随机振动试验报告
高等桥梁结构试验报告
讲课老师: 张启伟(教授)
姓名: 史先飞
学号: 1232627
试验报告
1 试验目的
1.过试验进一步加深对结构模态分析理论知识的理解;
2.熟悉随机振动试验常用仪器的性能与操作方法;
3.复习和巩固随机振动数据测量和分析中有关基本概念;
4.掌握通过多点激振、单点拾振的方法，利用DASP2005软件进行模态分析的基本操作步骤。
2 试验仪器和设备
1. ZJY-601振动与控制教学实验仪系统(ZJY-601A型振动教学实验仪、激励锤、YJ9-A型压电型加速度传感器等)。
2. DASP 16通道接口箱。
3. 装有“DASP2005智能数据采集和信号分析系统”软件的PC机。
4. 有关设备之间的联接电缆。
3 试验原理
3.1模态叠加原理
N自由度线性振动系统的运动微分方程是一组耦合的方程组:
引入模态矩阵Φ和模态坐标(广义坐标或主坐标)q，使X= Φq。
如果阻尼矩阵能对角化，方程组即可解耦:
解耦后的第i个方程为:
可见，采用固有振型描述振动的模态坐标后，N自由度线性振动系统的振动响应可以表示为N阶模态响应的叠加。
3.2实模态理论
实模态理论建立在无阻尼的假设基础上。在实模态理论中，模态频率就是系统的无阻
,尼模态固有频率错误～未找到引用源。;而固有振型矩阵中的各元素都是实数，它们之间i
的相位差是0?或180?。
系统在P点激励，l点测量的频响函数为:
K,,式中，称为频率比，，为模态固有频率。当，则: ,,,,,/,,,iiiiiMi
取频响函数矩阵的一列或一行，如第P列，就可确定振动系统的全部动力特性(模态参数)。
3.3伪实模态理论
某些有阻尼振动系统有时会出现与实模态一样的实数振型，而非复数振型，但其模态
2,,,,,1固有频率为，具有这种性质的振动系统的模态称为伪实模态。伪实模态理diii
论仅适应于阻尼矩阵可解耦，即可采用固有振型矩阵正交化模态称为伪实模态。在伪实模态下，各测点的相位差都是0?或180?。
伪实模态理论仅适应于阻尼矩阵可解耦，即可采用固有振型矩阵正交化的情况。一般情况下，阻尼矩阵对角化的充要条件为:
上式也是有阻尼振动系统方程解耦的充要条件。
总之，H(ω)建立了模态参数与频响函数的关系。因此，利用实验测出的H(ω) 值，即可计算出系统的模态参数。根据频响函数的互易定理及模态理论，只需
H(ω)矩阵的一列(或一行)即可求出全部模态参数。
本实验旨在通过一个简支梁的振动测试，了解和学习随机振动试验的基本测试方法以及利用软件进行模态分析的基本操作步骤，让同学们更深刻的理解桥梁实验的基本方法和基本流程，以及对测量数据的分析判断。
4 试验模型简介和试验前的预习
4.1试验模型
本试验选用的模型是一个矩形截面的钢简支梁，如图一所示:
图一试验模型
53其中，钢梁的弹性模量为,=2.0×10MPa，质量密度为ρ=7850kg/m，横截面为矩形等截面。图中的尺寸单位为mm。
4.2理论计算
4.2.1用有限元软件SAP2000进行模态分析，建模如下:
图二试验有限元建模模型
4.2.2计算结果
振型频率/Hz 第一阶第二阶第三阶第四阶第五阶 SAP2000 39.207 156.74 352.34 625.52 975.51 5 试验内容与步骤
5.1试验准备
1) 熟悉各台仪器面上各键、钮、表头等。
2) 将加速度传感器用磁铁固定在梁上。
3) 全部仪器接线完毕，须检查确实无误，方可开机。
至此，全部准备工作就绪。
5.2试验(运行“DASP2005智能数据采集和信号分析系统”)
1) 建立“几何文件”
根据被测模型建立“几何文件”。
2) 频响测试
根据被测振动的幅值、频率等选择合适的参数，然后用激励锤垂直迅速的敲击简支梁的测点进行频响测试，每个测点激励两次。实验仪器会自动拾取激励的信号和响应信号。
3) 模态分析
根据“几何文件”以及“频响测试”进行模态分析。
6 数据处理
6.1原始数据整理
通过DASP2005智能数据采集和信号分析系统对力锤的激励以及响应进行采集、分析，得到简支梁的前几阶振动频率，振型以及阻尼比。现将测量得到的模态结果汇总如下:
模态频率和阻尼比
阶数第一阶第二阶第三阶第四阶第五阶频率(Hz) 39.956 161.489 350.676 636.395 991.833 阻尼比(%) 2.990 2.103 0.164 0.467 0.192 模态质量、刚度和阻尼比
阶数第一阶第二阶第三阶第四阶第五阶
M 1.00E+00 1.00E+00 1.00E+00 1.00E+00 1.00E+00
K 6.3026E+04 1.0295E+06 4.8548E+06 1.5989E+07 3.8836E+07 C 7.5053E+00 2.1337E+01 3.6083E+00 1.8667E+01 1.1942E+01 振型
第一阶
第二阶
第三阶
第四阶
第五阶
6.2数据分析
通过比较实测数据与理论分析结果的对比，可知试验数据与理论计算数据存在一定的差距，但总体的试验结果与理论计算结果相差不大，如下表频率值的误差计算所示: 频率(Hz) 第一阶第二阶第三阶第四阶第五阶 SAP2000(a) 39.207 156.74 352.34 625.52 975.51 试验值(b) 39.956 161.489 350.676 636.395 991.833
(a-b)/b -1.87% -2.94% 0. 47% -1.71% -1.65%
分析误差的产生原因以及各因素的影响作用，可知误差的产生原因有:(1)试验理论上为简支梁，但是实际根据试验条件，梁的两端均采用了铰接，边界条件不同造成试验值;(2)试验中阻尼会对结果造成影响，但是在有限元软件建模时，没有考虑阻尼的影响;(3)试验的简支梁约束不能做到完全铰接;(4)力锤敲击时的激励信号不能做到完全的垂直钢梁以及敲击不够迅捷;(5)由于人为的影响，每次力锤敲击的力度和迅捷度都不一样;(6)钢梁的激励点位置较少而使高阶振型出现尖角;(7)理论结果本身具有一定误差，不同有限元软件之间也会有差别。
7 小结与体会
本次试验让我进一步理解了等截面简支梁模态特征的测试和研究，基本熟悉了DASP智能数据采集和信号分析系统的测试性能和基本的操作方法。试验老师生动、耐心、细致的讲解，同学之间的相互配合，共同完成了这次试验，给我留下了深刻的印象。
本次试验重点在于让同学们理论联系实际，通过试验，来加深对多点激振、单点拾振方法的理解和运用。而且通过sap2000建模，让我熟悉了有限元软件的基本操作步骤，对我以后的学习和工作具有很重要的意义。
试验和理论分析的结果总是会有误差，试验的重要环节就是对误差进行分析，并且找到改进的方法。误差分析的过程，也是对试验理论更深的理解和运用的过程。本次试验造成误差的原因有多种，有试验边界条件、阻尼的影响，有人为因素的影响，还有有限元软件的影响等等。减小误差的影响，就需要改进试验方法，在细节上更加严格要求，同时，有限元建模的时候，需要考虑到更复杂的条件，更加真实的模拟实际情况。
总体来说，本次试验是成功的，试验值相当接近理论值，让我们兴奋不已。只有通过更深入的学习，才能更好的理解掌握工程中的各种问题，才能通过理论和模型真实的模拟出实际的结果，为人类的工程事业做出更多贡献。
目录 第1章测试的目的 (1) 第 2 章高层建筑结构现场动力特性测试方法 (3) 2.1概述 (3) 2.2 影响高层建筑动力测试的环境因素 (3) 2.3高层建筑结构脉动测试测点分类 (3) 2.3.1水平振动测点 (3) 2.3.2扭转振动测点 (4) 2.4测点及测站布置原则 (4) 2.4.1找好中心位置布置平移振动测点。 (4) 2.4.2在建筑物的两侧布置扭转测点 (4) 2.5 传感器布置的方法 (5) 第3章西安建筑科技大学XX大楼现场动力测试 (6) 3.1 结构概况 (6) 3.2 测试目的 (6) 3.4 测试仪器设备 (6) 3.5 测试方案 (6) 3.6 脉动过程记录 (7) 3.7结果分析 (9) 3.8 结论 (11) 参考文献 (12)
第1章测试的目的 高层建筑结构的动力特性指它的自振频率、振型及阻尼比.虽然这些动力特性可以通过理论计算求得，但通过测试所得的动力特性仍然具有重要意义。主要表现在以下几个方面: ①.检验理论计算 理论计算方法求结构的自振频率时存在误差。于在理论计算过程中，要先确定计算简图和结构刚度，而实际结构往往是比较复杂的，计算简图都要经过简化，常填充墙等非结构构件并不记入结构刚度，而且结构的质量分布、材料实际性能、施工质量等都不能很准确的计算。因此，计算周期与实测周期相比，往往相差很多，据统计，大约前者为后者的1.5--3倍。这样，如果直接采用理论计算的自振周期计算等效地震荷载，往往使内力及位移偏小，设计的结构不够安全。因此，理论周期要用修正系数加以修正。现场实测可以得到建筑物建成后实际的动力特性，因此是准确可靠的。所得数据可以与理论计算数据进行对照比较，验证理论计算，也可为设计类似的对于超高层建筑提供经验及依据。 ②．验证经验公式 通过实测手段对各种不同类型的建筑物进行测试以后，可归纳总结出结构周期的规律，得到计算结构振动周期的经验公式。在估算结构动力特性及估算地震作用时采用经验公式可快速得到结果，方便实用。由于实测周期大都采用脉动试验的方法得到，是反映结构在微小变形下的动力特性，得的周期都比较短，如果激振力加大，结构周期会加长。在地震作用下，随着地震烈度不同，房屋会有不同程度的开裂破坏，刚度降低，自振周期会变长。因此，完全按照脉动测试的周期来确定同类型结构的周期，将使计算等效地震力加大，设计偏于保守。所以由脉动方法得到的实测周期需要乘以修正系数，再计算等效地震力。在大量测试工作和积累了丰富资料的基础上，这个修正系数的大小视结构类型、填充墙的多少而定，大约在1.1-1.5之间。在给出经验公式时，计入这一修正系数，这样既可以简化计算，又与实际周期较为接近。 ③.为结构安全性评估及损伤识别提供依据 建筑结构的质量问题不容忽视，它是直接关系着千家万户的生命财产安全和安居乐业的大事，建筑结构的质量状态评估日益受到人们的重视。传统的经验性的评估方法存在许多缺陷和不足，静力检测结构的缺陷也有许多局限性。动力检测应用于整体结构的质量评估受到国内外学者的广泛关注。近10年来，国内外学者一直在寻找一种能适用于复杂结构整体质量评估的方法。目前，到
随机振动试验报告 高等桥梁结构试验报告 讲课老师: 张启伟(教授) 姓名: 史先飞 学号: 1232627 试验报告 1 试验目的 1.过试验进一步加深对结构模态分析理论知识的理解; 2.熟悉随机振动试验常用仪器的性能与操作方法; 3.复习和巩固随机振动数据测量和分析中有关基本概念; 4.掌握通过多点激振、单点拾振的方法，利用DASP2005软件进行模态分析的基本操作步骤。
2 试验仪器和设备 1. ZJY-601振动与控制教学实验仪系统(ZJY-601A型振动教学实验仪、激励锤、YJ9-A型压电型加速度传感器等)。 2. DASP 16通道接口箱。 3. 装有“DASP2005智能数据采集和信号分析系统”软件的PC机。 4. 有关设备之间的联接电缆。 3 试验原理 3.1模态叠加原理 N自由度线性振动系统的运动微分方程是一组耦合的方程组: 引入模态矩阵Φ和模态坐标(广义坐标或主坐标)q，使X= Φq。 如果阻尼矩阵能对角化，方程组即可解耦: 解耦后的第i个方程为: 可见，采用固有振型描述振动的模态坐标后，N自由度线性振动系统的振动响应可以表示为N阶模态响应的叠加。 3.2实模态理论 实模态理论建立在无阻尼的假设基础上。在实模态理论中，模态频率就是系统的无阻 ,尼模态固有频率错误～未找到引用源。;而固有振型矩阵中的各元素都是实数，它们之间i 的相位差是0?或180?。 系统在P点激励，l点测量的频响函数为:
K,,式中，称为频率比，，为模态固有频率。当，则: ,,,,,/,,,iiiiiMi 取频响函数矩阵的一列或一行，如第P列，就可确定振动系统的全部动力特性(模态参数)。 3.3伪实模态理论 某些有阻尼振动系统有时会出现与实模态一样的实数振型，而非复数振型，但其模态 2,,,,,1固有频率为，具有这种性质的振动系统的模态称为伪实模态。伪实模态理diii 论仅适应于阻尼矩阵可解耦，即可采用固有振型矩阵正交化模态称为伪实模态。在伪实模态下，各测点的相位差都是0?或180?。 伪实模态理论仅适应于阻尼矩阵可解耦，即可采用固有振型矩阵正交化的情况。一般情况下，阻尼矩阵对角化的充要条件为: 上式也是有阻尼振动系统方程解耦的充要条件。 总之，H(ω)建立了模态参数与频响函数的关系。因此，利用实验测出的H(ω) 值，即可计算出系统的模态参数。根据频响函数的互易定理及模态理论，只需 H(ω)矩阵的一列(或一行)即可求出全部模态参数。
振动测试技术期末总结 学号： 班级：建筑与土木工程（1504班） 姓名：杨允宁2016年4月27日
目录 1 振动测试概述 (1) 1.1 振动的分类： (1) 1.1.1 按自由度分类： (1) 1.1.2 按激励类型分类： (1) 1.1.3 振动规律分类： (1) 1.1.4 按振动方程分类： (1) 1.2 振动基本参量表示方法： (2) 1.2.1 振幅（u）: 2 1.2.2 周期（T）/频率（f）: (2) 1.2.3 相位（：）: (2) 1.2.4 临界阻尼（C cr） (2) 1.2.5 结构的阻尼系数（C）: (2) 1.2.6 对数衰减率（3）: (3) 1.3 振动测试仪器分类及配套使用： (3) 1.3.1 振动测试仪器分类 (3) 1.3.2 振动测试仪器配套使用： (4) 1.4 窗函数的分类及用途 (5) 1.4.1 矩形窗（Rectangular窗） : (5) 1.4.2 三角窗（Bartlett 或Fejer 窗） : 5 1.4.3 汉宁窗（Hanning 窗）: 5 1.4.4 海明窗（Hamming 窗） (6) 1.4.5 高斯窗（Gauss 窗） (6) 1.5 信号采集及分析过程中出现的问题及解决方法 (7) 1.5.1 信号采集和分析过程中出现的问题 (7) 1.5.2 解决方法 (7) 2 惯性式速度型与加速度型传感器 (8) 2.1 惯性式传感器的分类： (8) 2.2 常用加速度计传感器的工作原理及力学模型：8 2.2.1 电动式（磁电式）传感器： (8) 2.2.2 压电式传感器： (9) 2.3 非惯性传感器： (11) 2.3.1 电涡流式传感器： (11) 2.3.2 参量型传感器： (11) 3 振动特性参数的常用量测方法 (11) 3.1 简谐振动频率的量测： (12) 3.1.1 李萨（Lissajous）如图形比较法： (12) 3.1.2 录波比较法： (12) 3.1.3 直接测频法： (12) 3.2 机械系统固有频率的测量 (13) 3.2.1 自由振动法： (13) 3.2.2 强迫振动法： (13)
变频器机械可靠性 测试规范 拟制：_____黄国华________日期：2010-08-01 审核：___________________日期：__________ 批准：___________________日期：__________
更改信息登记表 规范名称：变频器机械可靠性测试规范 规范编码： 评审会签区： 人员签名意见日期 目录 1. 目的...............................................................................................................................................
2. 范围............................................................................................................................................... 3. 定义............................................................................................................................................... 4. 引用标准....................................................................................................................................... 5. 测试设备....................................................................................................................................... 6. 试验环境....................................................................................................................................... 7. 测试项目....................................................................................................................................... 7.1.测试项目清单 ............................................................................................................ 7.2.试验样品工作状态半正弦波冲击试验 .................................................................... 7.3.试验样品非工作状态半正弦波冲击试验 ................................................................ 7.4.试验样品梯形波冲击试验 ........................................................................................ 7.5.试验样品工作状态正弦扫频试验 ............................................................................ 7.6.试验样品工作状态随机振动试验 ............................................................................ 7.7.试验样品非工作状态随机振动试验 ........................................................................ 7.8.试验中断处理 ............................................................................................................ 8. 数据记录及报告格式 ................................................................................................................... 8.1.机械可靠性测试数据记录表 .................................................................................... 8.2.机械可靠性测试报告格式 ........................................................................................ 变频器机械可靠性测试规范 1.目的 检验变频器产品机械可靠性是否满足标准和客户要求；本规范主要集中在验证变频器产品在冲击和振动环境因素规定限值内的工作能力，评定产品对贮存、运输、搬运及使用环境的适应性。 2.范围 本规范规定的机械可靠性测试方法，适用于英威腾电气股份有限公司开发的所有变频器产品。 3.定义 ●可靠性（reliability）：产品在规定条件下、规定时间内完成规定功能的能力。 ●环境可靠性试验（environmental reliability test）：采用自然暴露或人工模拟的方法 将产品暴露在特定环境中，为验证产品环境可靠性而开展的试验；完整的环境试验操作顺序，通常包括预处理（必要时）、初始检测（必要时）、条件试验、恢复、最后检测。 ●初始检测（initial examination and measurement）：预处理后，条件试验之前对试验
《机械振动基础》实验报告 （2015年春季学期） 姓名 学号 班级 专业机械设计制造及其自动化报告提交日期2015.05.07 哈尔滨工业大学
报告要求 1.实验报告统一用该模板撰写，必须包含以下内容： (1)实验名称 (2)实验器材 (3)实验原理 (4)实验过程 (5)实验结果及分析 (6)认识体会、意见与建议等 2.正文格式：四号字体，行距为1.25倍行距； 3.用A4纸单面打印；左侧装订； 4.报告需同时提交打印稿和电子文档进行存档，电子文档由班长收 齐，统一发送至：liuyingxiang868@https://www.doczj.com/doc/2a3701183.html,。 5.此页不得删除。 评语： 教师签名： 年月日
实验一报告正文 一、实验名称：机械振动的压电传感器测量及分析 二、实验器材 1、机械振动综台实验装置(压电悬臂梁) 一套 2、激振器一套 3、加速度传感器一只 4、电荷放大器一台 5、信号发生器一台 6、示波器一台 7、电脑一台 8、NI9215数据采集测试软件一套 9、NI9215数据采集卡一套 三、实验原理 信号发生器发出简谐振动信号，经过功率放大器放大，将简谐激励信号施加到电磁激振器上，电磁激振器振动杆以简谐振动激励安装在激振器上的压电悬臂梁。压电悬臂梁弯曲产生电流显示在示波器上，可以观测悬臂梁的振动情况；另一方面，加速度传感器安装在电磁激振器振动杆上，将加速度传感器与电荷放大器连接，将电荷放大器与数据采集系统连接，并将数据采集系统连接到计算机（PC机）上，操作NI9215数据采集测试软件，得到机械系统的振动响应变化曲线，可以观测电磁激振器的振动信号，并与信号发生器的激励信号作对比。实验中的YD64-310型压电式加速度计测得的加速度信号由DHF-2型电荷放大器后转变为一个电压信号。电荷放大器的内部等效电路如图1所示。 q
振动与控制系列实验 姓名：李方立 学号：201520000111 电子科技大学机械电子工程学院
实验1 简支梁强迫振动幅频特性和阻尼的测量 一、实验目的 1、学会测量单自由度系统强迫振动的幅频特性曲线。 2、学会根据幅频特性曲线确定系统的固有频率f 0和阻尼比。 二、实验装置框图 图3.1表示实验装置的框图 图3-1 实验装置框图 K C X 图3-2 单自由度系统力学模型 三、实验原理 单自由度系统的力学模型如图3-2所示。在正弦激振力的作用下系统作简谐强迫振动， 设激振力F 的幅值B 、圆频率ωo(频率f=ω／2π)，系统的运动微分方程式为： 扫频信号源 动态分析仪 计算机系统及分析软件 打印机或 绘图仪 简支梁 振动传感器 激振器 力传感器 质量块 M
或 M F x dt dx dt x d M F x dt dx n dt x d F Kx dt dx C dt x d M /2/222 22 2 222=++=++=++ωξωω （3-1） 式中：ω—系统固有圆频率 ω =K/M n ---衰减系数 2n=C/M ξ---相对阻尼系数 ξ=n/ω F ——激振力 )2sin(sin 0ft B t B F πω== 方程①的特解，即强迫振动为： ) 2sin()sin(0?π?ω-=-=f A A x （3-2） 式中：A ——强迫振动振幅 ? --初相位 2 0222024)(/ωωωn M B A +-= （3-3） 式(3-3)叫做系统的幅频特性。将式(3-3)所表示的振动幅值与激振频率的关系用图形表示，称为幅频特性曲线(如图3-3所示)： 3-2 单自由度系统力学模型 3-3 单自由度系统振动的幅频特性曲线 图3-3中，Amax 为系统共振时的振幅；f 0为系统固有频率，1f 、2f 为半功率点频率。 振幅为Amax 时的频率叫共振频率f 0。在有阻尼的情况下，共振频率为： 2 21ξ-=f f a (3-4) 当阻尼较小时，0f f a =故以固有频率0f 作为共振频率a f 。在小阻尼情况下可得 01 22f f f -= ξ (3-5) 1f 、2f 的确定如图3-3所示： M X C K
国家标准《包装运输包装件基本试验第23部分随机振动试验方法》（征求意见稿）编制说明 一、任务来源 根据全国包装标准化技术委员会文件《关于下达2009年第一批国家标准修订计划项目的通知》【包标委（2009）013号】，由全国包装标准化技术委员会归口，由中国包装科研测试中心负责牵头修订GB/T 4857.23-2003《包装运输包装件随机振动试验方法》。 二、目的和意义： 本次修订主要是是根据本标准依据的ASTM D 4728：1995的修订点而修订的，目前 ASTM标准的最新版本为ASTM D 4728：2006。 ASTM D 4728：2006除编辑方面做了一些调整外，其主要的修订点是取消了所有开环方法的描述，另外一方面本次修订的主要目的是增加中国公路振动的频谱,增加的这些频谱可以直接在实验室使用。 2003版给定的附录文件都是欧美方面的振动数据，没有符合中国国情的振动数据，这样使用欧美振动条件考核包装件在中国运输过程中受振动的影响就不合理。中国包装科研测试中心在经过长时间的振动数据积累，并基于大量数据分析的基础上，得到了“中国公路运输随机振动功率谱密度曲线及“中国京沪铁路运输随机振动功率谱密度曲线实例。”列在了附录B和C。 三、关于随机振动试验方法的说明： 包装件在运输过程中会受到各种复杂的危险情况，对这些危险情况了解不足需要对运输包装件进行随机振动试验。这种方法可以使所有的产品和包装经历共振的过程。 随机振动会对整体运输包装件、以及外包装、内包装、产品和密封等各个部分带来损害。随机振动试验方法可以对这些因素的相互作用进行分析。 随机振动试验很难与正弦振动试验建立对等关系。因为产品的阻尼是非线性的，所以每个产品对振动的反应也各不相同。 随机振动试验不存在的疲劳振动，强度低于正弦定频和扫频振动试验。
《现代机械系统测试技术》 课程报告 课程方向机械设计 学号 姓名 课程负责人 实验指导教师 2015年6 月12 日
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： ) cos )cos(222111φωφω+=+=t A y t A x （
其合成波形的方程式为： )(sin )cos(1221222 122 22 12????-=-- + ?A A xy A y A x 112f πω=， 222f πω= 3.1 当ω1 =ω2 ，12??=，012=-?? 1 2A A x y = 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A 2/A 1。 3.2 当ω1 =ω2 ，A 2 = A 1 ，φ??=-12时 φφ22122sin cos 2A y xy x =+- 当 φ= 0时 ()02=-y x 直线 φ= 45°时 2/22122A y xy x =+- 椭圆 φ= 90°时 2122A y x =+ 圆 φ= 135°时 2/22122A y xy x =++ 椭圆 φ= 180°时 ()02=+y x 直线 以上合成波形见下图2-2。 3.3 当ω1 ≠ω2 、A 2 = A 1 、φ 2 –φ 1 =φ时 例如：ω1 =2ω2和ω1=3ω3，φ=0° ，45°（315°），90°（270°），135°（225°），180°时李萨如图形，如图2-2所示。 图2-2 李萨如图形
振动试验系统测试报告
振动试验系统测试报告 一、系统组成:BTH-1208LS数据采集卡、CT5210恒流适配器、传感器： CT1005L（电荷灵敏度为52.20mV/g）、CT1010LC（电荷灵敏度为99.1mV/g）、CT1050LC（电荷灵敏度为505mV/g），DAQami数据采集应用软件 二、系统参数设置： 1、通道设置：如图1所示，设置3个模拟输入通道，其中AI0代表CT1005L ，AI1代表CT1010LC ，AI2代表CT1050LC。在图表中分别用红色，黄色，绿色表示。量程选择±5V。 图1 通道配置 2、采样率设定：如图2，采样率配置为1000采样点/秒/通道。
图2 采样率配置 三、测试试验 本测试设置两种试验，敲击试验（用手敲击适配器顶端）和手机来电振动试验。 1、敲击试验： 将实验仪器顺次连接起来，如图3所示。 图3 振动敲击试验系统 依次单独开启通道AI0、AI1、AI2，用手敲击适配器顶端同一位置，采集软件中采集到的波形如图4、5、6所示；3个通道同时开启时的波形如图7所示。
图4 单独应用CT1005L时的波形图 图5 单独应用CT1010LC时的波形图
图6单独应用CT1050LC时的波形图 图7三个传感器同时应用时的波形图 从图4—7可看出，在受到同样的外界振动（用手敲击）时，CT1005L 对振动的反应很不灵敏，CT1010LC对振动的反应也不灵敏，而CT1050LC 对振动反应很灵敏，能清楚的反应出它每次受到的振动。 2、手机来电振动试验 系统连接图如图8所示
图8 手机来电振动试验系统 依次单独开启通道AI0、AI1、AI2，当手机来电振动时，采集软件中采集到的波形如图9、10、11所示。 图9 单独应用CT1005L时的波形图
等价振动测试 振动测试多少小时等于运输多少英里？ 首次发表于ISTA 2000年年度会议，2008年12月进行重大修改与升级 摘要： 振动测试多少小时等于运输多少英里？简单的问题，但不幸的是：答案既不简单也不直截了当。本文试图探讨这个等价关系所涉及的相关因素，解释已被接受和证明的方法背后的方法论，并详细讨论加速模拟振动的相关问题。 运输和测试： 为了开始充分解决振动测试等价问题，我们需要细化振动测试方法、以及运输条件和方法。 振动测试： 在包装运输领域有三种常用的振动测试方法。第一种是定位移测试，也称作为重复性冲击或者碰撞测试，可参照ASTM D999 方法A1 或者A2或类似文献。在这种测试中，被测物放置在设备的台面上，台面以25mm的定位移做线性或圆周运动。这种测试经常在某一频率（4.5Hz附近）进行，在此频率下，被测物可以间歇性离开振动台，可通过在被测物下面插入铁片进行验证。技术上说，这根本不是振动，每当包装件重新接触台面时，就引发了一个小的冲击或者碰撞。这种测试不是实况运输的模拟，虽然在运输车辆中可能是包装件的反弹，但根本不是定位移和定振幅。 第二种是正弦测试，参照ASTM D999方法B和C或类似文献。这儿，台面以平滑的正弦方式运动，并且振动频率和加速度都是独立可变的和可控的。这种测试包括扫频（频率缓慢变化）和定频（定振幅、定加速度）测试。在一些规范中，整个振动需求可以被一个或几个正弦扫频满足。但，在传统运输包装领域，扫频振动用于寻找产品或产品包装系统的共振点（自然频率），然后定频测试就被用于评估共振点的潜在风险。这些测试也不是实况运输的模拟，真正的车辆不以平滑的正弦运动振动。 第三种振动测试方法是随机振动，参照ASTM D4728 或类似文献。这时，
振动力学实验报告 学院：___________________ 班级：___________________ 学号：___________________ 姓名：___________________ 山东科技大学
单自由度系统振动实验报告 实验者姓名：________ 院系：_______系_______专业_______班_______组实验日期：________年________月________日 自由振动法测量单自由度系统的参数 一、实验目的 测量系统自由振动的衰减曲线，并对曲线进行时域分析，确定其振动频率、周期、固有频率、衰减系数、相对阻尼系数等参数. 二、实验对象和装置 三、实验步骤 1:将系统安装成单自由度无阻尼系统,在质量块的侧臂安装一个"测量平面". 2:将电涡流传感器对准该平面，进行初始位置的调节.
3:用手轻推质量块，采集一段信号,计算振动频率、周期、固有频率、衰减系数、相对阻尼系数等参数。 4:将系统安装成单自由度有阻尼系统,重做上面试验。 四、实验数据记录和整理 1、无阻尼单自由度自由振动系统实验测量： 计算单自由度振动的振动频率、周期、固有频率、衰减系数、相对阻尼系数周期、频率和阻尼系数： 2、有阻尼单自由度自由振动系统实验测量： 计算单自由度振动的振动频率、周期、固有频率、阻尼系数、相对阻尼系数：
五、简答 1、上述无阻尼自由振动实验中，为什么振动曲线呈现衰减状态？ 2、简述阻尼对于自由振动周期、频率的影响。
计算公式： 对数衰减比3 1 ln A A =δ 则有： d T n δ = 而2 221 n p f T d d -= =π 为衰减振动的周期，π π222 2n p p f d d -= =为衰减振动的频率，22n p p d -= 为衰减振动的圆频率。
实验三：简谐振动幅值测量 一、 实验目的 1、了解振动位移、速度、加速度之间的关系。 2、学会用压电传感器测量简谐振动位移、速度、加速度幅值 二、实验仪器安装示意图 三、 实验原理 由简谐振动方程：)sin()(?ω-=t A t f 简谐振动信号基本参数包括：频率、幅值、和初始相位，幅值的测试主要有三个物理量，位移、速度和加速度，可采取相应的传感器来测量，也可通过积分和微分来测量，它们之间的关系如下： 根据简谐振动方程，设振动位移、速度、加速度分别为x 、v 、a ，其幅值分别为X 、V 、A ： )sin(?ω-=t X x )cos()cos(?ω?ωω-=-==t V t X x v )sin()sin(2?ω?ωω-=--==t A t X x a 式中：ω——振动角频率 ?——初相位 所以可以看出位移、速度和加速度幅值大小的关系是：X V A X V 2 ωωω===,。 振动信号的幅值可根据位移、速度、加速度的关系，用位移传感器或速度传感器、加速度传感器进行测量，还可采用具有微积分功能的放大器进行测量。 在进行振动测量时，传感器通过换能器把加速度、速度、位移信号转换成电信号，经过放大器放大，然后通过AD 卡进行模数转换成数字信号，采集到的数字信号为电压变化量，通过软件在计算机上显示出来，这时读取的数值为电压值，通过标定值进行换算，就可计算出振动量的大
小。 DASP 通过示波调整好仪器的状态（如传感器档位、放大器增益、是否积分以及程控放大倍数等）后，要在DASP 参数设置表中输入各通道的工程单位和标定值。工程单位随传感器类型而定，或加速度单位，或速度单位，或位移单位等等。 传感器灵敏度为K CH （PC/U ）（PC/U 表示每个工程单位输出多少PC 的电荷，如是力，而且参数表中工程单位设为牛顿N ，则此处为PC/N ；如是加速度，而且参数表中工程单位设为m/s 2 ，则此处为PC/m/s 2 ）； INV1601B 型振动教学试验仪输出增益为K E ；积分增益为K J （INV1601 型振动教学试验仪的一次积分和二次积分K J =1）； INV1601B 型振动教学试验仪的输出增益： 加速度：K E = 10(mV/PC) 速度：K E = 1 位移：K E = 0.5 则DASP 参数设置表中的标定值K 为： )/(U mV K K K K J E CH ??= 四、 实验步骤 1、安装仪器 把激振器安装在支架上，将激振器和支架固定在实验台基座上，并保证激振器顶杆对简支梁有一定的预压力（不要露出激振杆上的红线标识），用专用连接线连接激振器和INV1601B 型振动教学试验放大仪的功放输出接口。把带磁座的加速度传感器放在简支梁的中部，输出信号接到 INV1601B a 加速度。 2、打开INV1601B 型振动教学试验仪的电源开关，开机进入DASP2006 标准版软件的主界面，选择单通道按钮。进入单通道示波状态进行波形示波。 3、在采样参数设置菜单下输入标定值K 和工程单位m/s 2 ,设置采样频率为4000Hz ，程控倍数1倍。 4、调节INV1601B 型振动教学试验仪频率旋钮到40Hz 左右，使梁产生共振。 5、在示波窗口中按数据列表进入数值统计和峰值列表窗口，读取当前振动的最大值。 6、改变档位v (mm /s )、d (mm )进行测试记录。 7、更换速度和电涡流传感器分别测量a (m /s 2 )、v (mm /s )、d (mm )。
XX省 XX 至 XX 高速公路工程项目C4 合同段 XXX 隧道爆破振动 测 试 报 告 XX交大工程检测咨询有限公司 二〇一五年十二月
XX省 XX 至 XX 高速公路工程项目C4 合同段 XXX 隧道爆破振动 编制： 审核： XX交大工程检测咨询有限公司 二〇一五年十二月
目录 1、工程概况 (1) 1.1 线路概况 (1) 1.2 隧道概况 (1) 2、监测目的 (1) 3、仪器简介 (1) 4、测点布置 (2) 5、测试结果 (3) 6、结论及建议 (6) 6.1 爆破振动结论 (6) 6.2 建议 (7)
1、工程概况 1.1 线路概况 XX 高速公路连接XX 与 XX 、沟通内地与藏区，是国家高速公路网XX 至 叶城（新疆喀什）国家高速公路的重要组成部分，是成都平原经济区、川南经济 区和攀西经济区连接甘孜藏区进而通往西藏的重要通道。 XX高速公路起于 XX 市雨城区草坝镇，东接乐雅高速公路，西经天全县、泸 定县，止于 XX 城东，路线全长约 135 公里，设计时速 80 公里 /小时。全线桥梁、隧道众多，桥隧比高达 82%，是目前全省桥隧比最高的高速公路。其中，桥梁 129 座 36.176 公里，隧道 44 座 73.182 公里。届时，从成都前往 XX 将由目前的 6 个 小时缩短为 3 小时以内。 1.2 隧道概况 XXX隧道本标段左线长 2245m，右线长 2329m。隧道平面为双洞分离式隧道，左右洞间距 15～40 米。进出口左右线均位于曲线上，纵断面设计为单向坡，左线坡率为 ZK7+500～ ZK8+310 段 1.2%，ZK8+310 ～ZK9+745 段 -0.5%，右线坡 率为 K7+500～K8+310 段 1.2%， K9+310～K9+830 段-0.5%（ XX 至 XX 方向上坡为正）。在 K9+200 右侧设置支洞，长 324m，纵坡 -4.05%，开挖宽度 6.1m，开挖高度 7.32m，每 100m 设置会车道，长 20m。与主洞 K9+040 相交。 隧道路面按双向四车道设置，设计行车速度为80km/h，隧道建筑限界主洞 净宽 10.25m，隧道净高 5.0m；防水等级：二级；二次衬砌抗渗等级不小于S8； 汽车荷载等级为公路 -Ⅰ级。 2、监测目的 为预防爆破产生的振动效应影响爆区周围建筑设施安全，依照《爆破安全规 程》（ GB6722-2014）的有关规定，受中国中铁二局第四工程有限公司委托，对 XXX隧道爆破作业进行振动监测，采集爆破振动数据，为爆破作业现场提供科 学数据，对有可能发生由爆破振动引起的纠纷提供可靠的依据。 3、仪器简介 TC-4850振动分析仪主要用于对地震波、机械振动或各种冲击进行信号记录 与数据分析、结果输出、显示打印存盘而设计的便携式仪器。它直接与压力、速
《结构试验》 教学实验指导书及实验报告 熊世树编写 学生姓名：娄阳崇 学生学号：U201115405 所在班级：道桥1101班 华中科技大学土木工程与力学学院 2014年05月
目录 实验一钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验 钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验报告 实验二悬索桥缩尺模型实验 悬索桥缩尺模型实验报告 实验三混凝土强度、缺陷及保护层厚度无损检测混凝土强度、缺陷及保护层厚度的检测报告 实验四钢框架动载实验 钢框架动载实验报告
实验一钢筋混凝土梁正截面受弯性能实验 一、实验目的 1、通过梁的试验设计，掌握试验设计的主要内容； 2、通过对钢筋混凝土梁正截面的承载力、刚度及抗裂度的实验测定，进一步 熟悉钢筋混凝土受弯构件实验的一般过程。 3、进一步熟悉结构实验的常用仪表的选择和使用方法。 4、加深对钢筋混凝土梁正截面受弯性能的认识。 二、试件 1、试件：试件为普通钢筋混凝土简支梁，截面尺寸及配筋图2-1所示。 混凝土：实验2测试，钢筋：主筋Ⅱ级，其它Ⅰ级 图2-1 试件尺寸及配筋 三、仪器设备 1、加载设备：手动千斤顶和分配梁 2、应变仪YE-2538 3、应变计 4、百分表 5、裂缝测试仪 6、荷载传感器
四、实验方案设计 根据上述试验梁，完成实验设计（加载设计和观测设计）。主要确定实验加载装置、加载制度；进行测点布置和仪器选择。 1、加载系统设计 2、加载程序 根据开裂荷载、标准荷载和破坏荷载进行加载制度设计，采用分级加载，在标志荷载时细分2-4级，并给出加载程序表。 （1）开裂荷载确定 为准确测定开裂荷载值，实验过程中应注意观察第一条裂缝的出现。在此之前应把荷载级取为标准荷载的5%。 （2）破坏荷载确定 当试件进行到破坏时，注意观察试件的破坏特征并确定其破坏荷载值。当发现下列情况之一时，即认为该构件已经达到破坏，并以此时的荷载作为试件的破坏荷载值。 ●正截面强度破坏： ①受压混凝土破坏; ②纵向受拉钢筋被拉断; ③纵向受拉钢筋达到或超过屈服强度后致使构件挠度达到跨度的1/50； 或构件纵向受拉钢筋处的最大裂缝宽度达到1.5毫米。 ●斜截面强度破坏 ①受压区混凝土剪压或斜拉破坏； ②箍筋达到或超过屈服强度后致使斜裂缝宽度达到1.5毫米； ③混凝土斜压破坏。 ●受力筋在端部滑脱或其它锚固破坏。
压电陶瓷振动的干涉测量实验报告 一、实验目的与实验仪器 1.实验目的 （1）了解压电陶瓷的性能参数； （2）了解电容测微仪的工作原理，掌握电容测微仪的标定方法； （3）、掌握压电陶瓷微位移测量方法。 2.实验仪器 压电陶瓷材料（一端装有激光反射镜，可在迈克尔逊干涉仪中充当反射镜）、光学防震平台、半导体激光器、双踪示波器、分束镜、反射镜、二维可调扩束镜、白屏、驱动电源、光电探头、信号线等。 二、实验原理 1. 压电效应 压电陶瓷是一种多晶体，它的压电性可由晶体的压电性来解释。晶体在机械力作用下，总的电偶极矩（极化）发生变化，从而呈现压电现象，因此压电陶瓷的压电性与极化、形变等有密切关系。 1) 正压电效应：压电晶体在外力作用下发生形变时，正、负电荷中心发生相对位移，在某些相对应的面上产生异号电荷，出现极化强度。对于各向异性晶体，对晶体施加应力时，晶体将在X，Y，Z 三个方向出现与应力成正比的极化强度，即： E = g·T（g为压电应力常数）， 2) 逆压电效应：当给压电晶体施加一电场E 时，不仅产生了极化，同时还产生形变，这种由电场产生形变的现象称为逆压电效应，又称电致伸缩效应。这是由于晶体受电场作用时，在晶体内部产生了应力（压电应力），通过应力作用产生压电应变。存在如下关系： S = d·U（d为压电应变常数） 对于正和逆压电效应来讲，g和d 在数值上是相同的。 2. 迈克耳逊干涉仪的应用 迈克耳逊干涉仪可以测量微小长度。上图是迈克耳逊干涉仪的原理图。分光镜的第二表面上涂有半透射膜，能将入射光分成两束，一束透射，一束反射。分光镜与光束中心线成45°倾斜角。M1和M2为互相垂直并与分束镜都成45°角的平面反射镜，其中反射镜M1后
3 电磁兼容 序号项目名称备注 1 CE10 2 10kHz～10MHz电源线传导发射1000-1500 2 CS101 25Hz～50kHz电源线传导敏感度1000-1500 3 CS106 电源线尖峰信号传导敏感度1000-1500 4 CS114 10kHz～400MHz传导敏感度2000-3000 5 CS115 电缆束注入脉冲激励传导敏感度1000-1500 6 CS116 10kHz～400MHz 电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度1200-2000 7 RE102 10kHz～18GHz电场辐射发射2000-3000 8 RE103 10kHz～400MHz传导敏感度 4 环境应力筛选 4.1 环境应力筛选对象 筛选产品的级别包括：印制电路板组装件，电源模块整机。 4.2 基本要求 a）环境应力筛选一般先做温度循环，在做随机振动； b）只有性能测试合格的产品，才能进行环境应力筛选； c）所有试验产品应去除包装物及其减震装置后再进行试验。 4.3 试验场所要求 a）温度：15℃～35℃； b）现对湿度：试验场所的湿度环境； c）气压：试验场所的当地气压。 4.4 试验允许误差 a）温度：±2℃； b）箱内温度梯度：小于1℃/m； c）随机振动：随机振动控制点的测量PSD与规定的PSD相差不得超过±3dB，在500Hz～2000Hz范围内允许误差为-6dB，但累计带宽不得大于频率范围的5%；
e）试验时间：±1%。 4.5 试验记录和报告 环境应力筛选试验过程中应填写试验记录，试验结束后应变性应力筛选实验报告。 4.6 详细要求 4.6.1 印制电路板组装件环境应力筛选要求 4.6.1.1 随机振动 a）随机振动谱：见图2； 频率范围：20Hz～2000Hz； 平直段功率谱密度：0.04g2/Hz； 谱图斜率：20Hz～80Hz，+3dB/oct； 350Hz～2000Hz，-3dB/oct； b) 振动方向：垂直于印制电路板面； c）振动时间：5min； d）控制方式：输入控制； e）安装方式：受试产品通过夹具与振动台刚性连接； f）检测方式：振动后通电检测； g）通电检测不合格产品修复后应按本试验条件补做3min随机振动。 g2/Hz 功 率 +3dB/oct -3dB/oct 谱 密 度 20 80 350 2000 频率（Hz） 图2 随机振动功率谱密度图 4.6.2 整机环境应力筛选要求
2020 压电式传感器测振动实验报告文 档 Contract Template
压电式传感器测振动实验报告文档 前言语料：温馨提醒，报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作，反映情况，答复上级机关的询问。按性质的不同，报告可划分为：综合报告和专题报告；按行文的直接目的不同，可将报告划分为：呈报性报告和呈转性报告。体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后，对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解 本文内容如下：【下载该文档后使用Word打开】 篇一：压电式传感器实验报告 一、实验目的：了解压电传感器的测量振动的原理和方法。 二、基本原理：压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。（观察实验用压电加速度计结构）工作时传感器感受与试件相同频率的振动，质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上，由于压电效应，压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。 三、需用器件与单元：振动台、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模板、压电式传感器实验模板。双踪示波器。 四、实验步骤： 1、压电传感器装在振动台面上。 2、将低频振荡器信号接入到台面三源板振动源的激励源插
孔。 3、将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端，与传感器外壳相连的接线端接地，另一端接R1。将压电传感器实验模板电路输出端Vo1，接R6。将压电传感器实验模板电路输出端V02，接入低通滤波器输入端 Vi，低通滤波器输出V0与示波器相连。 3、合上主控箱电源开关，调节低频振荡器的频率和幅度旋钮使振动台振动，观察示波器波形。 4、改变低频振荡器的频率，观察输出波形变化。 光纤式传感器测量振动实验 一、实训目的：了解光纤传感器动态位移性能。 二、实训仪器：光纤位移传感器、光纤位移传感器实验模块、振动源、低频振荡器、通信接口（含上位机软件）。 三、相关原理：利用光纤位移传感器的位移特性和其较高的频率响应，用合适的测量电路即可测量振动。 四、实训内容与操作步骤 1、光纤位移传感器安装如图所示，光纤探头对准振动平台的反射面，并避开振动平台中间孔。 2、根据“光纤传感器位移特性试验”的结果，找出线性段的中点，通过调节安装支架高度将光纤探头与振动台台面的距离调整在线性段中点（大致目测）。 3、参考“光纤传感器位移特性试验”的实验连线，Vo1与低通滤波器中的Vi相接，低通输出Vo接到示波器。