工程力學及相關專業
目錄第一部分振動測試技術實驗1
實驗一機械振動基本引數測量2
實驗二強迫振動法測量單自由度系統固有頻率和阻尼比5
實驗三自由衰減法測單自由度系統固有頻率和阻尼比8
實驗四多自由度系統各階固有頻率及主振型的測量11
實驗五葉片的固有頻率測量14
實驗六衝擊運動測量16
實驗七共振法測簡支梁的模態引數測量19
實驗八感測器測量系統的校準24
實驗九用模態分析法測量平板的模態引數26
實驗十鎚擊法測量簡支梁的模態引數30
實驗十一線性掃頻法測量簡支梁的模態引數34
實驗十二隨機激勵法測量簡支梁的模態引數37
實驗十三不測力模態分析法測量簡支梁的模態引數40
實驗十四圓板各階固有頻率及主振型的測量43
實驗十五附加質量對系統固有頻率的影響45
第二部分電測技術實驗47
實驗一電阻應變片的貼上48
實驗二電阻應變片靈敏係數的測定50
實驗三電阻應變片橫向效應係數的測定53
實驗四電阻應變片在電橋中的接法55
實驗五動態應變的觀測57
實驗六偏心拉伸（拉、彎組合）內力測定59
實驗七薄壁圓筒受彎、扭組合載荷時內力測定63
實驗八薄壁圓筒彎扭組合主應力測定68
第三部分光測技術實驗70
實驗一光彈儀的構造及光學效應71
實驗二光彈性材料條紋值和應力集中係數的測定73
實驗三平面光彈性實驗75
實驗四三維光彈性實驗76
實驗五環氧樹脂光彈性模型製作78
實驗六貼片光彈法實驗79
實驗七全息照相實驗81
實驗八全息干涉二次**法測定懸臂梁撓度實驗82
實驗九認識光纖干涉儀85
實驗十光的等厚干涉現象與應用88
第一部分
振動測試技術實驗
實驗一機械振動基本引數測量
一、實驗目的
1、學習常用測振感測器及其配套儀器的使用方法。
2、熟悉簡諧振動各基本引數的測量及其相互關係。
二、實驗內容
1、用位移感測器測量振動位移。
2、用壓電加速度感測器測量振動加速度。
3、用電動式速度感測器測量振動速度。
三、實驗原理
在振動測量中，振動訊號的位移、速度、加速度幅值可用位移感測器、速度感測器或加速度感測器來進行測量。
設振動位移、速度、加速度分別為、、，其幅值分別為、、，
當時，有
式中： ω— 振動角頻率,— 初相角,
則位移、速度、加速度的幅值關係為
由上式可知，振動訊號的位移、速度、加速度的幅值之間有確定的關係，根據這種關係，只要用位移、速度或加速度感測器測出其中一種物理量的幅值，在測出振動頻率後，就可計算出其它兩個物理量的幅值，或者利用測試儀或動態分析儀中的微分、積分功能來進行測量。
四、測量過程與測試系統框圖
實驗裝置及接線如圖所示
1、安裝激振器：把激振器安裝在支架上，將激振器和支架固定在實驗台基座上，並保證激振器頂桿對簡支梁有一定的預壓力（不要超過激振杆上的紅線標識），用專用連線線連線激振器和掃頻訊號源輸出介面。
2、連線儀器和感測器
用磁鐵把壓電式加速度感測器和慣性式速度感測器分別安裝在簡支梁上（注意：速度感測器不能倒置），用磁性表支架將非接觸式電渦流位移感測器固定，感測器頭與梁表面保留一定的間隙。加速度感測器和位移感測器輸出分別通過電荷放大器和變換器與採集器連線，而速度感測器輸出直接接到採集器的測試通道。
3、儀器引數設定
開啟採集器的電源開關，開計算機進入數採分析軟體的主介面，設定取樣頻率、量程範圍，輸入加速度感測器、速度感測器和位移感測器的靈敏度；
輸入方式：壓電和速度感測器選ac，位移感測器選sin_dc；
開啟三個視窗，分別顯示三個通道的時間訊號。
4、採集並顯示資料
調節掃頻訊號源的輸出頻率和訊號幅值，使梁產生明顯振動。在三個視窗中讀取當前振動的最大值（位移、速度、加速度）。
5、計算資料與實驗資料進行比較
五、實驗結果與分析
1、實驗資料
2、根據位移幅值，計算速度、加速度。
3、根據速度，計算位移、加速度。
4、根據加速度，計算位移、速度。
5、位移、速度、加速度幅值的實測值與計算值有無差別?若有差別原因是什麼?
一、實驗目的
1、學會測量單自由度系統強迫振動的幅頻特性曲線。
2、掌握根據幅頻特性曲線確定系統的固有頻率和阻尼比的方法。
二、實驗系統框圖
三、實驗原理
單自由度系統的力學模型如圖2-2所示。在簡諧激振力作用下，系統將做同頻率的簡諧強迫振動。設激振力的力幅為，激勵頻率為 ，則系統的運動微分方程序為：
式中： --- 振動系統的質量；
阻尼係數
等效剛度係數
定義： --- 系統固有圓頻率
--- 系統阻尼比
則運動方程為
令，則方程的特解為：
式中：a--- 強迫振動振幅 ， --- 初相位
且上式稱為系統的幅頻特性，其幅頻特性曲線如圖2-3所示。
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