。

3•里茨法系统的质量矩阵和刚度矩阵由上面给岀,设阵型为==(1 2 3 4 5)T,匸2=(1 3 5 7 9)T;则可求岀M *,K *分别为* T 55m 95m M =屮丁"1 屮=|95m 165m78375EI K 」TK 二181I 357375EI 57375EI181l 378375EIL 181l 3181I 3* * * *2将M , K 代入(K —w M2 .-w M=0 ;可以求得:==59.08 m :3,以及A ; 3.53*(i)-0.578,A*(2)所以系统前两阶主阵型的近似为一 1.0000」 [ 1.0000]0.63031.5915 0.2607 ,A ⑵二屮A *⑵=0.712.1831 -0.10902.7746-0.4787 _i3.3662一A (1)“ A *⑴=0.422-0.294•雅克比法- l 3ml 3m-.34l m11l 3m7l 3m T375EI 150EI 375EI 750EI 375EIl 3m 8l 3m14l 3m4l 3m 26l 3mI50EI375EI 375EI 75EI 375EIn — —4l 3m14l 3m9l 3m27l 3m 18l 3m375EI 375EI 125EI 250EI 125EI11l 3m 4l 3m 27l 3m 64l 3m 88l 3m750EI 75EI 250EI 375EI 375EI7l 3m 26l 3m 18l 3m 88l 3m l 3m375EI 375EI 125EI 375EI 3EI 一动力矩阵为 由雅可比法求解其特征值和特征向量为:其固有频率- 0 0 0 118.70 0 )启00 52.7 0 讣二0阵型为Ym 30 100 00 一 158.112.93 0 I 0 I 0I 0-0.6481 0.5361 -0.58780.0459 0.16690.3387 0.5393 0.75「130.2290 0.55890.5802 0.1677 -0.5201 -0.4879 -0.5446 0.2548 0.5306 0.1332 0.4650 -0.5539 0.5172 -0.3046-0.34480919 0.0833。

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悬臂梁的弯曲振动

悬臂梁的弯曲振动

定义梁的面积、惯性矩和高度
制造技术与装备自动化研究所 机械与动力工程学院
Shanghai Jiao Tong University
四、悬臂梁弯曲振动有限元模态分析(ANSYS)
4)定义材料模型:
Preprocessor Material Props Material Models 定义密度
采用线弹性模型
以上述悬臂梁为例,讲述有限元模态分析的一般步骤,并将有限 元结果与理论计算结果进行比较。
制造技术与装备自动化研究所 机械与动力工程学院
Shanghai Jiao Tong University
四、悬臂梁弯曲振动有限元模态分析(ANSYS)
功能菜单
悬臂梁弯曲振动模态分析具体步骤如下: 图形窗口 主菜单 1)定义单元类型: 二维弹性梁单元 ——2D elastic Beam3
Preprocessor Element Type Add
制造技术与装备自动化研究所 机械与动力工程学院
Shanghai Jiao Tong University
四、悬臂梁弯曲振动有限元模态分析(ANSYS)
2) 定义实常数:
Preprocessor Real Constants
3)定义截面属性
Preprocessor Sections Common Sections Beam
定义弹性模 量和泊松比
制造技术与装备自动化研究所 机械与动力工程学院
Shanghai Jiao Tong University
四、悬臂梁弯曲振动有限元模态分析(ANSYS)
5)网格划分:
Preprocessor Meshing
6)定义约束:
Preprocessor Loads Apply Structural Define Loads Displacement

悬臂梁自振频率分析

悬臂梁自振频率分析

悬臂梁自振频率分析专业:防灾减灾及防护工程 学号:S201003087 姓名:岳松林1b 图中:cm l 8.401=,cm l 9.152=,cm l 61.13=,cm l 74.74=,cm l 56.65=, cm b 00.61=,cm b 752.12=, cm b 628.23= 整个悬臂梁的厚度均为cm h 616.0=。

图1一、解析解第一步,梁的基本情况 梁的运动偏微分方程()()()()()222222,,,v x t v x t EI x m x p x t x x t ⎡⎤∂∂∂+=⎢⎥∂∂∂⎣⎦ (1) 这里不考虑梁的轴向剪力和粘滞阻尼力,求它的自由振动频率,因而其运动偏微分方程为:()()()()222222,,0v x t v x t EI x m x x x t ⎡⎤∂∂∂+=⎢⎥∂∂∂⎣⎦(2) 由梁的几何物理参数参数(梁高h ,材料密度已知)我们可以得到:()()()312212a a Eh EI x L x a L -⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦(3) ()()122()a a a x L x a L-=-+ (4)梁的边界条件:固定端:()()0000φφ'=⎧⎪⎨=⎪⎩ (5)自由端有刚性质量:()()()(3)21(2)2(1)1()EI L L m EI L L j φωφφωφ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩ (6) 其中123111133m abh j m b ab h ρρ=⎧⎪⎨==⎪⎩(7)第二步,梁的求解问题转化为偏微分方程的求解()()()()()()2223121222222,,012a a v x t a a v x t Eh L x a L x a h x L x L t ρ⎡⎤-∂-∂⎡⎤⎡⎤∂-++-+⋅=⎢⎥⎢⎥⎢⎥∂∂∂⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦(8) 令()()122()a a a x L x a L-=-+(9)312a const Ehρ== (10) 将公式(9)(10)代入(8)()()()()()()()4322'"4322,,,,()20v x t v x t v x t v x t a x a x a x aa x x x x t∂∂∂∂+++=∂∂∂∂ (11) 该方程目前不能解。

悬臂梁理论计算公式

悬臂梁理论计算公式

悬臂梁理论计算公式悬臂梁是一种常见的结构形式,在工程中广泛应用。

悬臂梁的设计和计算是工程设计中的重要环节,其计算公式是设计师必须掌握的基础知识。

本文将介绍悬臂梁的理论计算公式,并结合实际工程案例进行分析和应用。

悬臂梁的理论计算公式主要包括以下几个方面,受力分析、挠度计算、应力计算等。

在进行悬臂梁的设计和计算时,需要根据具体的工程要求和材料特性来确定合适的计算公式,并结合实际情况进行合理的计算和分析。

首先,我们来看一下悬臂梁的受力分析。

悬臂梁在受外力作用下会产生弯曲和剪切力,因此需要进行受力分析来确定梁的受力情况。

根据力学原理,悬臂梁受力分析的基本公式为:M = -EI(d^2w/dx^2)。

其中,M为悬臂梁上任意截面处的弯矩,E为杨氏模量,I为截面惯性矩,w为梁的挠度,x为梁的坐标。

这个公式描述了悬臂梁在外力作用下产生的弯曲变形情况,是进行悬臂梁挠度计算的基础。

接下来,我们来看一下悬臂梁的挠度计算公式。

悬臂梁在受外力作用下会发生挠曲变形,挠度计算是悬臂梁设计中的重要环节。

根据悬臂梁受力分析的基本公式,可以得到悬臂梁的挠度计算公式:w = (Fx^2)/(6EI)(3a-x)。

其中,w为梁的挠度,F为悬臂梁上的外力,x为梁的坐标,E为杨氏模量,I为截面惯性矩,a为悬臂梁的长度。

这个公式描述了悬臂梁在外力作用下的挠曲变形情况,是进行悬臂梁挠度计算的基础。

除了挠度计算,悬臂梁的应力计算也是设计中的重要环节。

悬臂梁在受外力作用下会产生应力,需要进行应力计算来确定梁的受力情况。

根据悬臂梁受力分析的基本公式,可以得到悬臂梁的应力计算公式:σ = My/I。

其中,σ为悬臂梁上任意截面处的应力,M为悬臂梁上任意截面处的弯矩,y 为梁的截面高度,I为截面惯性矩。

这个公式描述了悬臂梁在外力作用下的应力情况,是进行悬臂梁应力计算的基础。

在实际工程中,悬臂梁的设计和计算需要根据具体的工程要求和材料特性来确定合适的计算公式,并结合实际情况进行合理的计算和分析。

梁的振动实验报告

梁的振动实验报告

《机械振动学》实验报告实验名称梁的振动实验专业航空宇航推进理论与工程姓名刘超学号 SJ1602006南京航空航天大学Nanjing University of Aeronautics and Astronautics2017年01月06日1实验目的改变梁的边界条件,对比分析不同边界条件,梁的振动特性(频率、振型等)。

对比理论计算结果与实际测量结果。

正确理解边界条件对振动特性的影响。

2实验内容对悬臂梁、简支梁进行振动特性对比,利用锤击法测量系统模态及阻尼比等。

3实验原理3.1 固有频率的测定悬臂梁作为连续体的固有振动,其固有频率为:()1,2,.......r r l r ωλ==其中, 其一、二、三、四阶时, 1.87514.69417.854810.9955.....r l λ=、、、 简支梁的固有频率为:()1,2,.......r r l r ωλ==其中 其一、二、三、四阶时, 4.73007.853210.995614.1372.....r l λ=、、、其中E 为材料的弹性模量,I 为梁截面的最小惯性矩,ρ为材料密度,A 为梁截面积,l 为梁的长度。

试件梁的结构尺寸:长L=610mm, 宽b=49mm, 厚度h=8.84mm. 材料参数: 45#钢,弹性模量E =210 (GPa), 密度ρ=7800 (Kg/m 3)横截面积:A =4.33*10-4 (m 2),截面惯性矩:J =312bh =2.82*10-9(m 4)则梁的各阶固有频率即可计算出。

3.2、实验简图图1 悬臂梁实验简图图2简支梁实验简图实验仪器本次实验主要采用力锤、加速度传感器、YE6251数据采集仪、计算机等。

图3和图4分别为悬臂梁和简支梁的实验装置图。

图5为YE6251数据采集仪。

图3 悬臂梁实验装置图图4 简支梁实验简图图5 YE6251数据采集分析系统实验步骤1:"在教学装置选择"中,选择结构类型为"悬臂梁",如果选择等份数为17,将需要测量17个测点。

悬臂梁动力学方程

悬臂梁动力学方程

悬臂梁动力学方程
悬臂梁动力学方程是描述悬臂梁振动的基本方程,它的推导过程涉及到牛顿第二定律和杆件理论等知识。

首先,我们假设悬臂梁的长度为L,质量为m,弹性模量为E,惯性矩为I,横向位移为y(x,t),横向力为F(x,t)。

根据牛顿第二定律,可以得到悬臂梁的运动方程:
m∂²y/∂t²+ EI∂⁴y/∂x⁴= F(x,t)
其中,∂²y/∂t²表示横向加速度,∂⁴y/∂x⁴表示曲率,F(x,t)表示作用在悬臂梁上的外力。

为了求解上述方程,需要对其进行边界条件的约束。

悬臂梁的边界条件为:
y(0,t) = 0 悬臂端点位移为0
∂y/∂x(0,t) = 0 悬臂端点的切线力为0
∂²y/∂x²(L,t) = 0 悬臂梁的弯曲角度为0
EI∂³y/∂x³(L,t) = M(t) 悬臂梁的弯矩为M(t)
其中,M(t)表示作用在悬臂梁上的弯矩。

通过对运动方程和边界条件进行求解,可以得到悬臂梁的振动模态和振动频率。

具体求解方法包括分离变量法、拉普拉斯变换法、有限元法等。

总之,悬臂梁动力学方程是描述悬臂梁振动的基本方程,它的推导过程需要涉及到牛顿第二定律和杆件理论等知识,求解方法包括分离变量法、拉普拉斯变换法、有限元法等。

悬臂梁计算公式一览表

悬臂梁计算公式一览表

悬臂梁计算公式一览表
以下是悬臂梁计算中常用的公式一览表:
1. 悬臂梁的弯矩公式:
弯矩(M) = (载荷(F) × 距离(L)) / (支点到载荷的距离)。

2. 悬臂梁的最大弯矩公式:
最大弯矩(Mmax) = (载荷(F) × 距离(L))。

3. 悬臂梁的挠度公式:
挠度(d) = (5 × 载荷(F) × 距离(L)^4) / (384 × 弹性
模量(E) × 惯性矩(I))。

4. 悬臂梁的最大挠度公式:
最大挠度(dmax) = (F × L^3) / (48 × E × I)。

5. 悬臂梁的剪力公式:
剪力(V) = 载荷(F)。

6. 悬臂梁的最大剪力公式:
最大剪力(Vmax) = 载荷(F)。

7. 悬臂梁的应力公式:
应力(σ) = (M × 距离到中性轴的距离(y)) / 惯性矩(I)。

8. 悬臂梁的最大应力公式:
最大应力(σmax)= (Mmax × y) / I.
9. 悬臂梁的挠度与载荷关系公式:
挠度(d) = (F × L^3) / (3 × E × I)。

10. 悬臂梁的自振频率公式:
自振频率(f) = (1 / (2π)) × √(弹性模量(E) / (质量(m) × 惯性矩(I))))。

这些公式可以用于计算悬臂梁在不同载荷和条件下的弯曲、挠度、剪力和应力等参数。

请注意,在实际应用中,还需要考虑材料的性质、几何形状和边界条件等因素,以获得更准确的计算结果。

悬臂梁固有频率测量

悬臂梁固有频率测量上海第二工业大学名称:传感器与测试技术技能实习专业:机械电子工程班级:13机工A1姓名:学号:2013481指导老师:杨淑珍孙芳方实训地点:14#407目录一、技能实习内容及要求 (1)二、总体方案设计 (2)2-1. 测量原理 (2)2-2. 测试系统组成 (2)2-3. 激励方法 (3)三、实验硬的件选用 (3)3-1、悬臂梁 (3)3-2.传感器 (4)3-3、电荷放大器 (5)3-4、采集卡 (6)四、硬件电路的设计 (6)五、测量软件设计 (9)六、小结和体会 (16)一、技能实习内容及要求1-1. 内容:设计一个测试悬臂梁固有频率的自动测试系统,悬臂梁如下所示:具体技术要求:能显示相应所采集到的波形图、频谱图等相关图能显示固有频率能对固有频率进行超限报警,上下限制用户可设定生成当前测试报告,(包括相应波形图和固有频率值以及合格状态)1-2. 实训要求:1、提出设计方案(提出测量原理,传感器选用和安装,构建测试系统)2、设计测量电路(包括放大,滤波电路,制作滤波电路)3、测试软件设计:利用Labview或其它开发程序(VB、VC等),设计测量软件进行数据采集和分析4、调试5、撰写实训报告1-3. 报告要求:1.实训内容2.撰写总体设计方案3.硬件选用(包括传感器、采集卡的选用和安装等)4.电路设计(包括测量电路设计,系统总电路)5.测量软件设计(包括软件设计流程图,各功能实现方法和代码,包括个主程序,子程序描述以及相应的重要参数设置如采样通道,采样频率,采样点数)6.小结和体会(可包含调试中遇到的问题)二、总体设计方案2-1.测量原理:在测试的过程中,通过脉冲锤敲击悬臂梁的横梁产生一个脉冲信号。

信号会逐渐衰减,在衰减过程中会有一个时刻衰减到的频率和悬臂梁的固有频率相同,我们要找到的就是这个相同的频率,这个频率与悬臂梁固有频率形成共振,那时候的复制达到最大,用labview分析这个值,就可以测出悬臂梁的固有频率。

悬臂梁固有频率

悬臂梁受重力作用发生大变形,求其固有频率。

发表日期:2005-3-11作者:ainite 繁体阅读 |简体阅读|点击:634--------------------------------------------------------------------------------本过程:1、建模2、静力分析NLGEOM,ONPSTRES,ON3、求静力解4、开始新的求解:modalPSTRES,ONUPCOORD,1,ON 修正坐标PSOLVE...5、扩展模态解6、察看结果/PREP7ET,1,BEAM189 !使用beam189梁单元MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,EX,1,,210e9MPDATA,PRXY,1,,0.3MPDATA,DENS,1,,7850SECTYPE, 1, BEAM, RECT, secA, 0 !定义梁截面secASECOFFSET, CENTSECDATA,0.005,0.01,0,0,0,0,0,0,0,0K, ,,,, !建模与分网K, ,2,,,K, ,2,1,,LSTR, 1, 2LATT,1, ,1, , 3, ,1LESIZE,1, , ,20, , , , ,1LMESH, 1FINISH/SOL !静力大变形求解ANTYPE,0NLGEOM,1PSTRES,ON !计及预应力效果DK,1, , , ,0,ALL, , , , , ,ACEL,0,9.8,0, !只考虑重力作用TIME,1AUTOTS,1NSUBST,20, , ,1KBC,0SOLVEFINISH/SOLUTIONANTYPE,2 !进行模态求解MSAVE,0MODOPT,LANB,10MXPAND,10, , ,0 !取前十阶模态PSTRES,1 !打开预应力效应MODOPT,LANB,10,0,0, ,OFF UPCOORD,1,ON !修正坐标以得到正确的应力PSOLVE,TRIANG !三角化矩阵PSOLVE,EIGLANB !提取特征值和特征向量FINISH/SOLUEXPASS,1 !扩展模态解PSOLVE,EIGEXPFINISH/POST1SET,LIST !观察结果FINISH。

变形参数的振动频率估算公式

变形参数的振动频率估算公式变形参数的振动频率估算公式是通过对结构体系进行简化、假设和近似,推导得出的能够估算结构振动频率的公式。

这些公式可以用于各种不同类型的结构,包括梁、悬臂、梁柱等。

本文将介绍一些常用的变形参数的振动频率估算公式,以及它们的应用和局限性。

首先,我们来讨论梁的振动频率估算公式。

梁的振动频率与梁的长度、弹性模量和截面面积等参数有关。

对于简支梁而言,其基本的振动频率可以使用以下公式估算:f = (1/2L) * sqrt(E / ρ)其中,f是梁的振动频率,L是梁的长度,E是梁的弹性模量,ρ是梁的密度。

这个公式是基于梁的简谐振动的近似推导得出的,并且假设梁是均质和线弹性的。

需要注意的是,该公式只适用于较短和较细的梁,对于较厚和较宽的梁,存在较大的误差。

接下来,我们来讨论悬臂梁的振动频率估算公式。

悬臂梁只有一端固定,另一端自由,其振动频率与梁的长度、截面形状、材料属性等参数有关。

对于简支梁而言,其基本的振动频率可以使用以下公式估算:f = (1/2L) * sqrt(E / ρ) * sqrt(1 + (c / L)^2)其中,f是梁的振动频率,L是梁的长度,E是梁的弹性模量,ρ是梁的密度,c是悬臂梁上固定端到悬挂端的距离。

与简支梁类似,该公式也是基于悬臂梁的简谐振动的近似推导得出的。

该公式适用于较小挠度的悬臂梁,对于大挠度的情况,存在较大的误差。

除了梁的振动频率,其他结构类型的振动频率也可以通过类似的方法进行估算。

f = (1/2L) * sqrt(E / ρ) * (n / π)^2其中,f是柱体的振动频率,L是柱体的长度,E是柱体的弹性模量,ρ是柱体的密度,n是柱体的模态序数。

这个公式基于柱体的简谐振动的近似推导得出的。

需要注意的是,柱体的模态序数n是一个离散的值,它与柱体的边界条件和横截面形状有关。

除了上述的公式,还存在其他一些用于不同结构类型的振动频率估算的公式。

这些公式的推导基于不同的假设和简化,并且适用于不同的工程应用。

28.悬臂梁固有频率测量实验

实验二十八悬臂梁固有频率测量实验1. 简介悬臂梁实验台主要是针对高校工程测试课程实验教学需要而设计的,结合drvi快速可重组虚拟仪器开发平台、振动测量传感器和数据采集仪,可以开设悬臂梁固有频率测量实验。

2. 结构组成悬臂梁实验台的结构示意如图1所示,结构总体尺寸为120×110×150mm(长×宽×高),主要包括的零件有:图1 悬臂梁实验台结构示意图1. 悬臂2. 底座3. 操作说明3.1 实验准备运用悬臂梁实验台进行实验教学所需准备的实验设备为:1. 悬臂梁实验台(lxbl-a)1套2. 加速度传感器(yd-37)1套3. 加速度传感器变送器(lbs-12-a)1台4. 蓝津数据采集仪(ldaq-epp2)1台5. 开关电源(ldy-a)1套6. 脉冲锤1只7. 5芯对等线1条备齐所需的设备后,将加速度传感器安装在悬臂梁前端的安装孔上,然后将加速度传感器与变送器相连,变送器通过5芯对等线与数据采集仪1通道连接,数据采集仪通过并口电缆与pc机并口连接,加速度传感器调理电路模块接线如图2所示。

在保证接线无误的情况下,可以开始进行实验。

图2 加速度传感器调理电路接线示意图3.2 实验操作悬臂梁固有频率测量实验利用加速度传感器来测量悬臂振动的信号,经过频谱变换(fft)处理后得到悬臂梁的一阶固有频率,需要注意的是该实验数据采集采用预触发方式,数据采集仪的触发电平要根据现场情况进行设置,实验过程如下:1. 启动服务器,运行drvi主程序,开启drvi数据采集仪电源,然后点击drvi快捷工具条上的“联机注册”图标,进行服务器和数据采集仪之间的注册。

联机注册成功后,启动drvi内置的“web服务器功能”,开始监听8500端口。

图3 悬臂梁固有频率测量实验样本图2. 启动drvi中的“悬臂梁固有频率测量”实验脚本,然后设定数据采集仪的工作模式为外触发采样,同时设置触发电平(如800)和预触发点数(如20),然后点击“运行”按钮启动采样过程(由于采用外触发采样方式,此时处于等待状态)。

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