INV1601振动与控制教学实验系统实验指导书

INV1601振动与控制教学实验系统实验指导书东方振动和噪声技术研究所北京英维卡泰科技有限公司PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建目录前言.......................................................................................................................................1振动测试系统组成及基本测试仪器的使用方法......................................................................2实验一：用“双踪示波比较法”测量简谐振动的频率........................................................11实验二：用“利萨如图形法”测量简谐振动的频率............................................................13实验三：简谐振动幅值测量..................................................................................................16实验四：简谐波幅域统计参数的测定...................................................................................18实验五：用“双踪示波法”测量传感器的灵敏度值............................................................21实验六：振动系统固有频率的测试.......................................................................................23实验七：单自由度系统模型参数的测试...............................................................................28实验八：测试附加质量对系统频率的影响...........................................................................31实验九：附加质量分布对系统频率的影响...........................................................................33实验十：单自由度系统自由衰减振动...................................................................................35实验十一：单自由度系统强迫振动的幅频特性、................................................................38实验十二：共振法测试有阻尼振动系统的固有频率............................................................42实验十三：单自由度系统各种频率的区别与测定................................................................43实验十四：拍振现象实验......................................................................................................45实验十五：两自由度系统固有频率测试...............................................................................48实验十六：主动隔振实验......................................................................................................52实验十七：被动隔振实验......................................................................................................55实验十八：阻尼减振实验......................................................................................................57实验十九：单式动力减振实验...............................................................................................60实验二十：复式动力减振实验...............................................................................................63实验二十一：索力测试..........................................................................................................65实验二十二：多自由度系统固有频率测试...........................................................................67实验二十三：变时基锤击法简支梁模态测试........................................................................70实验二十四：连续弹性体悬臂梁模态测试...........................................................................79实验二十五：连续弹性体等强度梁模态测试........................................................................82实验二十六：圆板模态测试..................................................................................................84PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建前言随着科学技术的迅速发展，大量的工程振动问题不断地出现。如在铁路桥梁、线路、机车车辆，以及汽车、飞机、船舶和各种机械设备、仪器制造、土木工程、爆破、采矿、抗震、抗爆等部门，振动和结构的动态特性研究越来越受到重视。振动工程是在数学、物理学的基础上结合近代计算技术，测量技术、控制论、信息论、系统论等新学科综合发展起来的，以解决迅速发展且日益复杂的工程技术界提出的动力学问题。机械、航空航天、船舶、铁道、车辆、土建、水力、化工、电力、地质勘探、海洋工程、生物医学工程等的发展都与振动工程这一学科紧密相关。东方振动和噪声技术研究所二十年来，在振动、冲击、噪声、数字信号处理（DSP）、CAT及动态科学技术，包括试验技术、测试分析技术、模态分析与结构动力学修改技术、故障诊断技术、自动控制和动平衡技术、地基基础与桩基检测技术、环境振动与微振测试技术以及信号处理设备、虚拟仪器（VI）和试验设备、隔振降噪和阻尼技术、计算机与电子设备、软件等方面开展了大量的科学研究、技术开发、技术咨询、教学培训、学术交流等工作，同时多次承担了“神州号”飞船发射平台、卫星发射、飞机、三峡工程配套设备、钱塘江大桥、地铁、楼房、石油管道以及文物龙洗等重要任务或重要设备的振动测试和模态测试分析任务，信号采集及其处理系统经受住了恶劣环境的考验，并积累了丰富的振动测试和信号处理的工程经验。为了培训振动动态测试和信号处理方面所需要的人才，提高高等院校、科研机构以及与振动测试有关的企业单位的教学和培训质量。在所长应怀樵教授亲自设计和指导下，积四十多年在振动测试、波形分析、频谱分析、模态分析、信号处理分析等方面的理论研究和大量的实践经验，结合清华大学力学系有关博士和教授多年来在振动教学方面的成果和经验，并基于合理的力学和电学参数（包括整体化设计、归一化设计、趣味化设计、直观化设计、一体化设计、可扩展性），研制开发成功一套INV1601型振动与控制教学试验系统，系统力学模型合理，信号源、功率放大器、测试放大器高度集成，操作方便，用途广泛，特别适合高等院校力学系、机械系、精密仪器系、电机系、土木系及其它相关专业学生进行多种振动实验和模态实验使用。是本科生、研究生课堂教学的良师益友，也可用于信号处理、力学等相关学科的科学研究。经清华大学、北京航空航天大学等几十所国内知名大学使用，效果良好，加深了学生对课程理解的深度和广度，是教师课堂教学和提高教学水平的得力助手。振动工程学已作为一门基础学科，在大学工科中也成为一门必修课程。由于振动学是从力学和固体力学中派生出来，概念多，数学推导复杂，结论抽象，要做好理论与实际相结合，培养学生解决实际问题的能力，就必须开设振动教学实验课。INV1601型振动与控制教学试验系统可以通过实验更直观地反映振动的基本概念，加深对振动特有现象的理解，让学生在实验中提高观察、动手操作以及数据分析的能力。INV1601型振动教学试验系统的硬件和软件结合，在增加可选配软件的基础上，参考实验指导书可以做三十几个振动方面的实验，包括振动基本参数频率、振幅的测试；基本物理量位移、速度和加速度的测试；单自由度、两自由度、多自由度模型的建立和测试；简支、悬臂、固支梁的模态振型分析；隔振、减振系统；以及结合现代斜拉桥工程拉索的拉力测试；在模态分析的基础上可以进行动力学修改（选配）、响应计算（选配）等。使振动教学更加活泼生动、形象。实验指导书中的缺点和错误，欢迎广大读者批评和指正。联系方式：地址：北京海淀上地信息产业基地科贸大厦516号东方振动和噪声技术研究所邮编：100085电话：[phone]，分机8001-8006传真：[phone]网址：：[e-mail]东方振动和噪声技术研究所2006年10月PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建振动测试系统组成及基本测试仪器的使用方法INV1601型振动教学实验系统是一套集成化的振动测试试验系统，主要由三部分组成：1、INV1601T型振动教学实验台2、INV1601B型振动教学试验放大仪及各种传感器3、INV306系列智能信号采集处理分析仪和DASP大容量数据采集与信号处理分析软件INV1601型振动教学实验系统方框图1、INV1601T型振动教学实验台该振动教学实验台主要由弹性体系统、激振系统、隔振系统、阻尼和动力吸振器组成。弹性体