目錄實驗一振動信號采集與處理相關軟件和硬件設計介紹????（2）實驗二單自由度系統阻尼比的測定????????????（6實驗三二自由度系統頻響函數的測定???????????（9）采祥頻率|500寸來祥方式采祥頻率|500寸來祥方式|信號融發二—采樣檢度|2帥發通道|5融發極性|上升沿融發電平|5%融發延遲|32平均次數|1采樣批次|1存盤路徑丄|d:\0505143\yl默認為登錄路徑實驗一振動信號采集與處理相關軟件和硬件設計介紹、實驗目的1、熟悉振動信號采集與處理軟件的基本功能和設置方法2、熟悉硬件中各通道代表的意義和設置方式；3、掌握基本振動測試流程。、振動信號采集和處理軟件簡介軟件名稱YE6251力學教學裝置。軟件介紹左面板至少應為實驗所需最大頻率的2倍力錘信號用信號觸發，電磁激振器信號可選連續采樣或隨機采樣力錘信號一般采用2即可，電磁激振器信號可采用4及以上一般采用通道4、通道5、通道6或通道7,依傳感器類型和其使用通道號而定一般5%及以下，建議取2%或3%不用的通道雙擊使其為錯號，使用的通道使其為對號試件類型采樣狀態欄實驗中可以使用的方法下面板

不用的通道雙擊使其為錯號，使用的通道使其為對號試件類型采樣狀態欄實驗中可以使用的方法上面板和右面板峰谷值等光標選擇縮小扁圖形顯示放大扁圖形顯示縮小軸圖形顯示放大軸圖形顯示自動量程時間波形.傅立葉分析.傳函幅值，需設置輸入和輸出通道，用右鍵儀器的軟件開關上面板和右面板峰谷值等光標選擇縮小扁圖形顯示放大扁圖形顯示縮小軸圖形顯示放大軸圖形顯示自動量程時間波形.傅立葉分析.傳函幅值，需設置輸入和輸出通道，用右鍵儀器的軟件開關?開始采樣或停止采樣?X-B-X某測試全圖El￥E6251?ai力學敎學裝置文件F設置2控制匚觀測T預處理F分折丸輸出口窗口H幫肋H采祥頻率(500 3采祥方式|信號觸發二J采祥長度|2 三I觸發通道|5— ―VJ采祥頻率(500 3采祥方式|信號觸發二J采祥長度|2 三I觸發通道|5— ―VJ觸發極性|上升沿—三［觸發電平|5% 三I觸發延遲|32—―可平均次數『采祥批次『存盤路徑二」|d：\0505143\yl~試驗名稱［yl試驗號(4P自動増加試驗號工程信息Y=-34.1797傳函幅值 Q|B||V|1.00 2.00 3.00 SToci單自由度系統通道號測點號測量選擇1工程單位1増益|通道極性11用自由衰減51則量隸參數11X mA1+E用沖擊激勵法測星系編頻響西數3用穩態激執法測量系統參數也用正弦掃頻法訓量系統卷數22X |mV1+33X |mA1+5動力吸振昭減振實驗44-7 ijni1+55■7 N10+66X |m/S210-77■m畑10卜三、 振動信號采集和處理硬件簡介試件單自由度系統模擬單自由度的質量塊、阻尼、彈簧系統振動。本實驗臺的力學模型如下：二自由度系統模擬二自由度的質量塊、阻尼、彈簧系統振動。本實驗臺的力學模型如下激勵設備力錘給試件施加脈沖激振力并通過其內置的壓力傳感器感應力信號。有四個錘頭，分別用來測量不同的頻段，同時對應不同剛度的材料，本實驗以鋁制錘頭為最佳。信號發生器（通道2）產生一定頻率的電信號，分為手動調頻和自動掃頻兩種操作方式。手動調頻用于產生固定的激勵頻率；自動掃頻是儀器在設定的頻段內自動循環掃描。功率放大器（通道1）本實驗臺中，接在信號發生器的后端，電磁激振器的前端。由于信號發生器產生的頻率信號通常較小，因此在將其傳送到激振器之前，需要將信號通過功率放大器進行放大。電磁激振器對試件進行激勵。采集設備位移傳感器采用非接觸式感應試件位移。加速度傳感器感應試件加速度。力和加速度復合傳感器其輸出包含兩路信號：力和加速度。一般感應激振器的激振力并響應試件的加速度。位移測量儀（通道4）本實驗臺中，位移測量儀用來測量電渦流位移傳感器的信號幅值大小，同時將該信號輸入計算機以便于數據分析。力測量儀（通道5）通過該通道實時測量力值大小，同時將該信號輸入計算機以便于數據分析。加速度測量儀（通道6和通道7）測量加速度傳感器的電信號大小，同時將該信號輸入計算機以便于數據分

析。通過對該信號進行一次積分和二次積分，可獲得速度和位移信號。分析設備YE6251設備和計算機當各個通道產生或采集信號時，YE6251設備首先進行濾波以及數字和模擬信號之間的轉換等處理，而后傳送到計算機，使用軟件進一步數據處理并將信號實時顯示出來。四、 實驗流程示例示例1示例2五、實驗報告內容示例2五、實驗報告內容1、 采樣頻率和實驗最大頻率的關系如何？2、 你如何理解“信號觸發”和“觸發電平”的意義？非脈沖信號可否用信號觸發？解釋你的結論。3、 你認為FFT（快速傅立葉變換）在理論上的作用是什么？對照實驗中的時間曲線，FFT可能產生的優點是什么？4、 信號發生器的作用是什么？5、 傳感器的作用是什么？它的信號屬于激勵信號還是響應信號或者兩者都可以？位移傳感器、力和加速度復合傳感器各屬哪一種？力錘的信號呢？6、 如果知道了某單自由度系統位移隨時間變換的曲線，可否能大致得出該系統的固有頻率？簡述你的理由并寫出測量位移隨時間變化曲線的實驗流程圖。

實驗二單自由度系統阻尼比的測定、實驗目的1、 設計兩種單自由度系統阻尼比的測定方法；2、 觀察實驗現象并比較兩種方法優劣，進行誤差分析、實驗中可能用到的儀器單自由度系統、力錘、位移傳感器、激振器、力和加速度復合傳感器、功率放大器、信號發生器、力測量儀、加速度測量儀等。三、理論公式第一種方法利用位移共振和加速度共振的差異求解阻尼比位移共振激勵頻率久d=粘=f=\—玄2nn加速度共振激勵頻率0i0n=1/fl-2匚0i0n=1/fl-2匚2聯立上述兩式可得1—九1—九/九“一aTOC\o"1-5"\h\zn da第二種方法利用對數衰減率求解阻尼比\o"CurrentDocument"e1 u(t) 1 e-叫 尸\o"CurrentDocument"5—In —In- —匚①u(t+T) e-S”(t+Td)d第三種方法利用半功率帶寬求解阻尼比A尢=A尢=X—尢=2匚BAAf二fB—fA=AXfnAf:=fn二二1時位移振幅放大系數求解阻尼比第四種方法利用九說明為與教材對應，此組公式中的符號f表示正弦激勵力振幅；T表示運動傳遞率，為輸d

出與輸入之比，實驗中用傳函幅值可直接得出該變量，在低頻狀態下，也可耳裂理解d為柔度。當0<XVV1時（實驗中取九二0.1左右即可），位移振幅Bf1

~TdBu0

dk1

~Td從而當X二1時f=1k 2k四、實驗結果第一種方法'、、、次數變量123第二種方法次數變量123T”lflB(t0)B(t+T)0 d5

條件次數變量°、、、條件次數變量°、、、1f0<九<<1Tdk九—1Td23平均值次數變量 、、123平均值ffAfBAf第四種方法五、 實驗報告內容1、寫出你用的兩種實驗方法及其理論。2、畫出你用的第一種方法的實驗裝置圖并寫出實驗步驟。3、畫出你用的第二種方法的實驗裝置圖并寫出實驗步驟。4、寫出兩種方法的實驗結果。5、計算兩種方法得出的單自由度系統阻尼比。6、分析實驗誤差原因，比較兩種方法優劣。實驗三二自由度系統頻響函數的測定、實驗目的1、測試二自由度頻響函數矩陣；2、根據實驗條件，利用頻響函數理論計算實驗系統的一些振動參數，并進行誤差分析。、實驗裝置三、實驗步驟1、裝好二自由度系統。2、 將位移傳感器線圈垂直于mi放置于其1mm左右距離處，并與位移測量儀連接好，將力錘與力測量儀連接好，檢查無誤后打開儀器電源并打開計算機。3、 調零位移測量儀和力測量儀通道。4、 打開“YE6251力學教學裝置”軟件，登錄后填好組號和成員名單，并記好存盤路徑。5、 設置軟件參數，采樣頻率為500Hz,觸發通道為5號通道，觸發電平3%左右。6、 將下面板中除通道4和通道5之外的通道關閉，將這兩個通道的增益設置與儀器面板上的倍數相同。7、 打開通道4和通道5的時間波形圖，打開傳函幅值圖，設置傳函幅值的輸入通道為5，輸出通道為4。8、 新建一個word文檔于桌面，起一個自己的名字。9、 打開“開始采集”按鈕，用力錘輕敲m】，則軟件上可獲得三個圖形。

10、 在傳函幅值圖中找到兩個固有頻率，記錄任意非固有頻率①處的幅值,0并保存該圖形；記錄下力值的峰值f’，并記錄任意時間點t的位移幅值。11011、 保存三個圖形于word文檔，并標明“H”。1112、 將位移傳感器放置于m2處，重復步驟9?11，得出“H”。記錄點全部221同步驟10,均為①和t處的幅值，下面步驟13也一樣。0013、 改變力錘敲擊質量塊為皿2，重復9?12，得出“H”和“H”。2122214、 整理并拷貝實驗數據。15、 整理實驗儀器。四、理論公式1、單位脈沖響應矩陣h(t)與頻響函數矩陣H(①)的關系H(o)=If(t)e-jotdt—gh(t)與H(①)互為Fourier變換對。2、單位脈沖響應式中f為力錘敲擊力，下標“j”ij二自由度振型矩陣3、4、二自由度單位脈沖響應矩陣式中f為力錘敲擊力，下標“j”ij二自由度振型矩陣3、4、二自由度單位脈沖響應矩陣h(t)=(h11{h21h)