动态测试实验

动态测试实验

一、实验目的：
1、通过结构固有频率的测试综合运用动态测试系统的组成、安装和调整方法。
2、学会激振器、传感器与数据采集分析系统的操作、使用方法。
二、实验原理：
对于机械系统，经常要测定其固有频率，最常用的方法就是用简谐力激振，引起系统共振，从而找到系统的各阶固有频率。另一种方法是锤击法，用冲击力激振，通过对响应信号进行谱分析，得到系统的各阶固有频率。

动态测试实验系统如图示，由“振动测试实验台”、激振与测振系统、数据动态采集分析系统组成。
1、振动测试实验台
振动测试实验台由弹性体简支梁1，配以接触式激振器4、非接触式激振器5、压电式加速度传感器6、电阻应变式传感器9，10等激振和拾振部件组成，是完成振动测试实验的试验平台。
2、激振系统与测振系统
（1） 激振系统包括：
信号源2、功率放大器3、JZ-1型接触式激振器5、JZF-1型非接触式激振器4、压电陶瓷作动器、力锤（包括测力传感器） 等

（2） 拾振系统
传感器：压电式加速度传感器6、电阻应变式传感器9，10
信号调理仪：四合一放大器12、动态电阻应变仪11
3、数据动态采集分析系统
数据采集仪13、计算机系统（或笔记本电脑）控制与基本分析软件14
三、使用仪器设备：
1、振动实验台，2、被测对象：简支梁
3、激励设备：力锤、压电陶瓷作动器、非接触激振器JZF－1、功率放大器GF－10、信号源；
4、传感器及其调理仪：
（1）电阻应变计（BE120-2FB）和八通道动态电阻应变仪（DYB－5）
（2）压电式加速度传感器和四合一放大器DLF-3
5、数据采集与处理
（1）智能信号采集处理分析仪INV306U－5264；
（2）采集分析系统SC－1
四、实验步骤：
方法一：脉冲激励法
1、安装仪器
1）激励装置：力锤的力传感器输出线接到四合一放大器；
2）传感器1：四个电阻应变计的接线端接入电桥盒，电桥盒的输出接动态电阻应变仪，动态电阻应变仪的输出接数据采集仪；
3）传感器2：压电加速度传感器输出信号接到四合一放大器的电荷放大器通道。然后将四合一放大器的输出接数据采集仪；
2、示波
打开仪器电源，进入数采分析软件，设置采样频率，设置量程范围，在打开的窗口内选择接入信号的测量通道。选择示波功能，用力锤击简支梁根部，同时可看到时域和频域波形；
3、采集与处理
采集脉冲激励下的时域信号，经去均值处理后进行自功率谱分析，自功率谱曲线上的第一个峰就是系统的一阶固有频率，后面的几个峰是系统的高阶频率。
4、记录下各阶固有频率

方法二：简谐激励法
1、安装仪器
1）激励：将信号源的输出端接到功率放大器的输入端，将压电陶瓷作动器的两接线端接到功率放大器的输出端；
2）传感器：同方法一。
2、示波
进入数采分析软件，选择示波功能，设置各项运行参数。打开信号源的电源开关，调节信号源和功率放大器的输出电压，注意不要过载，手动调节输出信号的频率，观察测量信号幅值随频率的变化。
3、测量
从低于第一阶固有频率处开始调节激励信号频率，当简支梁产生振动，且振动量最大时，保持该频率一段时间，采集此时的信号。在去直流处理后进行自功率谱分析，此时的峰值频率即为简支梁振动固有频率，记录频率和相应的幅值。继续增大频率可得到高阶振动频率。
4、数据记录