《机械振动基础》实验报告要点
振动分析检验实习报告
一、实习背景振动分析是机械故障诊断的重要手段之一，通过对机械设备振动信号的采集、处理和分析，可以及时发现设备潜在故障，避免意外停机，提高设备可靠性。
为了提高自身的振动分析技能，我于2021年8月至10月在XX公司进行了为期两个月的振动分析检验实习。
二、实习目的1. 了解振动分析的基本原理和方法；2. 掌握振动信号采集、处理和分析的流程；3. 提高振动分析在实际工程中的应用能力；4. 培养团队合作精神和实践操作能力。
三、实习内容1. 振动分析基本原理实习期间，我首先学习了振动分析的基本原理，包括振动信号的产生、传播、接收和检测。
通过学习，我了解到振动信号反映了机械设备的工作状态，通过分析振动信号可以判断设备的运行状况。
2. 振动信号采集振动信号采集是振动分析的重要环节。
实习期间，我学会了使用振动传感器、放大器、数据采集卡等设备采集振动信号。
在实习过程中，我掌握了不同振动传感器、放大器和数据采集卡的使用方法，并学会了如何根据现场情况选择合适的设备。
3. 振动信号处理振动信号处理主要包括滤波、去噪、时频分析等。
实习期间，我学习了振动信号处理的基本方法，并掌握了MATLAB、LabVIEW等软件在振动信号处理中的应用。
通过实际操作，我学会了如何对采集到的振动信号进行滤波、去噪，以及如何提取信号的时频特性。
4. 振动分析软件应用振动分析软件在振动分析中起着重要作用。
实习期间，我学习了使用VAOne、DEMON等振动分析软件，掌握了振动分析软件的基本操作和功能。
通过实际应用，我学会了如何使用振动分析软件对振动信号进行时域、频域分析，以及如何根据分析结果进行故障诊断。
5. 实际工程应用实习期间，我参与了XX公司某设备的振动分析项目。
在项目中，我负责振动信号的采集、处理和分析，并与工程师共同制定故障诊断方案。
通过实际工程应用，我提高了振动分析在实际工程中的应用能力。
四、实习成果1. 掌握了振动分析的基本原理和方法；2. 学会了振动信号采集、处理和分析的流程；3. 提高了振动分析在实际工程中的应用能力；4. 培养了团队合作精神和实践操作能力。
振动设计分析实验报告
振动设计分析实验报告1. 引言振动设计分析是一门重要的工程学科，广泛应用于机械工程、结构设计以及产品开发等领域。
振动设计分析实验通过对不同振动系统进行测试和分析，以评估系统的振动性能和特性。
本实验旨在通过测量不同振动系统的振幅、频率和相位等参数，以及对系统进行模态分析，并通过分析实验结果来探索振动设计的理论与应用。
2. 实验目的- 学习使用振动测量设备和仪器；- 了解振动设计的基本原理和分析方法；- 熟悉模态分析的操作流程；- 掌握振动设计分析实验的基本技巧。
3. 实验设备和仪器本实验所使用的设备和仪器包括：1. 振动传感器；2. 振动测量仪器；3. 示波器；4. 计算机。
4. 实验步骤1. 配置振动传感器并连接到振动测量仪器；2. 将振动传感器安装在待测试振动系统上，确保其与系统紧密接触；3. 打开振动测量仪器和示波器，并进行仪器校准；4. 调节振动系统的频率和振幅，测量并记录不同参数；5. 进行模态分析实验，记录系统的固有频率和振动模态；6. 将实验数据导入计算机，进行数据处理和分析；7. 分析实验结果，评估振动系统的性能和特点。
5. 实验结果与分析通过实验测量和分析，我们得到了以下结果：1. 不同振动系统的频率和振幅；2. 振动系统的固有频率和振动模态。
根据实验结果，我们可以评估振动系统的性能和特性，并进一步优化设计方案。
例如，通过调整振动系统的频率和振幅，我们可以使系统在工作范围内达到最佳的振动效果。
6. 实验总结本实验通过振动设计分析实验，我们学习了振动设计的基本原理和分析方法，并熟悉了模态分析的操作流程。
同时，我们掌握了使用振动测量设备和仪器的技巧，提高了实验操作的能力。
通过实验结果的分析和评估，我们可以得出结论：振动设计分析是有效评估振动系统性能和特性的方法，能为系统设计和优化提供重要参考。
7. 参考文献[1] 振动设计与分析原理教程, XX出版社, 20XX.[2] 振动工程学, XX出版社, 20XX.[3] 振动设计与控制, XX出版社, 20XX.附录- 实验数据表格；- 模态分析结果图表。
机械振动教学实验指导
振 验b dlF1 F2 F3 F4广西大学机械基础课实验教学示范中心2005目录实验一简谐振动振幅与频率测量 (2)一、实验目的 (2)二、实验仪器及原理 (2)三、实验方法及步骤 (2)四、实验数据整理与分析 (3)实验二机械振动系统固有频率测量 (4)一、实验目的 (4)二、实验仪器及原理 (4)三、实验方法及步骤 (4)四、实验数据整理与分析 (5)实验三用李萨育法测量机械振动系统固有频率 (6)一、实验目的 (6)二、实验仪器及原理 (6)三、实验方法及步骤 (6)四、思考 (7)实验四单自由度系统有阻尼受迫振动 (8)一、实验目的 (8)二、实验仪器及原理 (8)三、实验方法及步骤 (8)四、实验数据与分析 (9)实验五双简支梁固有频率与振型测量 (10)一、实验目的 (10)二、实验仪器及原理 (10)三、实验方法及步骤 (10)四、实验数据与分析 (11)实验六悬臂梁固有频率与振型测量 (12)一、实验目的 (12)二、实验仪器及原理 (12)三、实验方法及步骤 (12)四、实验数据与分析 (13)实验七多自由度系统频域法试验模态分析 (14)一、实验目的 (14)二、实验仪器及原理 (14)三、实验方法及步骤 (14)四、实验数据与分析 (14)实验一简谐振动振幅与频率测量一、实验目的了解激振器、加速度传感器、电荷放大器的工作原理，掌握上述设备的使用方法，掌握简谐振动振幅与频率最简单直观的测量方法。
二、实验仪器及原理△机械振动综合实验装置 1套△激振器及功率放大器 1套△加速度传感器 1只△振动测试系统DH5938 1台△信号分析软件 1套△扫频信号发生器 1台三、实验方法及步骤1、将振动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在一直线上），激振点位于双简支梁中心偏左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。
《机械振动》论文报告
《机械振动》论文报告
机械振动是指机械系统中的振动运动物理现象。
它是系统动力学活动的重要组成部分，能够在生产流程中发挥过程控制、诊断维护的重要作用。
本论文详细介绍了机械振动的相关概念、机械振动原理以及其分析方法。
首先，机械振动主要是系统运动的随机分布，影响其运动状态和性能。
这种振动或波动有时称为结构振动。
因此，对于机械振动分析，应在运动学和力学原理的支撑下完成，包括结构动力学和振动学，以及传动系统。
其次，分析机械振动可以分为定量分析和定性分析两个步骤。
定量分析包括对振动特性的研究，如振动的频率、幅值和冲击特性；定性分析包括对原因的分析，如导热分析、弹性模量变化分析、机械裂纹分析等。
最后，要控制机械振动，一般采用静态方法、动态方法和结构优化方法等。
静态方法例如应用合理的螺栓松紧方法，或采用敏感部件减少振动；动态方法例如应用润滑材料减少振动，或采用振动补偿方法；结构优化方法例如应用优化设计减少振动，或采用非线性控制方法。
通过以上介绍可以知道，机械振动是系统运动的重要外在影响因素，其分析和控制是工程开展的重要内容，可以改善机械系统的性能，提高系统质量。
机械振动总结(优秀3篇)
机械振动总结(优秀3篇)机械振动总结篇1机械振动概述机械振动是指物体在空气中或液体中由于物理力学原因导致的周期性振动。
这种振动可以产生噪音、震源，甚至可能导致机械部件的损坏。
因此，对机械振动的研究和控制是保证机械系统稳定运行的重要环节。
振动原因机械振动的主要原因包括：1.机械部件的松动：如螺丝钉的松动、螺帽的松动等。
2.机器的启动和停止：如马达的启动和停止、泵的启动和停止等。
3.气流的冲击：如风扇、鼓风机等在运行过程中产生的气流冲击。
4.电磁振动：如电机的运行、电磁阀的电磁力等。
振动测量对机械振动进行测量可以有效地掌握机械系统的振动状况，从而进行故障排查和修复。
常用的振动测量仪器包括：1.振动速度传感器：用于测量物体表面的振动速度。
2.频率分析仪：用于分析振动信号的频率。
3.振动记录仪：用于记录振动信号的波形和幅度。
振动控制对机械振动进行控制的主要方法包括：1.紧固件：如螺丝钉、螺帽等，用于紧固机械部件，防止松动引起的振动。
2.阻尼：通过增加阻尼材料或改变机械系统的结构，减少振动能量。
3.减震：通过改变机械系统的运动状态，减少振动产生。
4.滤波：通过滤波器过滤掉不需要的振动信号，减少对机械系统的影响。
总结机械振动是机械系统运行中常见的物理现象。
通过对机械振动的研究和控制，可以有效地减少机械部件的松动、磨损和损坏，提高机械系统的稳定性和使用寿命。
因此，对机械振动进行深入的了解和掌握，对于机械工程师和相关技术人员来说，具有重要的实践意义。
机械振动总结篇2机械振动是指物体或质点在某一特定平面上，周期性、规则地往复运动的过程。
这种运动可以是在弹性介质中的自由振动，也可以是在机械、电气、流体等非弹性介质中的弹性振动。
机械振动对于机械工程和设备设计具有重要意义，包括确定设备的设计、选择材料、优化结构、提高效率、减少噪声等方面。
在机械振动领域，常见的振动类型包括自由振动、强迫振动、受迫振动和共振。
自由振动是指物体在没有外力作用下的振动，其频率和振幅取决于物体的质量和弹性。
实验一 机械振动基本参数测量
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。
设振动位移、速度、加速度分别为x 、v 、a ，其幅值分别为B 、V 、A ，当sin()x B t ωϕ=-时，有sin()2v xB t πωωϕ==-+2sin()a xB t ωωϕπ==-+ 式中：ω— 振动角频率, ϕ— 初相角, 则位移、速度、加速度的幅值关系为V B ω=2A B ω=由上式可知，振动信号的位移、速度、加速度的幅值之间有确定的关系，根据这种关系，只要用位移、速度或加速度传感器测出其中一种物理量的幅值，在测出振动频率后，就可计算出其它两个物理量的幅值，或者利用测试仪或动态信号分析仪中的微分、积分功能来进行测量。
简谐振动位移幅值的测量有多种方法，如测幅尺、读数显微镜、CCD 激光位移传感器、电涡流位移传感器、加速度和速度传感器等。
下面介绍测幅尺和读数显微镜的测量原理。
1、测幅尺。
是在一小块白色金属片上，画上带有刻度的三角形制成。
使用时，将三角形按直角短边平行于振动方向粘帖在振动物体上，当振动频率较快时，标尺上的三角形因视觉暂留效果看起来形成上下两个灰色三角形，其重叠部分是一个白色三角形。
振动幅值与测幅尺尺寸之间的关系为2xA b l=其中A 为振动信号的幅值，l 和b 分别为测幅尺的长直角边和短直角边的长度，x 为两个直角三角形的交点到顶点的距离。
测幅尺的使用有一定局限性，它不能用于频率小于10Hz 、振动幅值小于0.1mm 的振动信号测量，且由于测幅尺尺寸的限制，最大测量位移为三角形短直角边长度的二分之一。
机械振动基础实验报告答案
<< 机械振动基础>>实验报告学号：：班级：组别：成绩：实验成绩及评分标准实验评分标准：实验成绩按在实验室学生的实际操作情况和实验报告情况综合评分1）实验实作成绩评分以学生在实验室中完成实验内容、实验要求和试验结果分析等给出评定成绩，实验总成绩按照各个实验成绩平均给出。
2）实验报告成绩按照学生完成实验报告、实验中对实验现象的观察、实验结果的分析等方面综合给出实验成绩，实验结果的分析等情况评定成绩，评定按：不及格（<60）、及格(60-70) 、中等(70-80) 良好(80-90)、优秀(>90)实验报告一振动测试与控制实验系统认知与使用实验日期：实验组别：实验成绩：1、振动测试与控制实验系统有哪几部分组成？简述其各部分功能。
答：振动测试与控制实验系统由“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。
振动测试与控制实验台用于承载实验装置，产生振动源，收集振动信号；激振与测振系统用于调整振动源，得到需要的振动频率，测试振动大小；动态采集分析系统用于人们能清晰明了的看到振动现象，用线条表达振动的过程。
2、采用信号发生器-激振器的激振系统，在使用中应注意哪些问题？答：信号发生器的输出不能短路，放大器输出合适，输出电压不应过大，正常使用一般小于5V；保证接线正确；调压器的电压调节不应过高；转动过程中切记不可用手等物件碰转动件实验完毕前或中间暂停较长时，将信号发生器的电压输出归零；调压器电压调到最小，才可关闭电源，否则带负荷关机会造成设备损坏；只有接入的传感器为IEPE（ICP）传感器时，才能选择IEPE输入方式，否则会损坏传感器。
3、本实验所用传感器如何安装？安装时应注意哪些问题？答：本实验所用传感器为电涡流位移传感器，使用时将电涡流位移传感器接到专用的前置器上，用专用的连接线连接采集仪和电涡流传感器的前置器，输入灵敏度，输入方式SIN_DC，即可测量位移。
物理学实验中的机械振动实验设计与分析
物理学实验中的机械振动实验设计与分析在物理学实验中，机械振动实验是我们常见且重要的一类实验之一。
通过对机械振动实验的设计与分析，我们可以深入理解振动的本质及其在物理学中的应用。
本文将介绍机械振动实验的基本原理，设计实验的步骤与方法，并对实验结果进行分析与讨论。
一、实验背景与目的机械振动实验是为了研究物体在受到一定扰动后的周期性变化现象。
通过该实验，我们能够探究振动现象的特性、频率、振幅以及阻尼等参数的影响，并进一步理解振动现象在物理学中的重要性和应用。
二、实验装置与材料1. 实验装置：小球、弹簧、无摩擦水平台、计时器、万用表等；2. 实验材料：金属小球、弹簧、电线等。
三、实验步骤与方法1. 实验准备：a. 将弹簧固定在无摩擦的水平台上；b. 在弹簧的一端绑上金属小球；c. 接通电源，连接电线，确保电路通畅；d. 调整实验环境，减小外界干扰。
2. 实验测量目标：a. 测量弹簧的劲度系数k；b. 测量振子的振动周期T；c. 测量振子的振幅A。
3. 实验步骤：a. 对弹簧振子进行自由振动并记录振动周期T；b. 改变振子的振幅A，分别测量3次振动周期T；c. 测量弹簧的劲度系数k：通过测量弹簧的变形量与所受的恢复力之间的关系，计算得到劲度系数k。
四、实验结果分析与讨论1. 振动周期T与振幅A的关系：实验中，我们记录了不同振幅A下的振动周期T，得到了一组数据。
通过对比数据，我们可以发现：振动周期T与振幅A之间存在着一定的关系。
随着振幅A的增大，振动周期T呈现出变化的趋势。
一般来说，振幅越大，振动周期越长。
2. 劲度系数k的计算：通过实验测量得到的弹簧的变形量与所受的恢复力之间的关系，我们可以计算出劲度系数k的值。
劲度系数k反映了弹簧的弹性特性，它的大小决定了振子的频率和振幅。
3. 实验误差与不确定度分析：在实际的实验过程中，由于各种因素的影响，我们所得到的数据可能存在一定的误差。
例如，由于测量仪器的限制和实验环境的影响等。
机械振动报告
机械振动基础报告小组组长：成员：一、机械振动分析方法、过程及软件1.机械振动分析方法机械振动分析方法包括有限元分析法、模态分析法、边界元法、多体系统动力学方法、经典方法等。
1）有限元方法有限元方法适合低频结构振动模拟和分析。
有限元方法是用有限单元将结构弹性域离散化，根据力学方程，得到联立代数方程式，通过求解代数方程式得到结构弹性域中的振动特性。
有限元法需将结构有限单元离散化。
结构划分的单元愈多，自由度也就愈多，计算精度也愈高，但计算时间也愈长。
应用软件：ANSYS是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
2）多体系统动力学方法创建完全参数化的机械系统几何模型；建立系统动力学方程；采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法求解；对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析；输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。
应用软件：ADAMS，即机械系统动力学自动分析软件，是美国MDI 公司开发的虚拟样机分析软件。
3）经典方法在设计初期或者在做模型研究的时候，四分之一汽车模型和二分之一汽车模型一般用来分析汽车最基本的频率和振型特征，概念设计阶段，在知道了汽车基本参数之后，就可以迅速计算出整车的振动特征。
应用软件：MATLAB 是美国MathWorks 公司开发的大型数学计算应用软件系统，它提供了强大的矩阵处理和绘图功能，简单易用，可信度高，灵活性好，可以进行仿真建模和分析。
2.振动分析计算过程（方法）1）对于周期激励产生的强迫振动，采用傅里叶级数法。
当周期激励展开成傅里叶级数)cos(00p p p t p A k t f γω-=∑∞=）（从方程)cos(2022p n p n p n p t p x x xγωωωζω-=++ 解得系统在 )cos(02p n t p γωω-的响应为)cos(|)(|0p p p p t p p H A x ϕγωω--= 所以系统的响应为)cos(|)(|01p p p p t p p H A t x ϕγωω--=∑∞=）（ 2）对于非周期激励下系统的振动，可以采用傅里叶变换法和脉冲响应函数法。
振动实验报告1
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。
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《机械振动基础》实验报告 （2015年春季学期）
姓 名 学 号 班 级 专 业 报告提交日期
哈尔滨工业大学《机械振动基础》实验报告
1 报告要求 1. 实验报告统一用该模板撰写，必须包含以下内容： (1) 实验名称 (2) 实验器材 (3) 实验原理 (4) 实验过程 (5) 实验结果及分析 (6) 认识体会、意见与建议等 2. 正文格式：四号字体，行距为1.25倍行距； 3. 用A4纸单面打印；左侧装订； 4. 报告需同时提交打印稿和电子文档进行存档，电子文档由班长收齐，统一发送至：liuyingxiang868@hit.edu.cn。 5. 此页不得删除。
评语：
实验一成绩（9分）： 教师签名：
实验二成绩（6分）：
总分（15分）： 年 月 日 《机械振动基础》实验报告 2 实验一报告正文 一、 实验名称：机械振动的压电传感器测量及分析 二、 实验器材 1、机械振动综台实验装置(压电悬臂梁) 1套 2、激振器 1套 3、加速度传感器 1只 4、电荷放大器 1台 5、信号发生器 l台 6、示波器 l台 7、电脑 l台 8、NI9215数据采集测试软件 l套 9、NI9215数据采集卡 l套 三、 实验原理 信号发生器发出简谐振动信号，经过功率放大器放大，将简谐激励信号施加到电磁激振器上，电磁激振器振动杆以简谐振动激励安装在激振器上的压电悬臂梁。压电悬臂梁弯曲产生电流显示在示波器上，可以观测悬臂梁的振动情况；另一方面，加速度传感器安装在电磁激振器振动杆上，将加速度传感器与电荷放大器连接，将电荷放大器与数据采集系统连接，并将数据采集系统连接到计算机（PC机）上，操作NI9215数据采集测试软件，得到机械系统的振动响应变化曲线，可以观测电磁激振器的振动信号，并与信号发生器的激励信号作对比。实验中的YD64-310型压电式加速度计测得的加速度信号由DHF-2型电荷放大器后转变为一个电压信号。电荷放大器的内部等效电路如图1所示。 信号发生器电荷放大器功率放大器
加速度传感器压电俘能器器
示波器电磁激振器数据采集卡电脑 图1 加速度传感器经电荷放大的等效电路
压电悬臂梁的简谐振动振幅与频率测量实验原理如图2所示，实验连接图如图3所示。 《机械振动基础》实验报告 3 信号发生器电荷放大器功率放大器
加速度传感器压电俘能器器
示波器电磁激振器数据采集卡电脑 图2 简谐振动振幅与频率测量
信号发生器
电荷放大器功率放大器
加速度传感器压电俘能器器
示波器电磁激振器数据采集卡电脑 图3 实验连接图 四、 实验过程 打开所有仪器电源，将DG-1022型信号发生器的幅值旋钮调至最小，采用正弦激励信号， DHF-2型电荷放大器设置为100mv/UNIT《机械振动基础》实验报告 4 （YD64-310型加速度计的标定电荷灵敏度为13.2PC/ms-2，本实验中将电荷放大器的灵敏度人工设定为132PC/ms-2，并且增益调至10mV/Unit档，则该设定下电荷放大器的总增益为100mV/Unit。在实验中我们想要控制输入加速度大小为10m/s2，则只需控制输入信号使示波器中的来自电荷放大器的峰峰值为2V。）。设置信号发生器为“手动”模式，调节“手动扫频”至固定频率(20~80Hz任意自选)，调节幅值旋钮使其输出电压为2V。 实验中由DG-1022信号发生器输出正弦激励信号，这个信号经过HEA-200C型功率放大器可以转化为一个频率和幅值可调的输出信号。这个信号作用在HEV-200型电动式激振器上使其振动。同时，利用安装在发电装置上面的YD64-310型加速度传感器可以测得一个激振加速度的信号，经过DHF-2型电荷放大器后转变为一个电压信号，将这个电压信号输入到NI 9215数据采集卡中，数据采集卡由USB接口接到电脑上，通过LabVIEW Full Development System软件，可以观察其电压大小。而我们利用HEA-200C型功率放大器调节信号输入使其加速度保持为10m/s2，最后激振器振动后，压电悬臂梁装置通过将振动的机械能转化为电能，并接到示波器上，观察随激励振动产生的交变电压。 观察示波器的电流变化并记录电脑软件界面的频率和幅值。 重复步骤4、5五次，制成下面表格后计算平均值。 五、 实验结果及分析 5.1 实验结果 1. 示波器记录的频率与幅值曲线如图5.1、5.2、5.3所示 《机械振动基础》实验报告
5 图5.1频率f=10KHz 图5.2频率f=20KHz 《机械振动基础》实验报告
6 图5.3频率f=30KHz 数组 1 2 3 平均值 频率 10 20 30 20 采集电压V 2.63 2.73 22.8 9.39
加速度m/s2 10 10 10 10
5.2实验结果分析 1.压电陶瓷产生的交变电压最大值在激振频率处产生。 2.在加速度保持一致时，所采集到的交变电压随着激振频率的增加而增大。激振频率越大，在加速度保持一致时即机械能相等，更多的能量用于转化为电能。 3.三次实验所得到的除最大幅值的两个较大的幅值的频率之和相等，40+60=30+70=20+80。 六、 认识体会、意见与建议等 认识体会：在试验中通过宏观的现象，通过压电陶瓷将振动时所产生能量的大小以及在同一激振下所产生能量的分布。在这个试验中认识到了日常生活中发生共振的危害性，意识到了振动既能带来好处也会产生危害，我们要学会正确利用振动，为人类造福。 意见和建议：希望学校可以扩大实验室建设，让更多的同学亲身参与到试验中。 《机械振动基础》实验报告 7 实验二 一、 实验名称：用激光测振仪测试超声马达的振动模态（演示实验） 二、 实验器材 1、POLYTEC扫描式激光测振仪PSV-400 1台 2、机械振动综台实验装置(压电换能器) 1套 三、 实验原理 激光测量是一种非接触式测量，其测量精度高、测量动态范围大，同时不影响被测物体的运动，具有很高的空间分辨率。因此特别适合测量频率高、要求频率分辨率高、测量频率范围宽的光存储系统振动测量。 激光多普勒干涉技术用于振动测量的原理是：光源发射一束频率为f0的光照射到物 体表面,根据多普勒原理，运动物体接收到光信号后把它反射出来，在H2的方向光接收器接收到频率为f光波信号,其频率随运动物体速度增加而增加。即速度为v的运动物体产生的多普勒频移为df。根据激光多普勒干涉技术的激光振动测量仪(包括单点和全场)的工作过程为:激光器发出的激光经过透 镜分成两束光(见图3)，图3中光束1是参考光束，直接被光检测器接收；另一束光经过一对可摆动的透镜照射在物体表面上，受运动物体表面粒子散射或反射的光为光束2，它被集光镜收集后由光检测器接收，经过干涉产生正比于运动物体速度的多普勒信号，通过频率和相位解调便可得到运动物体速度和位移的时间历程信号。
图3 激光多普勒测振基本原理 《机械振动基础》实验报告
8 四、 实验过程 1、准备 1．按照PSV-400硬件手册连接整套系统，连接前请关闭仪器的所有电源。 2．用BNC线连接控制器和连接箱的前面板。打开仪器的所有电源,打开激光头前面的遮光板。 3．运行 软件图标，打开PSV8.51软件。 4．点击采集模式的工具栏按钮 ，会看到视频窗口和分析窗口，以及工程管理器窗口。 5-12．选择下拉菜单 ，可以对仪器的硬件参数进行查看和设置，但是由于仪器的硬件参数已经出厂设置好了，建议一般不要改动。 2、光学设置 13．使激光头正对测试换能器（使激光方向和振动方向一致）。 14．使用 区域的 工具，调整放大倍数使测试换能器合适的显示在视频窗口中。 15．使用 工具，把激光移到视频窗口的左上角，使用 区域的 工具，使测试换能器的图像聚焦清楚。 16．把激光移到视频窗口的中心。 17．使用 和 手动聚焦激光，也可以使用 工具自动聚焦激光。 18．使用 工具，确定测试换能器的实际平面和图像平面的对应关系。如果测试平面是矩形，可以选择4个角附近的4个定位点来设置（最少需要不在同一直线上的3个点）。 19．使用 工具，把激光移动到1个定位点上。 20．用鼠标左键点击激光点的中心，会留下1个标记，就设置好了1个定位点。 21．重复19-20的步骤设置好另外3个定位点。 22．设置所有定位点后，重新点击 工具。 3、设置扫描点 23．使用 工具，将激活绘图工具栏 。 24．删除视频窗口以前的图形（可以先选中所有图形，再用键盘《机械振动基础》实验报告 9 上的Del键删除）。 25．点击 按钮，在视频窗口的测试换能器上用鼠标左键拖拉画出1个矩形。 26．这个矩形所包含的蓝色的网格交点，就是设置的扫描点。 27．选中矩形后，如果用 按钮，将隐藏这个矩形，建议用 按钮，将矩形内部的网格交点设置为扫描点（不包含矩形边界上的交点）。 28．可以对这个矩形按下鼠标左键，移动它和扫描点。 29．设置完扫描点后，点击 ，退出设置扫描点界面。 30．现在用鼠标点击动态视频图像上的某1个扫描点，激光将自动移到这个点上。分别点击几个扫描点，判断激光是否精确定位在这些点上，如果定位不准，就需要重新使用工具定位。 4、设置参数 31．点击 工具，弹出数据采集设置的对话框。 32．从左到右分别设置每个项目。 33．点击OK，关闭对话框。 5、单点测试 34．点击 ，打开内部信号发生器。 35．点击 ，分析窗口中将连续显示当前激光点位置的振动数据。可以用 按钮自动调整分析窗口的显示坐标。 36．点击视频图像中的某1个扫描点，激光将定位在该点上，检查视频图象右测上方Optics栏中的 灯是否变红，如果变红，说明该点的振动速度过载。 37．按照步骤36，多选择几个扫描点测试。 38．重复步骤36和37，如果发现 灯变红，就必须选择更大的速度档位进行测量。方法是，点击 ，选择 页面，选择 项目中的更高的速度档位，再点击OK，关闭对话框。 39．重复步骤36和37，直到 灯不变红为止。 40．点击 ，停止连续测量。 6、扫描测量 41．点击 ，开始扫描测量，将弹出 对话框。