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实验四：机械系统振动的测量
一、实验目的
1、了解和掌握机械结构振动系统幅频特性曲线的测量方法；
2、了解机械结构固有频率测量系统的构成；
3、了解激振器、加速度传感器、电荷放大器的工作原理；
4、掌握由幅频特性曲线得到机械结构的固有频率。
二、实验内容
1、记录双简支梁幅频特性曲线；
2、计算双简支梁固有频率。
三、实验原理、方法和手段
双简支梁在某一激振频率下产生振动，用加速度传感器测量双简支梁在此频率下振动的振幅。当激振频率由低频—高频扫频，传感器就能测出对应频率下的振幅。通过幅频特性曲线可以求出双简支梁的固有频率。
四、实验条件
动态参数综合测试系统，低频扫频信号源，压电式加速度传感器，电荷、应变放大器、计算机（数据采集、信号分析软件）。
五、实验步骤
1、实验安装、接线如图4-1所示。将激振器通过顶杆连接到双简支梁上（注意确保顶杆与激振器的中心线在一直线上），激振点位于双简支梁中心处。将加速度传感器粘在双简支梁上中心处。
(
TS1211B
低频扫描信号源
数值显示
功率输出
应变放大器
显示
电荷放大器
)
图 4-1简谐振动振幅与频率测量实验接线图
2、将低频扫频信号源功率输出端与激振器相连；加速度传感器与电荷放大器输入端相连；计算机USB接口与电荷放大器USB接口相连；
3、TS1218B低频扫频信号源的设置：扫频模式为对数；“手动”位置；调幅度旋钮至2～3个灯亮；电荷放大器的设置：上限频率设为300Hz；
4、打开计算机电源，打开vib，SYS振动信号采集、处理分析程序，在主菜单“信号采集”下，点击“信号采集＋示波【高速】”，设置“文件保存路径”文件名***.ad，TS1218B低频扫频信号源置“自动”位置，点击“开始采集(存盘)”，自动频率结束后，点击“停止采集”，点击“退出（格式转换）”；
5、打开“采集数据文件（读）R”文件***.ad，设置“数据文件（存）S”文件名***.TIM，点击“开始转换数据文件C”，点击“完成OK”，“退出”；
6、点击“频谱分析（A）”，点击“频谱分析（可视）”，点击“打开文件”，找到文件名为***.TIM，点击“打开”；
7、选择“开始通道”，“结束通道”数，选择“频谱分析内容”为“自功率谱”，在“是否计算[自功率]谱”点击“YES”，计算完成(ok)；
8、显示简谐振动振幅与频率的波形，将实验数据填入下表4-1。实验完毕，关闭电源。
表4-1 振幅与频率数据
X（mm）
f（Hz）
六、思考题
1、根据加速度幅频特性曲线，找出系统的固有频率。
2、估算阻尼比。

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