機械振動實驗報告實驗三：簡單簡諧振動幅值測量一、實驗目的1、了解振動位移、速度、加速度之間的關系。 2. 學習使用壓電傳感器測量簡諧振動的位移、速度和加速度幅值。 2、實驗儀器安裝示意圖。 3、實驗原理基于簡諧振動方程：) sin()(tAtf 簡諧振動信號基本參數 包括：頻率、振幅、初始相位。振幅的測試主要包括三個物理量，位移、速度和加速度，可以通過相應的傳感器或通過積分和微分來測量它們之間的關系如下： 根據簡諧振動方程，假設振動位移、速度和加速度為x、v，和a，其振幅分別為)sin()sin(2 式中：——振動角頻率——初始相位，故位移、速度和加速度的振幅和大小之間的關系為： 振動信號的振幅可以根據位移、速度傳感器或加速度傳感器測量。速度和加速度。也可以用微積分函數來測量。用于測量的放大器。測量振動時，傳感器將加速度、速度、位移信號通過傳感器轉換為電信號，通過放大器放大，然后通過AD卡將其從模擬量轉為數字量信號。收集到的數字信號是電壓。變化量通過軟件顯示在電腦上。此時讀取的值就是電壓值。通過轉換校準值，可以計算出振動量。
DASP軟件參數設置中的校準通過示波器調整儀器的狀態（如傳感器檔位、放大器增益、積分與否、可編程放大等）后，必須將各通道的工程單位和校準值輸入 DASP 參數設置表。 。工程單位取決于傳感器類型，可以是加速度單位、速度單位、位移單位等。傳感器靈敏度為KCH(PC/U)（PC/U表示每個工程單位輸出多少PC電荷，如果是力，并且參數表中的工程單位設置為牛頓N，則此處為PC/N；如果是加速度機械振動和機械波，且參數表中的工程單位設置為m/s2，則此處為PC/m/s2 ）；振動示教儀的輸出增益為KE；積分增益為KJ(振動示教儀的第一積分和第二積分KJ=1)；振動示教儀輸出增益： 加速度：KE=10（mV/PC） 速度：KE=1 位移：KE=0.5 則DASP參數設置表中的校準值K為：）/（ 四、實驗步驟1、安裝儀器，將激振器安裝在支架上，將激振器和支架固定在實驗臺底座上，并保證激振器頂出器對簡支梁有一定的預壓力（不要露出紅色）。激振桿上的線標記），用專用連接線連接激振器與振動教學測試放大器的功率放大器輸出接口，將帶磁性底座的加速度傳感器放置在簡支梁中間，并連接。在振動示教測試儀的加速度傳感器輸入端，將功能檔位設置為加速度計檔位的a加速度。
2、打開振動示教儀電源開關，開機進入標準版軟件主界面，選擇單通道按鈕。進入單通道示波器狀態，進行波形示波。 3、在采樣參數設置菜單中，輸入校準值K和工程單位m/s2，并將采樣頻率設置為1倍可編程倍數。 4、調節可調振動示教儀的頻率旋鈕至40Hz左右，使橫梁產生共振。 5. 按示波器窗口中的數據列表，進入數值統計和峰值列表窗口，讀取當前振動的最大值。 6. 更改檔位 v (mm/s) 和 d (mm) 進行測試記錄。 7. 更換速度傳感器和電渦流傳感器，分別測量 a (m/s2)、v (mm/s) 和 d (mm)。機械振動實驗報告 五、實驗結果 1、實驗數據 傳感器類型 頻率 f(Hz) a(m/s2) 齒輪 v(mm/s) 齒輪 d(mm) 齒輪加速度 44. 速度 44.渦流位移計44.91022，根據測得的位移x、速度v、加速度a，根據公式計算出另外兩個物理量。實際測量值 計算值 a (m/s2) v (mm/s) d (mm) 加速度 304 (m/s2) 108.539.3 速度 176 (mm/s) 位移 102 (mm) 205.64579.8 6.實驗分析 實驗數據反映，在實驗過程中，由于校準值設置不當，出現了大范圍的偏差。
根據實驗原理，在相同的振動條件下，加速度和速度傳感器與電渦流位移計測量的加速度、速度和位移值應該比較接近。機械振動實驗報告實驗四：簡諧波幅值域統計參數的確定一、實驗目的1、了解幅值域統計參數及其關系； 2.學會測試和分析振動波形的幅值域。 2、實驗儀器安裝示意圖 3、實驗原理 每個振動量在時間坐標上產生的波形可以得到峰值、峰峰值、有效值和平均值，它們之間存在一定的關系。對振動量的描述往往用峰值來表示，但在研究較復雜的波形時，僅用峰值來描述振動過程是不夠的，因為峰值只能描述振動的瞬時值的大小，不能反映振動的時間過程。平均絕對值和有效（均方根）值描述了時間進程。這些參數與幅度密切相關。峰值定義為：mxx。峰值是波形基線位置到波峰的距離，也可以稱為幅度。峰峰值是正峰值和負峰值之間的距離。平均絕對值定義為：）（平均有效值定義為：）（有效平均絕對值使用價值較小，有效值與能量直接相關）振動，因此使用價值較大，特別是對于隨機振動的研究，使用價值更大，簡諧振動波形的峰值、有效值和平均絕對值如圖2所示。峰值之間的關系。公式更一般的形式是：峰值平均有效機械振動實驗報告fF稱為波峰因數，平均有效xxFfcF稱為波峰因數，有效峰值xxFc。 fF和cF給出了所研究的振動波形的指標，為正弦振動，fF=1.11≈1 dB，cF=1.414≈3 dB。
波形峰值、有效值和平均絕對值之間關系的分析適用于位移、速度、加速度等各種信號波形。但各種波形的fF和cF值是不同的，有時會有很多差異。差別很大。例如正弦波、三角波和方波，它們的fF和cF值分別列于表1-1中。四、實驗步驟 1、安裝儀器，將激振器安裝在支架上，將激振器和支架固定在實驗臺底座上，并保證激振器頂出器對簡支梁有一定的預壓力（不要露出（激振桿上紅線標記），用專用連接電纜連接激振器和振動教學測試放大器的功率放大器輸出接口，將帶有磁性底座的加速度傳感器放置在簡易裝置的中間。將輸出信號連接到振動示教儀加速度傳感器輸入端，將功能檔設置為加速度計檔位加速度a 2、打開振動示教儀電源開關，開機進入。標準版軟件主界面，選擇單通道按鈕，進入單通道示波器狀態，進行波形示波。 3、在采樣下輸入校準值K和工程單位m/s2。參數設置菜單，并將采樣頻率設置為可編程倍數的1倍。 4、將可調振動示教儀的頻率旋鈕設置為40Hz左右，適當調節激振器網校頭條，使橫梁產生共振。 5. 按示波器窗口中的數據列表，進入數值統計和峰值列表窗口，讀取當前振動的最大值。
6、根據公式計算其他統計參數。 5.實驗結果本實驗主要是衡量幅域統計參數之間的關系，沒有考慮其實際物理意義。將信號波形視為電信號，單位為（mv） 頻率 f（Hz） 波峰值 波谷值 峰值 平均絕對值 有效值 波峰因數 45 803.223 -549.316 1352.539 676.27 354.051 1.204 2.269 42 970.1538 -985.4126 1955.5 66 977.783 696.1911 1. 11109 1.41543 6. 實驗分析 通過本實驗，獲得了在不同頻率下測量的響應。 ，計算相關幅值域統計參數，得到波形系數和波峰系數兩個重要參數。這些統計數據對于以后的實驗有很大的價值。機械振動實驗報告 機械振動實驗報告 5. 實驗結果 試驗次數 頻率（Hz） 待測參考傳感器信號幅值（m/s2） 輸出增益 KE0 靈敏度 pc/m/s2 幅值（mm/s） 輸出增益 KE 靈敏度mV/毫米/秒 A01 A02 A0 A1 A2 A 1 42.5 783 -775 1558 10 4.67 1979 -1984 3963 1 31.72 2 42 604 -593 1197 10 4.67 1550 -1551 3101 1 32.21 3 4 3 642 -628 1270 10 4.67 1611 - 1606 3217 1 30.89 待測信號校準值的平均值為31.61。機械振動實驗報告 六、實驗分析 本實驗采用雙跡測試波法測量傳感器的靈敏度。
得到的靈敏度數據31.61與真實數據33.33非常接近，從而證實了實驗方法的正確性機械振動和機械波，為實際測試提供了理論依據。機械振動實驗報告 機械振動實驗報告 機械振動實驗報告 機械振動實驗報告 機械振動實驗報告 五、實驗數據 機械振動系統固有頻率測量結果 頻率（Hz） 測試方法 一階頻率 二階頻率 三階頻率幅值數值判別法 44.5 163.4 373.5 相位判別法 圖像位移 d 43.5 163.2 373 速度 v 44.6 163.2 371.7 加速度 a 44.5 163 371.6 傳遞函數判別法 44.9 648.4 703.1 自譜分析法 44.4 647.4 7 0 4.1 6.實驗結果分析 通過本次實驗，可以得出以下結論： 1、鑒幅法和鑒相法在測量高階頻率時更加準確。 2、傳遞信判別法和自譜分析法由于簡單，在測試系統主頻率時更實用。機械振動實驗報告 機械振動實驗報告 機械振動實驗報告 五、實驗結果 1、錘擊法測量配重 不加配重 添加一個配重（1kg） 添加兩個配重（2kg） 測試頻率（Hz） f0=44.4 f1 = 31.8f2=25.92。計算簡支梁的等效質量m（梁的均勻質量換算為梁中部的質量）和等效剛度k。梁的質量m0=1kg。將測得的總和數據代入聯立方程組得：k=80.16kN/mm=1。 03公斤。換算到梁中部的集中等效質量與梁質量之比：m/m03。理論計算值與試驗值 梁固有頻率 f 0 (Hz) 梁等剛度 k (kN/m) 理論計算值 45.1 80.16 實測值 44.4 VI．實驗分析 在本實驗中，對具有單自由度的簡支梁系統進行了建模。
首先采用錘擊法測量不同工況下系統的響應頻率，然后通過理論假設和相關計算得到梁的等效剛度和等效質量。機械振動實驗報告 機械振動實驗報告 五、實驗結果 1、記錄測試數據 配重情況 壓電加速度傳感器測量，不加配重（35g） 速度傳感器測量（135g） 加1個配重（1kg） 加2個配重（2kg）添加兩個半配重（2.5 kg） 添加電機和兩個半配重（2.5 kg） 理論計算頻率（Hz） 45.1 44.5 42.6 32.2 26.4 24.5 試驗頻率（Hz） f0 =45.0 f 1= 44.4 f2 =42.5 f 3 = 32.0 f4 = 26.0 f5 = 24.1 f6 =