机械振动实验报告实验三：简单简谐振动幅值测量一、实验目的1、了解振动位移、速度、加速度之间的关系。 2. 学习使用压电传感器测量简谐振动的位移、速度和加速度幅值。 2、实验仪器安装示意图。 3、实验原理基于简谐振动方程：) sin()(tAtf 简谐振动信号基本参数 包括：频率、振幅、初始相位。振幅的测试主要包括三个物理量，位移、速度和加速度，可以通过相应的传感器或通过积分和微分来测量它们之间的关系如下： 根据简谐振动方程，假设振动位移、速度和加速度为x、v，和a，其振幅分别为)sin()sin(2 式中：——振动角频率——初始相位，故位移、速度和加速度的振幅和大小之间的关系为： 振动信号的振幅可以根据位移、速度传感器或加速度传感器测量。速度和加速度。也可以用微积分函数来测量。用于测量的放大器。测量振动时，传感器将加速度、速度、位移信号通过传感器转换为电信号，通过放大器放大，然后通过AD卡将其从模拟量转为数字量信号。收集到的数字信号是电压。变化量通过软件显示在电脑上。此时读取的值就是电压值。通过转换校准值，可以计算出振动量。
DASP软件参数设置中的校准通过示波器调整仪器的状态（如传感器档位、放大器增益、积分与否、可编程放大等）后，必须将各通道的工程单位和校准值输入 DASP 参数设置表。 。工程单位取决于传感器类型，可以是加速度单位、速度单位、位移单位等。传感器灵敏度为KCH(PC/U)（PC/U表示每个工程单位输出多少PC电荷，如果是力，并且参数表中的工程单位设置为牛顿N，则此处为PC/N；如果是加速度机械振动和机械波，且参数表中的工程单位设置为m/s2，则此处为PC/m/s2 ）；振动示教仪的输出增益为KE；积分增益为KJ(振动示教仪的第一积分和第二积分KJ=1)；振动示教仪输出增益： 加速度：KE=10（mV/PC） 速度：KE=1 位移：KE=0.5 则DASP参数设置表中的校准值K为：）/（ 四、实验步骤1、安装仪器，将激振器安装在支架上，将激振器和支架固定在实验台底座上，并保证激振器顶出器对简支梁有一定的预压力（不要露出红色）。激振杆上的线标记），用专用连接线连接激振器与振动教学测试放大器的功率放大器输出接口，将带磁性底座的加速度传感器放置在简支梁中间，并连接。在振动示教测试仪的加速度传感器输入端，将功能档位设置为加速度计档位的a加速度。
2、打开振动示教仪电源开关，开机进入标准版软件主界面，选择单通道按钮。进入单通道示波器状态，进行波形示波。 3、在采样参数设置菜单中，输入校准值K和工程单位m/s2，并将采样频率设置为1倍可编程倍数。 4、调节可调振动示教仪的频率旋钮至40Hz左右，使横梁产生共振。 5. 按示波器窗口中的数据列表，进入数值统计和峰值列表窗口，读取当前振动的最大值。 6. 更改档位 v (mm/s) 和 d (mm) 进行测试记录。 7. 更换速度传感器和电涡流传感器，分别测量 a (m/s2)、v (mm/s) 和 d (mm)。机械振动实验报告 五、实验结果 1、实验数据 传感器类型 频率 f(Hz) a(m/s2) 齿轮 v(mm/s) 齿轮 d(mm) 齿轮加速度 44. 速度 44.涡流位移计44.91022，根据测得的位移x、速度v、加速度a，根据公式计算出另外两个物理量。实际测量值 计算值 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.实验分析 实验数据反映，在实验过程中，由于校准值设置不当，出现了大范围的偏差。
根据实验原理，在相同的振动条件下，加速度和速度传感器与电涡流位移计测量的加速度、速度和位移值应该比较接近。机械振动实验报告实验四：简谐波幅值域统计参数的确定一、实验目的1、了解幅值域统计参数及其关系； 2.学会测试和分析振动波形的幅值域。 2、实验仪器安装示意图 3、实验原理 每个振动量在时间坐标上产生的波形可以得到峰值、峰峰值、有效值和平均值，它们之间存在一定的关系。对振动量的描述往往用峰值来表示，但在研究较复杂的波形时，仅用峰值来描述振动过程是不够的，因为峰值只能描述振动的瞬时值的大小，不能反映振动的时间过程。平均绝对值和有效（均方根）值描述了时间进程。这些参数与幅度密切相关。峰值定义为：mxx。峰值是波形基线位置到波峰的距离，也可以称为幅度。峰峰值是正峰值和负峰值之间的距离。平均绝对值定义为：）（平均有效值定义为：）（有效平均绝对值使用价值较小，有效值与能量直接相关）振动，因此使用价值较大，特别是对于随机振动的研究，使用价值更大，简谐振动波形的峰值、有效值和平均绝对值如图2所示。峰值之间的关系。公式更一般的形式是：峰值平均有效机械振动实验报告fF称为波峰因数，平均有效xxFfcF称为波峰因数，有效峰值xxFc。 fF和cF给出了所研究的振动波形的指标，为正弦振动，fF=1.11≈1 dB，cF=1.414≈3 dB。
波形峰值、有效值和平均绝对值之间关系的分析适用于位移、速度、加速度等各种信号波形。但各种波形的fF和cF值是不同的，有时会有很多差异。差别很大。例如正弦波、三角波和方波，它们的fF和cF值分别列于表1-1中。四、实验步骤 1、安装仪器，将激振器安装在支架上，将激振器和支架固定在实验台底座上，并保证激振器顶出器对简支梁有一定的预压力（不要露出（激振杆上红线标记），用专用连接电缆连接激振器和振动教学测试放大器的功率放大器输出接口，将带有磁性底座的加速度传感器放置在简易装置的中间。将输出信号连接到振动示教仪加速度传感器输入端，将功能档设置为加速度计档位加速度a 2、打开振动示教仪电源开关，开机进入。标准版软件主界面，选择单通道按钮，进入单通道示波器状态，进行波形示波。 3、在采样下输入校准值K和工程单位m/s2。参数设置菜单，并将采样频率设置为可编程倍数的1倍。 4、将可调振动示教仪的频率旋钮设置为40Hz左右，适当调节激振器网校头条，使横梁产生共振。 5. 按示波器窗口中的数据列表，进入数值统计和峰值列表窗口，读取当前振动的最大值。
6、根据公式计算其他统计参数。 5.实验结果本实验主要是衡量幅域统计参数之间的关系，没有考虑其实际物理意义。将信号波形视为电信号，单位为（mv） 频率 f（Hz） 波峰值 波谷值 峰值 平均绝对值 有效值 波峰因数 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. 实验分析 通过本实验，获得了在不同频率下测量的响应。 ，计算相关幅值域统计参数，得到波形系数和波峰系数两个重要参数。这些统计数据对于以后的实验有很大的价值。机械振动实验报告 机械振动实验报告 5. 实验结果 试验次数 频率（Hz） 待测参考传感器信号幅值（m/s2） 输出增益 KE0 灵敏度 pc/m/s2 幅值（mm/s） 输出增益 KE 灵敏度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 待测信号校准值的平均值为31.61。机械振动实验报告 六、实验分析 本实验采用双迹测试波法测量传感器的灵敏度。
得到的灵敏度数据31.61与真实数据33.33非常接近，从而证实了实验方法的正确性机械振动和机械波，为实际测试提供了理论依据。机械振动实验报告 机械振动实验报告 机械振动实验报告 机械振动实验报告 机械振动实验报告 五、实验数据 机械振动系统固有频率测量结果 频率（Hz） 测试方法 一阶频率 二阶频率 三阶频率幅值数值判别法 44.5 163.4 373.5 相位判别法 图像位移 d 43.5 163.2 373 速度 v 44.6 163.2 371.7 加速度 a 44.5 163 371.6 传递函数判别法 44.9 648.4 703.1 自谱分析法 44.4 647.4 7 0 4.1 6.实验结果分析 通过本次实验，可以得出以下结论： 1、鉴幅法和鉴相法在测量高阶频率时更加准确。 2、传递信判别法和自谱分析法由于简单，在测试系统主频率时更实用。机械振动实验报告 机械振动实验报告 机械振动实验报告 五、实验结果 1、锤击法测量配重 不加配重 添加一个配重（1kg） 添加两个配重（2kg） 测试频率（Hz） f0=44.4 f1 = 31.8f2=25.92。计算简支梁的等效质量m（梁的均匀质量换算为梁中部的质量）和等效刚度k。梁的质量m0=1kg。将测得的总和数据代入联立方程组得：k=80.16kN/mm=1。 03公斤。换算到梁中部的集中等效质量与梁质量之比：m/m03。理论计算值与试验值 梁固有频率 f 0 (Hz) 梁等刚度 k (kN/m) 理论计算值 45.1 80.16 实测值 44.4 VI．实验分析 在本实验中，对具有单自由度的简支梁系统进行了建模。
首先采用锤击法测量不同工况下系统的响应频率，然后通过理论假设和相关计算得到梁的等效刚度和等效质量。机械振动实验报告 机械振动实验报告 五、实验结果 1、记录测试数据 配重情况 压电加速度传感器测量，不加配重（35g） 速度传感器测量（135g） 加1个配重（1kg） 加2个配重（2kg）添加两个半配重（2.5 kg） 添加电机和两个半配重（2.5 kg） 理论计算频率（Hz） 45.1 44.5 42.6 32.2 26.4 24.5 试验频率（Hz） f0 =45.0 f 1= 44.4 f2 =42.5 f 3 = 32.0 f4 = 26.0 f5 = 24.1 f6 =