被动隔振实验与连续弹性梁特性测定实验

实验项目名称被动隔振实验与连续弹性梁特性测定实验实验项目类型验证综合设计其他指导老师签名本次实验成绩一、实验目的：1、建立主动隔振、被动隔振的基本概念；2、学会测量和计算隔振系数η隔振效率E的基本方法并能绘出隔振效率图；3、用共振法测量悬臂梁一、二、三阶固有频率，并绘出一至三阶主振型图。二、实验原理：被动隔振为了使外界的振幅尽可能少的传递到系统中来即减小外界的干扰，需要把仪器、设备与机座之间隔离开来连续弹性悬臂梁横向振动悬臂梁的振动属于连续弹性体的振动，它具有无限多自由度及其相应的固有频率和主振型，其振动可表示为无穷多个主振型的叠加。对于梁体振动时，仅考虑弯曲引起的变形，而不计剪切引起的变形及其转动惯量的影响，这种力学分析模型称为欧拉-伯努利梁。在实验测试时，给梁体施加一个大小适当的激扰作用力，其频率正好等于梁体的某阶固有频率，则梁体便会产生共振，这时梁体变形即为该阶固有频率所对应的主振型，其它各阶振型的影响很小可忽略不计。用共振法确定悬臂梁的各阶固有频率及振型，我们只要连续调节激扰力，当悬臂梁出现某阶主振型且振动幅值最大即悬臂梁产生共振时，这时激扰力的频率就可以认为是悬臂梁的这一阶振动的固有频率。在工程实践中，最重要是确定振动系统最低的几阶固有频率及其主振型。本实验主要运用共振法测定悬臂梁一、二、三、阶固有频率及其相应的主振型。三、实验设备及仪器：1、质量块（视为精密仪器）、简支梁（视为地基）；2、ZG-1型传感器2只、隔振器；3、SJF-3型激振信号源、JZ-1型激振器；4、SCZ2-3型测振仪、虚拟测试仪；5、非接触式激振器、连续弹性梁；四、实验步骤:五、实验数据原始记录：隔振器自由衰减振动波形图t1t2衰减振动数据记录表：时间t1(s)时间t2(s)衰减次数a周期T（s）固有频率f(1/s)7.02×𝟏𝟎−𝟏9.35×𝟏𝟎−𝟏45.83×𝟏𝟎−𝟐17.2被动隔振试验数据记录及计算表(隔振器固有频率f0=17.2Hz)信号频率ρ简支架振幅B1隔振器振幅B2频率比λ=ρ/f0隔震系数η=B2/B1隔震效率E=(1-η)×100%102.03.20.581.60-60.0%123.25.40.701.69-68.8%133.67.70.762.14-113.9%143.78.50.812.30-129.7%154.111.90.872.90-190.2%164.820.50.934.27-327.1%174.231.30.997.45-645.2%183.125.61.058.26-725.8%1916.215.81.100.982.5%2012.312.11.160.981.6%303.12.91.740.946.5%407.32.12.330.2971.2%417.92.22.380.2872.2%428.82.32.440.2673.9%4310.62.62.500.2575.5%44133.02.560.2376.9%4516.23.52.620.2278.4%4623.44.82.670.2179.5%4833.16.72.790.2079.8%5032.65.72.910.1782.5%605.80.53.490.0991.4%702.80.24.070.0792.9%悬臂梁一、二、三阶固有频率及对应的主振实图一阶主振实图此时的频率为：f=16Hz二阶主振实图此时的频率为：f=102Hz三阶主振实图此时的频率为：f=290Hz六、实验结果计算及分析讨论：悬臂梁一、二、三阶主振型图主振型固有频率主振型图一阶f=16Hz二阶f=102Hz三阶f=290Hz