结构工程实验报告

  实验名称:结构的动力特性试验

  实验类型:(3) (1)演示;(2)验证;(3) 综合;(4)设计;(5)其他

  学 院:环境与安全工程学院

  学生姓名:孙奥伟

  专业班级:土木101

  学 号:10434217

  指导老师:王新杰、谢静静

  20xx~20xx学年第二学期第4次实验

  同实验者:申元畅、盛晓青、祁向楠

  实验时间20xx年4月23日

  实验四 结构的动力特性试验

  一、试验目的

  (1)了解振动测试与控制实验系统的组成、安装和调整的方法。

  (2)学会激振器、传感器与数采分析仪的操作、使用方法。 (3)学会测量钢梁的强迫振动频率。 本实验属于综合性实验。

  二、实验仪器及设备

  (1)振动与控制实验台包括简支梁、 悬臂梁、薄壁圆盘、单自由度系统、二自由度系统、多自由度系统模型,配以主动隔振、被动隔振的空气阻尼减震器、单式动力吸振器、复式动力吸振器等组成。

  (2)激动振系统与测振系统,激振系统包括DH1301正弦扫频信号源,JZ-1接触式激器,JZF-1非接触式激振器,偏心电动机,调压器,力锤; MT-3T型磁电式振动速度传感器,DH130压电式加速度传感器,WD302电涡流位移传感器、测力传感器;动态采集分析系统包括信号调理器、数据采集仪、计算机系统、控制与基本分析软件、模态分析软件。

  三、实验原理及操作步骤

  (1)安装偏心电动机。偏心激振电机的电源线调接到调压器的输入端(电源使用三芯接地插座),一定要小心防止接错,把调速电机通过安装底板安装在简支梁中部,电机转速可用调压器电压调节旋钮来调节,调节输出电压到110v左右,调好后在实验过程中不要改变电机转速。

  (2)安装DH1301正弦扫频信号源。将DH1301正弦扫频信号源的输出电压调节旋钮左旋到最小位置,把激振器与输出接线柱相连。

  (3)接测试系统。将扫频信号源的输出信号接到采集仪的1-1通道。将速度传感器布置在偏心激振电机附近,速度传感器测得的信号接到数采仪的1-2通道。设置频率类型,正弦扫频的起、止频率后按“确认”,设置好后按“开始”,调节电压信号到875mv.频率扫频点开始移动,此时观察梁的振动情况。按压电式加速度传感器DH187,选AC方式,量程

  (4)打开仪器电源,进入控制分析软件,新建一个项目,设置采样频率1K量程范围、工程单位和传感器灵敏度等参数(按压电式加速度传感器DH187,选AC方式,量程927,灵敏度系数5.394,磁电式速度传感器610、620选SIN-DC,灵敏度系数选210mv/mm?s),然后平衡、清除零点、启动采样,在曲线显示窗口内点击鼠标右键,选择信号,选择波型1-1和1-2,选择X-Y记录仪显示方式。开始采集数据,数据同步采集显示在图形窗口内。

  (5)调节DH1301 扫频信号源的输出功率,第一步使用线性扫频找出振动频率的大致值,然后利用正弦定频找出利萨如图形的频率,使屏幕上出现一直线或椭(正)圆,此时信号源显示频率即为简支梁的强迫振动的频率f。

  (6)注意采集仪器在采集数据的过程中,不允许关掉仪器。

  加强,在80~90Hz之间一直减弱,定出振动频率的大致值在74~85Hz之间。 然后利用正弦定频仔细查找共振频率,由于频率是以0.1Hz增加的,通过手触感觉共振频率大致在79~80Hz之间。由于是通过自己的手感觉的,所以只能确定大概的值。

  五、结果与讨论

  (1)电源电压为110V时,梁的强迫振动的频率是多少?

  实验结果测得的电压为110V时,梁的强迫振动在79~80Hz左右,由于通过人体的感觉,所以无法确定数据。

  (2)振动与控制实验台由哪几部分组成?

  振动与控制实验台包括:简支梁,悬臂梁,薄壁圆盘,单自由度系统,二自由度系统,多自由度系统模型,配以主动隔振,被动隔振的空气阻尼减震器,单式吸震器,复式吸震器组成。

  (3)控制分析软件的使用步骤?

  新建一个项目,设置采样频率1K量程范围、工程单位和传感器灵敏度等参数(按压电式加速度传感器DH187,选AC方式,量程927,灵敏度系数5.394,磁电式速度传感器610、620-1

  选SIN-DC,灵敏度系数选210mv/mm?s),然后平衡、清除零点、启动采样,在曲线显示窗口内点击鼠标右键,选择信号,选择波型1-1和1-2,选择X-Y记录仪显示方式。开始采集数据,数据同步采集显示在图形窗口内。

  (4)写出实验过程中扫频信号给的电压及其出现利萨如图形时的频率

  第一步,使用线性扫频扫出振动频率的大致值,在75~85Hz之间。然后利用正弦定频找出共振频率大概在79~80Hz之间。

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