哈尔工业次学 工程力学实验 (指导书 理论力学部分 D0N.. 力学实验中心
目录 实验1单自由度振动系统阻尼比的测量 实验2线性阻尼(电磁阻尼)的测量 实验3单盘转子结构固有频率及其临界转速的测量. 实验4摆振系统的结构固有频率和运转时共振频率的测量. 568 实验5动力吸振器设计 实验6振动力学、材料力学关于压杆稳定的综合实验 实验7振动法测量流体密度 实验8悬臂梁的模态实验 实验9噪声测量… 实验10刚性转子的动平衡和转子、轴承系统动刚度的测量 o13582 实验11振动法测量材料常数E,μ 实验12陀螺效应的课堂实验 24 实验13静、动(低速)滑动摩擦系数测试 实验14动滑动摩擦力测试 实验15刚体转动惯量测试 实验16科氏加速度、撞击中心与刚体转动惯量的测定;动量守恒,动量矩 守恒,力作用的位置对刚体平面运动影响的演示 实验17刚性转子动平衡实验 实验18傅科摆演示及测试实验
实验1单自由度振动系统阻尼比的测量 1.实验概述 实验系统布置图如图1-所示。悬臂梁1和 质量块2近似地构成一个单自由度振动系统,它① 的振动由电涡流位移传感器3测量,经前置器4② 和位移测量仪5处理后,送往计算机,由虚拟动③ 态分析仪处理,将振动波形显示在屏幕上。 单自由度系统自由振动的运动方程为 sin(@,t +8) 1、板簧2集中质量3电涡流位移 图1-2是按上式作出的单自由度系统衰减振 传感器4前置器5、位移测量仪 动的位移曲线。由此可以定义振幅的对数减缩 单自由度系统衰减振动测量 (或对数衰减率): 8=LIn-x=s o,T 图1-1 xi+N 式中x和x,N是图1-2曲线的同一方向的第i 个和第i+N个峰值,衰减振动的周期为 T ay1-5 由上述两式,可得到阻尼比 4丌2+62 如果 图1-2 <<4丌 .实验要求 (1)测量并记录图1-1所示系统自由振动的波形和功率谱;
(2)从自由振动的波形求出固有频率与阻尼比; (3)从功率谱上读出固有频率; (4)将上面两种方法得到的固有频率进行对比
实验2线性阻尼(电磁阻尼)的测量 1.实验概述 本实验的布置如图2(a)所示。图2(b)中A是“激振器2的结构示意图,图中 绕组质量m和支撑板簧k构成一个单自由度振动系统,该系统的阻尼由板簧的机械阻 c1,在振幅不大时可视为线性 阻尼,和闭合线圈在磁场中运动时 生的电磁阻尼c2(线性阻尼) (2 ③ 两部分组成如图2(c)所示。它 的自由振动由加速度计1测量,经 电荷放大器4放大转变为电压信 号,送往计算机,由虚拟动态分析 仪处理,将加速度曲线显示在屏幕 〔a)实验布置图〔b)襟振器结构示意图 上 〔e)激振器的振动力学模型 当开关B开路时该振动系统 3、就图短接导4.电荷放大器 的阻尼只有机械阻尼c1。可以证 图2性阻尼〔电磁阻尼)测量 明,其自由振动的加速度方程可以写为下面的形式 a,=Aes ob sin(@n(+0) 式中中A1、日1是与初始条件有关的常数。根据这个公式和测得的加速度曲线, 参照实验1的说明便可求出对数减缩和阻尼比。 当开关B闭合时,在磁场中振动的闭合线圈除仍然受机械阻尼c1作用外,还将受 到电磁阻尼c2的作用,其自由振动的加速度方程可以写为 a= Ae s sin(@ ( +8) 式中A、是与初始条件有关的常数。根据这个公式和测得的加速度曲线,便可 求出对数减缩δ和阻尼比5