(新版软件)振动教学装置说明书2013.doc

1、 DHVTC 振动教学装置使用说明书江苏东华测试技术股份有限公司目 录安全注意事项 .1实验一 DHVTC 振动测试与控制实验系统组成与使用方法 .2实验二 用“李萨如图形法”测量简谐振动的频率 .7实验三 简谐振动幅值测量 .10实验四 简谐波幅域统计参数的测定 .13实验五 振动系统固有频率的测量 .16实验六 “李萨如图形法”测量单自由度系统的固有频率 .24实验七 无阻尼单自由度系统强迫振动特性的测量 .26实验八 有无阻尼对单自由度系统自由衰减的测量 .30实验九 拍振实验 .34实验十 三自由度系统各阶固有频率及主振型的测量 .37实验十一 索力测量 .40实验十二 锤击法简支梁模

2、态测试 .42实验十三 线性扫频法简支梁模态测试 .49实验十四 随机激励法简支梁模态测试 .52实验十五 不测力法简支梁模态测试 .55实验十六 悬臂梁模态测试 .59实验十七 圆板各阶固有频率及主振型的测量 .61实验十八 主动隔振实验 .64实验十九 被动隔振实验 .67实验二十 动力吸振器吸振实验 .70实验二十一 附加质量对系统频率的影响 .73DHVTC 振动教学系统实验手册- 1 -安全注意事项本实验系统尽管在设计、加工和安装时已充分考虑了安全方面的问题，但强烈建议用户使用时注意如下事项：一、通电前仔细检查各活动机械部分，如激振器、偏心电机等的连接紧固情况，确保所有螺栓、卡扣等紧

3、固无误，避免激振或旋转。二、查看传感器、信号源、激振器等连线正确无误，确保各仪器正常工作。三、检查各仪器电源线是否插紧插好，各仪器是否可靠接地，以防触电。四、调压器应放置于桌面宽敞处，尽可能远离其它仪器，并且在使用时只有经检查无误后才能通电，通电前须仔细检查电机偏心轮是否紧固、调压器与电机连线、接地是否可靠，使用完毕应立即断电。五、激振器和偏心电机工作时，禁止手或是其它物品碰到激振器顶杆和电机偏心轮，以免受伤或物品飞落。六、所有仪器设备工作过程中发现异常应立即断电，并请专业人员检查维修，或致电本公司。DHVTC 振动教学系统实验手册- 2 -实验一 DHVTC 振动测试与控制实验系统组成与使用

4、方法一、 实验目的1.1 了解振动测试与控制实验系统的组成、安装和调整方法。1.2 学会激振器、传感器与数据采集分析仪的操作、使用方法。二、DHVTC 振动测试与控制学生实验系统的组成如图 1-1 所示，本系统由“振动测试与控制实验台” 、 “激振与测振系统” 、 “动态采集分析系统”组成。图 1-1 DHVTC 振动测试与控制学生实验系统示意图(1) 底座 (2) 支座 (3)三自由度系统 (4) 薄壁圆板(5) 非接触式激振器 (6) 接触式激振器 (7) 力传感器 (8) 偏心电机(9) 磁电式速度传感器 (10) 被动隔振系统 (11) 简支梁/悬臂梁 (12) 主动隔振系统(13)

5、单/双自由度系统 (14) 压电式加速度传感器 (15) 电涡流位移传感器 (16) 磁性表座DHVTC 振动教学系统实验手册- 3 -2.1 振动与控制实验台振动测试与控制实验台由弹性体系统（包括简支梁、悬臂梁、薄壁圆板、单双自由度系统、三自由度系统模型）组成，配以主动隔振、被动隔振用的空气阻尼减震器、动力吸振器等，可完成振动与振动控制等 20 多个学生实验。2.2 激振系统与测振系统2.2.1 激振系统包括：DH1301 扫频信号发生器； JZ-1 型接触式激振器；JZF-1 型非接触式激振器；偏心电机、调压器； 力锤。2.2.2 测振系统包括：DH620 磁电式速度传感器； DH112

6、压电式加速度传感器；OD900800 电涡流位移传感器； 力传感器。2.3 动态采集分析系统信号适调器；数据采集分析仪；计算机系统（或笔记本电脑） ；控制与基本分析软件；模态分析软件。DHVTC 振动教学系统实验手册- 4 -三、DHVTC 仪器的使用方法3.1 激振系统的使用方法3.1.1 DH1301 扫频信号发生器DH1301 扫频信号发生器是配有功率放大后的正弦激振信号源，可推动 JZK-1 型接触式激振器或 JZF-1 型非接触式激振器。3.1.1.1 技术指标：频率范围：0.1Hz9999.9Hz；谐波失真：1%；最大输出功率：60W；输出电流：0A5.5A；功耗：20W。3.1.

7、1.2 使用方法：先将 DH1301 信号源接通电源，并处于关闭状态，用激振器信号输入线把激振器与 DH1301 后端的功率输出接线柱相连，打开电源开关，设置一个自定义的正弦定频信号，仪器进入正常工作状态。3.1.2 JZK-1 型电动型接触式激振器的使用方法3.1.2.1 技术指标：激振频率范围：10Hz1000Hz；最大激振力：2000g；最大行程：1.5mm。3.1.2.2 使用方法：激振器与被测物体可靠连接。按图 1-1 接好配置仪器，启动激振器信号源，设定相应的激振频率，即可实现对试件的激振。3.1.3 JZF-1 型磁电型非接触式激振器的使用方法3.1.3.1 技术指标：最大激振频

8、率范围：10Hz1000Hz；最大激振力：50g；安装间隙：1mm10mm。DHVTC 振动教学系统实验手册- 5 -3.1.3.2 使用方法：将非接触式激振器安装在磁性表座上，根据被测激振件的刚度大小调节激振器与被测激振件的初始间隙。在做试验时，还应根据各阶固有频率的高低随时调节激振器与被测激振件的间隙，使互相不会发生碰撞。启动激振信号源，即可实现对试件的激振。3.1.4 偏心电动机和调压器的使用方法3.1.4.1 由偏心电动机和调压器组成的激振设备；3.1.4.2 单相串激整流子电动机适用单相直流电源供电，其转速随负载或电源电压的变动而变化。我们用改变电源电压的办法来调节电动机的转速，使电

9、动机转速可在 08000 转/分的范围内调节。转速的改变使电机偏心质量的离心惯性力的大小和频率发生改变，利用偏心质量的离心惯性力，即可实现对试件的激振。3.2 测试系统的使用方法3.2.1 动态数据采集分析仪的使用方法仪器与传感器通过适调器或连接线连接，接上电源，启动仪器，安装 1394 驱动（若为以太网口，则跳过），打开软件进行信号采样等操作。3.2.2 DH620 磁电式速度传感器3.2.2.1 技术指标：频 率 范 围 10Hz1000Hz；传 感 器 灵 敏 度 20V/ms-1；最 大 量 程 0.5ms-1；重 量 150g。3.2.2.2 使用方法：利用传感器底座的螺钉或磁力座，

10、将 DH620 磁电式振动速度传感器安装在被测振动体上，其外壳随振动体而振动，位于气隙间的线圈就切割磁力线，发出正比于振动速度的电势。该电势由导线输入分析仪放大，可测量振动速度。信号经积分或微分处理，也可测量振动位移和加速度。本传感器只能测量垂直方向的振动。3.2.3 压电式加速度传感器3.2.3.1 技术指标:频率范围 1Hz10kHz；DHVTC 振动教学系统实验手册- 6 -传 感 器 灵 敏 度 10PC/g。3.2.3.2 使用方法 ：将压电式加速度传感器和电荷适调器用 L5 电缆连接，将电荷适调器接入数据采集分析仪振动测试通道，输入传感器灵敏度，既可测量振动加速度。3.2.4 电涡

11、流位移传感器3.2.4.1 技术指标:频 率 范 围 010kHz；传 感 器 灵 敏 度 5.081V/mm；最 大 振 幅 1mm；幅 值 线 性 度 0.48%F.S。3.2.4.2 使用方法:将电涡流位移传感器接到专用的前置器上，用专用的连接线连接采集仪和电涡流传感器的前置器，输入灵敏度，输入方式 SIN_DC，即可测量位移。DHVTC 振动教学系统实验手册- 7 -实验二 用“李萨如图形法”测量简谐振动的频率一、实验目的1.1 了解李萨如图形的物理意义规律和特点。1.2 学会用“李萨如图形法”测量简谐振动的频率。二、实验装置 图 2-1 实验装置框图三、实验原理李萨如图是把两个传感器

12、测得的信号，一个作为 X 轴一个作为 Y 轴进行合成得到的图形。互相垂直，不同频率的振动的合成，显示出复杂的图形，一般情况下，图形是不稳定的，当两个振动的频率成整数比时，它们就合成了较稳定的图形。为简单起见，以两个振动方向互相垂直的简谐振动的合成进行讨论。设两个振动波形方程为：x=A1 cos( 1t + 1)；y=A 2 cos( 2t + 2)其合成波形的方程式为： 1212121 sincosAxyx 1=2f 1 ， 2=2f 23.1 当 1 = 2 ， ，102DHVTC 振动教学系统实验手册- 8 -12Axy合成波形的轨迹是一条直线，直线通过坐标原点，斜率为两个振幅之比即 A2

13、 /A1 。3.2 当 1 = 2 ，A 2 = A1 ， 时12x2 2xycos+ y 2 = A12 sin2当 = 0 时 （x-y） 2 =0 直线= 45 0时 x2- xy+ y2 = A12 /2 椭圆= 90 0 时 x2 + y2 = A12 圆= 135 0 时 x2 + xy+ y2 = A12 /2 椭圆= 180 0 时 (x+y)2 = 0 直线以上合成波形见下图:3.3 当 1 2 、A 2 = A1 、 2 1 = 时例如： 2 =2 1和 2 =3 1 ，=0 0 ，45 0 （315 0） ，90 0（270 0） ，135 0（225 0） ，180 0时李萨如图形，如下图所示：当 1 与 2 差任意倍、A 1 A 2时，合成波形更为复杂。四、 实验方法4.1 安装偏心电机偏心电机的电源线接到调压器的输出端，调压器电源线接到调压器的输入端（要求电源使用三芯接地插座） ，一定要小心，防止接错，把偏心电机通过安装底板安装在简支梁中部，电机转速（强迫振动频率）可用调压器电压调节旋钮来调节，调节输出电压到 110V 左右，调好后在实验的过程中不要再改变电机转速。