振動系統固有頻率的測試

振動系統固有頻率的測試

1目錄一、實驗目的二、實驗裝置三、實驗原理四、實驗步驟五、實驗結果目錄一、實驗目的二、實驗裝置三、實驗原理四、實驗步驟五、實驗2實驗目的1.學習振動系統固有頻率的測試方法；2.學習共振動法測試振動固有頻率的原理與方法；（幅值判別法和相位判別法）3.學習衰減振動波形自譜分析法測試振動系統固有頻率的原理和方法。（自譜分析法）實驗目的1.學習振動系統固有頻率的測試方法；3實驗裝置1、振動系統：簡支梁、激振器。2、測振系統：傳感器、

ZJY-601A型振動教學實驗儀、INV303系列智能信號采集處理分析儀、計算機及DASP大容量數據采集與信號處理分析軟件。

實驗裝置1、振動系統：簡支梁、激振器。4實驗原理對于振動系統，經常要測定其固有頻率，最常用的方法就是用簡諧力激振，引起系統共振，從而找到系統的各階固有頻率。另一種方法是衰減法，用沖擊力激振，通過衰減振動波形自譜分析法測試振動系統固有頻率。實驗原理對于振動系統，經常要測定其固有頻率，最常用的5實驗原理

1.簡諧力激振:

由簡諧力作用下的強迫振動系統如右圖，其運動方程為：KCm方程式的解由自由振動基和強迫振動項兩部分組成。由于阻尼的存在，自由振動基隨時間不斷的衰減消失，最后，只剩下強迫振動部分。實驗原理1.簡諧力激振:KCm方程式的解由自由振6實驗原理式中：當強迫振動頻率和系統固有頻率相等時引起系統共振，共振時振幅和相位都有明顯的變化，通過對這兩個參數進行測量，我們可以判別系統是否達到共振動點，從而確定出系統的各階振動頻率。強迫振動解可寫成：實驗原理式中：當強迫振動頻率和系統固有頻率相等時引起7

在激振功率輸出不變的情況下，由低到高調節激振器的激振頻率，通過示波器，我們可以觀察到在某一頻率下，任一振動量（位移、速度、加速度）幅值迅速增加，這就是機械振動系統的某階固有頻率。

1.2相位判別法

1.1幅值判別法

相位判別法是根據共振時特殊的相位值以及共振動前后相位變化規律所提出來的一種共振判別法。在簡諧力激振的情況下，用相位法來判定共振是一種較為敏感的方法，而且共振的頻率就是系統的無阻尼固有頻率，可以排除阻尼因素的影響。實驗原理在激振功率輸出不變的情況下，由低到高調節激振器的激8

將激振信號輸入到采集儀的第一通道（即X軸），加速度傳感器輸出信號輸入到第二通道（即Y軸），此時兩通道的信號分別為：激振信號為：加速度信號為：加速度判別共振:

X軸信號和Y軸信號的相位差為90度。根據利薩如圖原理可知，屏幕上的圖象應是一個正橢圓。共振時，實驗原理將激振信號輸入到采集儀的第一通道（即X軸），加速度傳9實驗原理

2、自譜分析法:

當系統做自由衰減振動時包含了各階頻率成分，時域波形反映了各階頻率下自由衰減波形的線性疊加，通過對時域波形做FFT轉換就可以得到其頻譜圖，從而我們可以從頻譜圖中峰值處得到系統的固有頻率。

實驗原理2、自譜分析法:101、幅值判別法測量1.1安裝儀器

把電動接觸式激振器安裝在底座上，調節電動接觸式激振器高度，讓接觸頭對簡支梁產生一定的預壓力，使激振桿上的紅線與激振器端面平齊為宜。把激振器的信號輸入端用連接線接到ZJY-601A型振動教學實驗儀的功放輸出接口。把帶磁座的加速度傳感器放在簡支梁上，輸出信號接到ZJY-601A型振動教學實驗儀的加速度傳感器輸入端，功能檔位撥到加速度檔的a加速度。實驗步驟1、幅值判別法測量1.1安裝儀器把電動接觸式激振111.2開機

打開ZJY-601A型振動教學實驗儀的電源開關，調大功放輸出按鈕，注意不要過載，從0開始調節頻率按鈕，當簡支梁產生振動，振動最大時，記錄當前頻率。

進入DASP2000標準版軟件的主界面，選擇單通道按鈕。進入單通道示波狀態進行波形示波。

1.3測量實驗步驟1.2開機打開ZJY-601A型振動教學實驗儀的電源開12

2、相位判別法測量2.1

將激勵信號源輸出端信號波形監視，接入采集儀第一通道（X軸），加速度傳感器輸出信號經ZJY-601A型振動教學實驗儀后接入采集儀第二通道（Y軸）。加速度傳感器放在距離梁端1/3處。2.2用DASP2000標準版雙通道中的利莎如圖示波，調節激振器的頻率，觀察圖像的變化情況，用ZJY-601A型振動教學實驗儀加速度檔的a進行測量，觀察圖像，根據共振時的判別法原理，來確定共振頻率。

2.3可通過ZJY-601A型振動教學實驗儀“輸出增益”旋鈕調節傳感器測試通道信號的大小，調節“波形監視調節”旋鈕調節信號源輸出信號幅值大小。實驗步驟2、相位判別法測量實驗步驟13實驗步驟3、衰減振動法測量

3.1安裝儀器把帶磁座的加速度傳感器放在簡支梁上，輸出信號接到ZJY-601A型振動教學實驗儀的加速度傳感器輸入端，功能檔位撥到加速度檔的a加速度，輸出信號接到采集儀的第一通道。

實驗步驟3、衰減振動法測量143.2開機進入DASP2000標準版軟件的主界面，選擇單通道按鈕。進入單通道波譜雙顯狀態示波。3.3測量敲擊簡支梁中部，就可看到時域波形和頻譜顯示，譜峰就是