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材料科学与工程基础实验实验报告详解

材料科学与工程基础实验实验报告详解
材料科学与工程基础实验实验报告详解

郑州航院材料成型及控制工程专业

材料科学与工程基础实验

课设报告

学生姓名:

一、综述

1. 马氏体组织综述

马氏体是将钢加热到一定温度(形成奥氏体)后经迅速冷却(淬火),得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。马氏体通常有片状、板条状,但金相观察中通常表现为针状。高的强度和硬度是马氏体的主要特征之一,通常低碳马氏体具有良好的强度和一定的韧性,高碳马氏体强度高、韧性大。

回火马氏体一般是淬火钢经低温回火(150~250℃)所得组织。有成分不均匀的过饱和的 a-固溶体与高度弥散分布的碳化物FeXC所组成,基本上保持了淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火内应力和脆性,以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具、量具、冷冲模具、滚动轴承以及渗碳件等。低温回火后的工件硬度一般在60HRC以上。

2. 索氏体组织综述

索氏体是钢经正火或等温转变所得到的铁素体与渗碳体的机械混合物,索氏体组织属于珠光体类型的组织,但其组织比珠光体组织细,索氏体具有良好的综合机械性能。

回火索氏体由淬火钢高温回火(500~650℃)所得组织,是较细小的铁素体与球状渗碳体的混合物。具有良好的机械性能,硬度一般在28-33HRC.习惯上将淬火钢加高温回火相结合的热处理工艺称为调质,其目的是获得强度,硬度、塑性和韧性都较好的综合机械性能。因此,广泛用于汽车,拖拉机,机床等的重要结构零件,如连杆,螺栓,齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200-330。

3. 屈氏体组织综述

屈氏体是通过奥氏体等温转变所得到的由铁素体与渗碳体组成的极弥散的混合物。是一种最细的珠光体类型组织,其组织比索氏体组织还细。

回火屈氏体淬火钢经中温回火(350~500℃)所得组织,是极细小的铁素体与球状渗碳体的混合物。其目的是获得高的屈服强度,弹性极限和较高的韧性。因此,它主要用于各种弹簧和热作模具的处理,回火后硬度一般为HRC35-50。

二、实验过程

1. 热处理加工方法、过程

(1)T8号钢:

①淬火

将试样置于780oC炉膛内,保温6分钟左右,取出试样对其进行油冷。

②低温回火

将试样置于220oC炉膛内,保温20分钟左右,取出试样空冷。

(2)45号钢

①淬火

将试样置于840oC炉膛内,保温6分钟左右,取出试样对其进行油冷。

②高温回火

将试样置于560oC炉膛内,保温20分钟左右,取出试样空冷。

(3)20号钢

①淬火

将试样置于860oC炉膛内,保温8分钟左右,取出试样对其进行水冷。

②低温回火

将试样置于220oC炉膛内,保温20分钟左右,取出试样空冷。

2. 硬度测试方法、过程

将经过热处理以后的钢试样擦磨去除表面污垢和氧化层后,置于洛氏硬度机上测量硬度,为了减小测量误差,应进行多次测量,记录数据。

3. 金相试样加工方法、过程

取样后,为了获得一个平整的表面,同时去掉取样时有组织变化的部分,在不影响观察的前提下,可将棱角磨平,并将观察面磨平,一定要将切割时的变形层磨掉。将砂纸铺在平板上,一手按住砂纸,一手拿样品在砂纸上单向推磨,用力要均匀,使整个磨面都磨到,与上道磨痕方向垂直磨制,磨到前道磨痕完全消失时再更换砂纸,分别使用180目、320目、400目、600目、800目、1000目的砂纸依次进行打磨,除去表面的明显的凹坑和划痕,获得光洁的试样平面。于金相显微镜下观察无可见划痕和凹坑后,置于磨抛机上抛光,消除细小划痕。待摩抛完成后,将待观察表面使用成分4%的硝酸酒精进行腐蚀一分钟左右,用清水(必要时用酒精)进行清洗表面。然后,将试样放于金相显微镜下观察其组织。

三、实验结果

1. 热处理加工结果

1)T8钢:淬火后得到马氏体和残余的奥氏体,其硬度、强度高,塑性、韧性差。低温回火得到稳定的回火马氏体组织,其强度、硬度高、耐磨性好,但塑性、韧性相对提高。

2)45号钢:经正常淬火后得到马氏体组织。后经560℃高温回火后得到回火索氏体组织。

3)20号钢:经淬火后得到马氏体。后经220℃低温回火得到回火马氏体。

2.硬度测试结果

1)样品原始硬度(HRC)

2)热处理后硬度(以T8号钢为例,HRC)

3、组织分析结果

(1)热处理之前20号钢金相观察

(2)热处理前45号钢金相观察

(3)热处理之前T8号钢的金相观察

四、实验结果分析

1、T8钢硬度、组织

2、45钢硬度、组织

次数

1 2 3 平均 内部组织 淬火 55.0 55.5 55.7 55.4 马氏体 高温回火

25.7

25.8

26.4

25.9

回火索氏体

次数 处理方式 1 2 3 平均 内部组织

淬火

63.8 64.4 64.5

64.2 马氏体、残余奥氏体

低温回火 57.6 58.0 58.2 57.9 回火马氏体

注:淬火时由于冷速较快,大于C曲线的临界冷却速度,所以可以得到马氏体当高温回火时温度较高,回复较彻底,得到的铁素体中时球状的渗碳体,因

2. 硬度、组织横向、纵向比较

硬度横向、纵向比较:对实验数据分析可以得出,含碳量相同的钢(45钢或T8钢)随着热处理工序淬火、低温回火、高温回火的进行,其硬度逐渐降低;含碳量不同的钢(45钢和T8钢),在相同实验条件下,其硬度值也是不相同的,随着含碳量的增加,硬度逐渐增加。

组织的横向、纵向比较:含碳量相同的钢,在不同热处理条件(淬火、低温回火、中温回火、高温回火)后,其组织依次为:马氏体、回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体。这些组织的强度、硬度逐渐下降,塑性、韧性逐渐上升。回火索氏体具有良好的综合机械性能。

五、结论

根据T8号钢实验结果,并结合查询45号钢和20号钢的文献的数据,可以得出如下结论:

(1)不同热处理得到的硬度和组织是不同的。

(2)通常情况下,因为含碳量的不同,不同牌号的钢在相同的热处理条件下的硬度和组织是不同的。

(3)实际操作中应该根据对材料硬度和组织的要求选择不同的热处理工艺六、参考文献:

【1】金属切削常用材料及热处理手册;机械工业出版社;第1版;2008年8月

【2】材料科学基础;上海交大出版社;胡赓祥蔡珣;第3版;2010年5月

【3】金属学与热处理原理;哈尔滨工业大学出版社;崔钟圻刘北兴,第3版,2007.2

电力工程基础实验报告

电力工程基础 实验二:电力系统自动重合闸仿真分析

一、实验目的 1、了解电力系统自动重合闸的意义 2、熟悉matlab中电力元件库 3、了解matlab进行电力系统仿真的方法和步骤 二、实验原理 1电力系统的数学模型 电力系统一般由发电机、变压器、电力线路和电力负荷构成。电力系统的数学模型一般是由电力系统元件的数学模型组合构成。MATLAB为电力系统的建模提供了简洁的工具,通过电力系统的电路图绘制,可以自动生成数学模型。 1.1电力系统元件库 启动和退出电力系统元件库 启动电力系统元件库的方法有几种,下面介绍两种最简单的方法。 (1)利用指令窗口(Command Windows)启动:在指令窗口中键入powerlib单击回车,则MATLAB软件中弹出电力系统元件对话框(powerlib) (2)利用开始(Start)导航区启动: 单击开始按钮,选择仿真(Simulink)命令,再选择电力系统仿真命令(SimPowerSystem),在弹出的对话框中选择电力系统元件库(Block Library)命令即可 2.电力系统元件库简介 在电力系统元件库对话框中包含了10类库元件,分别是 电源元件(Electrical Sources) 演示教程(Demos)、 线路元件(Elements) 附加元件(Extras) 电力电子元件(Power Electronics)

电机元件(Machines) 电力图形用户接口(Powergui) 连接器元件(Connectors) 电力系统元件库模型(Powelib_models 电路测量仪器(Measurements) 1)电源元件 ●(1)直流电压源元件(DC Voltage Source) ●直流电压源元件在电力系统中可以用来实现一个直流的电压源,如操作电源 等。MATLAB软件提供的直流电源为理想的直流电压源。 ●(2)交流电压源元件(AC Voltage Source) ●交流电压源可以用来实现理想的单相正弦交流电压。 ●(3)交流电流源元件(AC Current Source) ●MATLAB软件提供的交流电流源为一理想电流源 ●(4)受控电压源元件(Controlled Voltage Source) ●MATLAB软件提供的受控电压源是由激励信号源控制的,激励源可以是交流激 励源也可以是直流激励源。 ●(5)受控电流源元件(Controlled Current Source) ●(6)三相电源元件(3-Phase Source) ●三相电源元件是电力系统设计中最常见的电路元件,也是最重要的元件,其 运行特性对电力系统的运行状态起到决定性的作用。三相电源元件提供了带有串联RL支路的三相电源。 ●(7)三相可编程电压源元件(3-Phase Programmable Voltage Source) ●三相可编程电压源是可以对其进行编程的三相电压源,它的幅值、相位、频 率、谐波均可随时间进行变化,应用非常灵活。其主要作用是提供一个幅值、相位、频率、基频分量进行实时变性编程的三相电压源;此外,还可以提供两个谐波分量,作用于基频信号。 2)线路元件 线路元件库包括各种线性网络电路元件和非线性网络电路元件,线路元件共有4类分别是: 支路元件(Elements) 断路器元件(Circuit Breakers) 变压器元件(Transformers) 输配电线路元件(Lines) (1)支路元件(Elements) 支路元件用来实现各种串并联支路或者负载元件,它包括12种元件

燕山大学控制工程基础实验报告(带数据)

自动控制理论实验报告 实验一 典型环节的时域响应 院系: 班级: 学号: 姓名:

实验一 典型环节的时域响应 一、 实验目的 1.掌握典型环节模拟电路的构成方法,传递函数及输出时域函数的表达式。 2.熟悉各种典型环节的阶跃响应曲线。 3.了解各项参数变化对典型环节动态特性的影响。 二、 实验设备 PC 机一台,TD-ACC+教学实验系统一套。 三、 实验步骤 1、按图1-2比例环节的模拟电路图将线接好。检查无误后开启设备电源。 注:图中运算放大器的正相输入端已经对地接了100k 电阻。不需再接。 2、将信号源单元的“ST ”端插针与“S ”端插针用“短路块”接好。将信号形式开关设为“方波”档,分别调节调幅和调频电位器,使得“OUT ”端输出的方波幅值为1V ,周期为10s 左右。 3、将方波信号加至比例环节的输入端R(t), 用示波器的“CH1”和“CH2”表笔分别监测模拟电路的输入R(t)端和输出C(t)端。记录实验波形及结果。 4、用同样的方法分别得出积分环节、比例积分环节、惯性环节对阶跃信号的实际响应曲线。 5、再将各环节实验数据改为如下: 比例环节:;,k R k R 20020010== 积分环节:;,u C k R 22000== 比例环节:;,,u C k R k R 220010010=== 惯性环节:。,u C k R R 220010=== 用同样的步骤方法重复一遍。 四、 实验原理、内容、记录曲线及分析 下面列出了各典型环节的结构框图、传递函数、阶跃响应、模拟电路、记录曲线及理论分析。 1.比例环节 (1) 结构框图: 图1-1 比例环节的结构框图 (2) 传递函数: K S R S C =) () ( K R(S) C(S)

材料成型及控制工程专业综合实验报告

目录 1 实验课题 (1) 2 实验目标 (1) 3 实验原理 (1) 3.1 轧制实验原理 (1) 3.1.1 轧制原理 (1) 3.1.2 轧制力测定原理 (1) 3.2 拉伸实验原理 (2) 4 实验参数设定 (3) 4.1 轧制实验参数的确定 (3) 4.1.1 试样参数的设定 (3) 4.1.2 轧制参数的设定 (3) 4.2 拉伸实验参数的确定 (3) 5 实验内容 (4) 5.1 轧制实验 (4) 5.1.1实验仪器及材料 (4) 5.1.2实验步骤 (4) 5.2 拉伸实验 (4) 5.2.1 实验仪器及材料 (4) 5.2.2实验步骤 (4) 6 实验结果与分析 (5) 6.1 轧制实验结果 (5) 6.2 分析与讨论 (8) 6.2.1 轧制实验 (8) 6.2 拉伸实验结果 (10) 7 实验小结 (15)

综合实验 1 实验课题 变形程度对金属板材冷轧变形力和机械性能的影响。 2 实验目标 通过改变压下量h ?,即改变变形程度h ε(H h H h H h //)(?=-=ε)实验参数分别进行冷轧和拉伸试验,以此来研究铝板在进行同步冷轧时轧制力随变形程度的变化规律,以及在不同压下量时钢板的机械性能(主要为屈服强度s σ和抗拉强度b σ)的影响。 3 实验原理 3.1 轧制实验原理 3.1.1 轧制原理 同步轧制是指上下两轧辊直径相等,转速相同,且均为主动辊、轧制过程对两个轧辊完全对称、轧辊为刚性、轧件除受轧辊作用外,不受其它任何外力作用、轧件在入辊处和出辊处速度均匀、轧件的机械性质均匀的轧制。在轧制过程中,同步轧制变形区金属在前滑区,后滑区上下表面摩擦力都是指向中性面,中性面附近单位下力增强,使平均单位轧制增大。同步轧制时单位轧制压力沿变形区长度方向的类似抛物线形状分布。 3.1.2 轧制力测定原理 目前测量轧制力的方法有两种:应力测量法和传感器法。而传感器测量法又有电容式、 柱作为弹性元件。圆柱体在轧制力作用下产生形变使得应变片的电阻发生变化,将这些应变片按一定的方式连接起来,在接入电桥,就可得到一个与轧制力成比例关系的输出电压,从而将力参数转变成电信号,其原理图如图2所示。

《电力工程基础》实验报告

《电力工程基础》实验报告实验一:供电系统常用设备的了解

一、实验目的 1、认识供电系统各种常用电器设备在供电系统中应用; 2、了解常用电器设备的结构; 3、掌握常用电器设备的功能。 二、实验内容 1、电力变压器的认识 2、互感器的认识 3、熔断器的认识 4、隔离开关的认识 5、负荷开关的认识 6、断路器的认识 7、开关柜的认识

三、实验步骤 1、电力变压器 (1)功能:将电力系统的电能电压升高或降低,以利于电能的合理输送、分配和使用。 (2)型号: (3)结构

图1油浸式电力变压器图2干式电力变压器 (4)分类 ◇按用途分:有升压和降压变压器; ◇按相数分:有单相和三相变压器; ◇按绕组材料分:有铜绕组和铝绕组变压器; ◇按绕组型式分:有双绕组、三绕组和自耦变压器; ◇按调压方式分:有无载调压和有载调压变压器; ◇按绕组绝缘和冷却方式分:有油浸式、干式和充气式; ◇按容量系列分:有R8系列和R10系列。 2、互感器 (1)功能:互感器是按比例变换电压或电流的设备。互感器的功能是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或1A,均指额定值),以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。互感器还可用来隔开高电压系统,以保证

人身和设备的安全。 (2)型号: 1.1 低压电流互感器 电流互感器的型号由字母符号及数字组成,通常表示电流互感器绕组类型、 绝缘种类、 使用场所及电压等级等。字母符号含义如下:第一位字母: L--电流互感器。 第二位字母: M--母线式(穿心式); Q--线圈式; Y--低压式; D--单匝式; F--多匝式; A--穿墙式; R--装入式; C--瓷箱式。 第三位字母: K--塑料外壳式; Z--浇注式; W--户外式;

南理工机械院控制工程基础实验报告

实验1模拟控制系统在阶跃响应下的特性实验 一、实验目的 根据等效仿真原理,利用线性集成运算放大器及分立元件构成电子模拟器, 以干电池作为输入信号,研究控制系统的阶跃时间响应。 二、实验内容 研究一阶与二阶系统结构参数的改变,对系统阶跃时间响应的影响。 三、实验结果及理论分析 1.一阶系统阶跃响应 a. 电容值1uF,阶跃响应波形: b. 电容值2.2uF,阶跃响应波形:

c. 电容值4.4uF,阶跃响应波形: 2?—阶系统阶跃响应数据表 U r= -2.87V R°=505k? R i=500k? R2=496k 其中

T = R2C U c C:)=「(R/R2)U r 误差原因分析: ①电阻值及电容值测量有误差; ②干电池电压测量有误差; ③在示波器上读数时产生误差; ④元器件引脚或者面包板老化,导致电阻变大; ⑤电池内阻的影响输入电阻大小。 ⑥在C=4.4uF的实验中,受硬件限制,读数误差较大3?二阶系统阶跃响应 a.阻尼比为0.1,阶跃响应波形: b.阻尼比为0.5,阶跃响应波形:

4.二阶系统阶跃响应数据表 E R w ( ?) 峰值时间 U o (t p ) 调整时间 稳态终值 超调(%) 震荡次数 C. d. 阻尼比为0.7,阶跃响应波形: 阻尼比为1.0,阶跃响应波形: CHI 反相 带宽限制 伏/格

四、回答问题 1.为什么要在二阶模拟系统中 设置开关K1和K2 ,而且必须 同时动作? 答:K1的作用是用来产生阶跃信号,撤除输入信后,K2则是构成了C2的 放电回路。当K1 一旦闭合(有阶跃信号输入),为使C2不被短路所以K2必须断开,否则系统传递函数不是理论计算的二阶系统。而K1断开后,此时要让 C2尽快放电防止烧坏电路,所以K2要立即闭合。 2.为什么要在二阶模拟系统中设置 F3运算放大器? 答:反相电压跟随器。保证在不影响输入和输出阻抗的情况下将输出电压传递到输入端,作为负反馈。 实验2模拟控制系统的校正实验 一、实验目的 了解校正在控制系统中的作用

VB实验报告 常用控件设计

南京工程学院 电力工程学院 2010/ 2011 学年第 2 学期 实验报告 课程名称 VB语言程序设计 实验项目名称常用控件设计 实验学生班级 实验学生姓名 同组学生姓名 实验时间 2011年4月25 日 实验地点电力工程基础实验室 实验报告成绩:评阅教师签字: 年月日 电力工程学院二OO七年制

说明 1. 实验报告为实验的重要考核依据之一,每个实验必须定一份实验报告. 本实验报告原则上要求手写。 2.本实验报告各项内容的具体格式、字数可由指导教师根据实验具体情况提出具体要求。各项内容可另附页,为便于归档,附页尺寸不得大于本实验报告尺寸,并注意粘牢于附页粘贴处。 3. 实验报告封面中的“实验名称”应为实验教学大纲上所列的规范名称,“实验地点”应写出实验室的具体名称。请确认无误后再填写。 4. 实验报告的建议格式为: 一、实验目的和要求; 二、主要实验仪器和设备; 三、本次实验内容 (一)实验项目名称(按本次实验各项目填写) 1、原理或接线图 2、实验步骤及注意事项 3、实验预习过程中所遇到问题 …… 四、实验记录及数据处理(主要内容包括实验具体实施步骤、 实验原始数据、计算过程与结果、数据曲线、图表等。具体 格式按指导教师要求) 五、实验结论(主要内容包括本实验小结、实验体会或疑 问等。具体格式按指导教师要求) 5. 实验成绩由实验预习、实验表现、实验报告三部分组成。其中前两项各占总成绩的30%。实验报告成绩依据报告的科学性、全面性、规范性及书写态度综合考核。实验报告采用百分制,占实验总成绩的40%,教师请阅本报告后需签字并给出实验报告百分制成绩。 6. 实验报告需按要求时间以班级为单位交给指导教师,最长时间不得超过两周,实验报告如有明显抄袭者或不交者,实验总评成绩按 0 分记。

清华大学精仪系--控制工程基础--实验内容与实验报告

实验内容 (一)直流电机双环调速系统实验,此时必须松开连轴节!不带动工作台! 1. 测试电流环特性 ,由于外接霍尔传感器只有一套,有五套PWM 放大器有电流输出(接成跟随器方式,其电流采样输出为25芯D 型插座的17(模拟地),19脚,但模拟地是电流环的模拟地,不是实验箱运算放大器OP07的地!所以,只能用万用表量测。多数同学可用手堵转,给定微小的输入电压(小于±50mV )加入到电流环输入端,再加大就必须松开手,观察电机转速能否控制?为什么?如果要测试电流环静态特性,必须用台钳夹住电机轴,保证电机堵转。所以此项实验由教师按图22进行,这里只给出以下数据: 图 22 电流环静态特性实验接线图 (1)霍尔传感器的校准 利用直流稳压电源和电流表校准霍尔传感器,该 传感器为LEM-25,当原边为1匝时,量程为25A ,而原边采用5匝时, 量程为5A ;现在按后者的接法实验,M R 约500Ω。 (2)然后利用它来测试PWM 功率放大器的静态传递系数。电流环的静态特性如表2所示。注意电机是堵转的!

1V;得到通频带400Hz. 2.根据给定参数,利用MATLAB设计速度环的校正装置参数,画出校正前后的Bode图调,到实验室自己接线,教师检查无误后,可以通电调试;首先,正确接线保证系统处于负反馈,如果正反馈会产生什么现象?如何通过开环特性判断测速反馈是负反馈?对此有正确定答案后方能够开始实验。 (1)在1 β和β=0.4~0.5时分别调试校正装置的参数,使其单位阶跃输入的 = 响应曲线超调量最小,峰值时间最短,并记录阶跃响应曲线的特征值; 能够用A/D卡把数据采集到计算机中更好! (2)断开电源,记录最佳的校正装置参数; (3)测试速度环静态特性,为加快测试速度,可直接测试输入电压和测速机电压的关系;在转速低的情况下用手动阻止电机的转动,是否会影响转速? 为什么?分析速度环的机械特性(转速与负载力矩的关系曲线称为机械特 性),从而说明系统的刚度。 (4)有条件的小组可测试速度环频率特性(只测量幅频特性)。 (二)电压-位置伺服系统实验 开始,也必须脱开电机与工作台的连轴节!直到位置环调试好后,再把连轴节连接好! 1.断开使能,手动电机转动,检查电子电位计工作的正确性! 2.让位置环开环,利用调速系统,观察电子电位计在大范围工作的正确性,可利用示波器或万用表测试电位计的输出。 3.位置环要使用实验箱的头2个运算放大器,所以必须注意注意位置反馈的极性;为保证位置反馈是负反馈,必须通过位置系统开环来判断,这时位置调节器只利用比例放大器,如果发现目前的接线是正反馈后,怎么接线? 4.将位置环的位置反馈正确接到反馈输入端,利用给定指令电位计,移动它,使电机位置按要求转动。正确后,即可把连轴节连接好,连接连轴节时用专用内六角扳手。这时应该断电! 5.按设计的校正装置连接好,再上电。测试具有比例放大器和近似比例积分调节器时的阶跃响应曲线,并记录之; 6.测试输入电压-位置的传递特性曲线; 7.用手轮加小力矩估计系统的(电弹簧)刚度。 三、实验报告要求 (一)速度环实验 1.对速度环建模,画出速度环方块图,传递函数图 2.画出校正前后的Bode图,设计校正装置及其参数; 3.写出实验原始数据,整理出静态曲线和动态数据; 4.从理论和实际的结合上,分析速度环的特点,并写出实验的收获和改进意见; (二)位置环实验 1.对位置环建模,画出位置环方块图,传递函数图;

《工程材料》热处理实验报告

工程材料综合实验 车辆工程10-1 班 实验者: 陈秀全学号:10047101冯云乾学号:10047103高万强学号:10047105

一实验目的 1区别和研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织; 2分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响,加深理解成分、组织与性能之 间的相互关系; 3、 了解碳钢的热处理操作; 4、 研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响; 5、 观察热处理后钢的组织及其变化; 6、 了解常用硬度计的原理,初步掌握硬度计的使用。 二实验设备及材料 1、 显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等; 2、 金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等; 3、 三个形状尺寸基本相同的碳钢试样(低碳钢 20#、中碳钢45#、高碳钢 T10) 三实验内容 三个形状尺寸基本相同的试样分别是低碳钢、 中碳钢和高碳钢,均为退火状 态,不慎混在一起,请用硬度法和金相法区分开。 6、 热处理前后的金相组织观察、硬度的测定。 、 分析碳钢成分一组织一性能之间的关系。 四实验步骤: &观察平衡组织并测硬度: (1) 制备金相试样(包括磨制、抛光和腐蚀); (2) 观察并绘制显微组织;

(3)测试硬度。 9、进行热处理。 10、观察热处理后的组织并测硬度: (1)制备金相试样(包括磨制、抛光和腐蚀); (2)观察并绘制显微组织。 五实验报告: 、总结出碳钢成分一组织一性能一应用之间的关系

图1工业纯铁图2工业纯铁图3亚共析钢 图6过共析钢图5共析钢调质处理

图8共晶白口铸铁 图7 亚共晶白口铸铁 图10 20#正火(加热到860C +空冷)图9过共晶白口铸铁 图11 45#调质处理图12 T10正火处理

塑料成型加工技术实验报告范文

塑料成型加工技术实验报告范文 篇一:材料加工实验报告(注塑成型CAE分析实验) 一、实验目的 1、掌握注塑成型工艺中各参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对其成型质量的影响大小。 2、了解塑件各种成型缺陷的形成机理,以及各工艺参数对各种缺陷形成的影响大小。 3、初步了解注塑成型分析软件Moldflow的各项功能及基本操作。 4、初步了解UG软件三维建模功能。 5、初步了解UG软件三维模具设计功能。 二、实验原理 1、Moldflow注塑成型分析软件的功能十分齐全,具有完整的分析模块,可以分析出注塑成型工艺中各个参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对成型质量的影响,还可以模拟出成型缺陷的形成,以及如何改进等等,还可以预测每次成型后的结果。 2、注射成型充填过程属于非牛顿体、非等温、非稳态的流动与传热过程,满足黏性流体力学和基本方程,但方程过于复杂所以引入了层流假设和未压缩流体假设等。最后通过公式的分析和计算,就可以得出结果。 三、实验器材 硬件:计算机、游标卡尺、注塑机、打印机

软件:UG软件、Moldflow软件 四、实验方法与步聚 1、UG软件模型建立和模具设计(已省去); 2、启动Moldflow软件; 3、新建一个分析项目; 4、输入分析模型文件; 5、网格划分和网格修改; 6、流道设计; 7、冷却水道布置; 8、成型工艺参数设置; 9、运行分析求解器; 10、制作分析报告 11、用试验模具在注塑机上进行工艺试验(已省去); 12、分析模拟分析报告(省去与实验结果相比较这一步骤); 13、得出结论 五、前置处理相关数据 1.网格处理情况 1)进行网格诊断,可以看到网格重叠和最大纵横比等问题;2)网格诊断,并依次修改存在的网格问题; 3)修改完后,再次检查网格情况。 2.材料选择及材料相关参数 在在方案任务视窗里双击第四项材料,弹出如图材料选择窗可直接选常用材料,也可根据制造商、商业名称或全称搜索 3. 工艺参数设置 双击方案任务视窗里的“成型条件设置”,这里直接用默认值。 4. 分析类型设置(1)最佳浇口位置分析 分析结果:

《信息检索》实习题目及答案11年

《信息检索》实习题目 一、OPAC检索 1、利用“中图分类法”查找自己所在专业的分类号TH,并记录。再使用书目查 询系统查找该分类下的一本图书,写出该书的书名机械创新设计、作者高志,黄纯颖主编清华大学,北京科技大学,中南大学编、出版社北京:高等教育出版社、出版年2010、索书号TH122/825(2)、馆藏复本数3、ISBN号978-7-04-029158-2/CNY、馆藏地自科一库[2楼东部](写一个即可) 2、查找作者姓“李”、索书号为“H31”的图书,记录下检索的结果数量 1314,再在结果中检索由中山大学出版社出版的图书,记录下检索结果的 数量7,并写下任一检索结果的作者谢春锦,葛磊,李惠芳编著 、书名现代海关英语、出版社广州:中山大学出版社、索书号H31/765、在图书馆中 有效的馆藏地点北京路校区北京路校区书库及馆藏复本数5、可借复本数5。 3、分类号是“TP311.1”的是关于哪方面内容的图书程序设计?写出此类书其中一 种图书的书名高级数据库系统及其应用、作者谢兴生、出版社北京:清华大学出版社和索书号。 TP311.13/1292 4、自行熟悉OPAC中“我的图书馆”各项功能,并写出今年所借阅的前两本书的 书名材料力学习题详解:《材料力学·第四版》(刘鸿文主编)理论力学解题方法和技巧,如果可能请进行续借。 二、电子图书检索 1.利用“读秀学术搜索”打开并阅读书名包含“竞争情报”,作者为“王知津” 的图书,写出该书的书名竞争情报”、出版社科学技术文献出版社、出版日期2005.2,并从书中查阅竞争情报的概念:为达到竞争目标,合法而合乎职业伦理地搜集竞争对手和竞争环境的信息,并转变为情报的连续的系统化过程。 2.利用“读秀学术搜索”检索二本有关美国前总统的图书,写出图书的书名、 著者、出版社。 白宫领袖美国已故37位总统从政生涯研究【作者】冯祥英著北京市:团结出版社 美国总统全书【作者】(美)威廉·A. 德格雷戈里奥(William A. DeGregorio)著;周凯等译 北京市:社会科学文献出版社 , 2007 3.利用“读秀学术搜索”找出与自己专业相关的图书,写出其中2本图书的书 名、作者和出版社。 《机械制图》蒋淑蓉,范志勇主编电子科技大学出版社 《机械设计》作者:孙志礼主编 4.利用“读秀学术搜索”检索出有关“纳米”的图书有多少种,并从结果中选 择一种图书查找其江苏省图书馆收藏该书情况。255 江苏省 ?苏州大学图书馆 ?东南大学图书馆 ?无锡江南大学图书馆

南京理工大学控制工程基础实验报告

《控制工程基础》实验报告 姓名欧宇涵 914000720206 周竹青 914000720215 学院教育实验学院 指导老师蔡晨晓 南京理工大学自动化学院 2017年1月

实验1:典型环节的模拟研究 一、实验目的与要求: 1、学习构建典型环节的模拟电路; 2、研究阻、容参数对典型环节阶跃响应的影响; 3、学习典型环节阶跃响应的测量方法,并计算其典型环节的传递函数。 二、实验内容: 完成比例环节、积分环节、比例积分环节、惯性环节的电路模拟实验,并研究参数变化对其阶跃响应特性的影响。 三、实验步骤与方法 (1)比例环节 图1-1 比例环节模拟电路图 比例环节的传递函数为:K s U s U i O =)()(,其中1 2R R K =,参数取R 2=200K ,R 1=100K 。 步骤: 1、连接好实验台,按上图接好线。 2、调节阶跃信号幅值(用万用表测),此处以1V 为例。调节完成后恢复初始。 3、Ui 接阶跃信号、Uo 接IN 采集信号。 4、打开上端软件,设置采集速率为“1800uS”,取消“自动采集”选项。 5、点击上端软件“开始”按键,随后向上拨动阶跃信号开关,采集数据如下图。 图1-2 比例环节阶跃响应

(2)积分环节 图1-3 积分环节模拟电路图 积分环节的传递函数为: S T V V I I O 1 -=,其中T I =RC ,参数取R=100K ,C=0.1μf 。 步骤:同比例环节,采集数据如下图。 图1-4 积分环节阶跃响应 (3)微分环节 图1-5 微分环节模拟电路图 200K R V I Vo C 2C R 1 V I Vo 200K

建筑材料实验报告

专业 姓名 学号 组别 华侨大学土木工程学院

实验一建筑材料基本性质 试验原始记录 试验时间2013.03.29 温度干:22℃湿20℃相对湿度 82% 一、水泥石的表观密度 二。水泥石的密度 指导老师签名:

实验一建筑材料基本性质 试验报告 一、实验目的 本实验的主要任务就是通过对固体材料密度、表观密度、堆积密度、吸水率检测方法的练习,掌握材料基本物理参数的获取方法,并利用所测得物理状态参数来计算材料的孔隙率及空隙率等构造参数,从而推断其对材料其他性质的影响。 二、实验仪器 游标卡尺、直尺、天平、 李氏瓶、试样筛、量筒、天平。温度计、漏斗 三、实验内容和步骤 A、表观密度测量 1、用天平称量出试件的质量m(kg) 2、用游标卡尺测量试样尺寸(长,宽,厚),并计算试样的体积V。(m3) B、密度试验 1、往李氏瓶注入与试样不发生反应的液体至凸颈下部,记下刻度(V 1 ) 2、称取60~90g试样,用小勺和漏斗将试样徐徐送入李氏瓶中 3、微倾并转动李氏瓶,用瓶内的液体将粘附在瓶颈和瓶壁的试样冲入瓶内液体 中,待液体中(V 2 ) 4、取剩余试样的质量,计算出装入瓶中的试样质量m 5、计算瓶中试样所排开水的体积:V=V 2- V 1

四、实验结果计算 (一)水泥石的表观密度 (二)水泥粉的密度 (三)水泥石孔隙率的计算 %100 )/1(01?-=ρρP =(1-1.663/2.255)×100%=26.6% %100)/1(02?-=ρρP =(1-1.355/2.255)×100%=39.9% 五、实验结果分析(比较两组水泥石的性质差异) 由P 1

【实验报告】塑料成型加工技术实验报告范文

塑料成型加工技术实验报告范文 一、实验目的 1、掌握注塑成型工艺中各参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对其成型质量的影响大小。 2、了解塑件各种成型缺陷的形成机理,以及各工艺参数对各种缺陷形成的影响大小。 3、初步了解注塑成型分析软件Moldflow的各项功能及基本操作。 4、初步了解UG软件三维建模功能。 5、初步了解UG软件三维模具设计功能。 二、实验原理 1、Moldflow注塑成型分析软件的功能十分齐全,具有完整的分析模块,可以分析出注塑成型工艺中各个参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对成型质量的影响,还可以模拟出成型缺陷的形成,以及如何改进等等,还可以预测每次成型后的结果。 2、注射成型充填过程属于非牛顿体、非等温、非稳态的流动与传热过程,满足黏性流体力学和基本方程,但方程过于复杂所以引入了层流假设和未压缩流体假设等。最后通过公式的分析和计算,就可以得出结果。 三、实验器材 硬件:计算机、游标卡尺、注塑机、打印机 软件:UG软件、Moldflow软件 四、实验方法与步聚

1、UG软件模型建立和模具设计(已省去); 2、启动Moldflow软件; 3、新建一个分析项目; 4、输入分析模型文件; 5、网格划分和网格修改; 6、流道设计; 7、冷却水道布置; 8、成型工艺参数设置; 9、运行分析求解器;10、制作分析报告 11、用试验模具在注塑机上进行工艺试验(已省去); 12、分析模拟分析报告(省去与实验结果相比较这一步骤);13、得出结论 五、前置处理相关数据1.网格处理情况 1)进行网格诊断,可以看到网格重叠和最大纵横比等问题;2)网格诊断,并依次修改存在的网格问题;3)修改完后,再次检查网格情况。 2.材料选择及材料相关参数 在在方案任务视窗里双击第四项材料,弹出如图材料选择窗 可直接选常用材料,也可根据制造商、商业名称或全称搜索 3. 工艺参数设置 双击方案任务视窗里的“成型条件设置”,这里直接用默认值。 4. 分析类型设置(1)最佳浇口位置分析 分析结果: 理论最佳浇口在深蓝色区,但实际选浇口位置还需根据模具结构设计等综合因素考虑。在方案任务视窗里双击第三项,弹出选择分析系列窗口,选择浇口分析,最后选择如图位置。

南理工 机械院 控制工程基础实验报告

页眉 实验1 模拟控制系统在阶跃响应下的特性实验一、实验目的 根据等效仿真原理,利用线性集成运算放大器及分立元件构成电子模拟器,以干电池作为输入信号,研究控制系统的阶跃时间响应。 二、实验内容 研究一阶与二阶系统结构参数的改变,对系统阶跃时间响应的影响。 三、实验结果及理论分析 1.一阶系统阶跃响应 a.电容值1uF,阶跃响应波形: b.电容值2.2uF,阶跃响应波形: 页脚 页眉

,阶跃响应波形:电容值c.4.4uF 阶系统阶跃响应数据表2.一稳态终值U(∞)(V)时间常数T(s) 电容值c(uF)理论值实际值实际值理论值0.50 2.87 1.0 0.51 2.90 1.07 2.90 2.2 2.87 1.02 2.06 2.90 2.87 4.4 2.24 元器件实测参数=505kU= -2.87V R? R=496k? =500kR?2o1r其中 T?RC2U(?)??(R/R)U rc21页脚 页眉 误差原因分析: ①电阻值及电容值测量有误差;

②干电池电压测量有误差; ③在示波器上读数时产生误差; ④元器件引脚或者面包板老化,导致电阻变大; ⑤电池内阻的影响输入电阻大小。 ⑥在C=4.4uF的实验中,受硬件限制,读数误差较大。 3.二阶系统阶跃响应 a.阻尼比为0.1,阶跃响应波形: b.阻尼比为0.5,阶跃响应波形: 页脚 页眉 ,阶跃响应波形:0.7c.阻尼比为

,阶跃响应波形:阻尼比为1.0d. 阶系统阶跃响应数据表4.二ξR(?)峰值时间U(t) 调整时间稳态终值超调(%)震荡次数pow M()t)t(s V()(s UV)N psps6 62.7 2.8 0.3 0.1 2.95 454k 4.8 1 0.5 0.5 3.3 52.9k 2.95 11.9 0.4 1 0.7 0.3 0.4 24.6k 3.0 2.7 2.92 1.0 1.0 2.98 1.0 2.97k 2.98 页脚 页眉 四、回答问题

建筑材料实验报告模板

建筑材料实验报告 XXXXX学院 土木工程系 班级 姓名 学号

水泥性能测试试验报告 试验日期: 气(室)温: C:湿度: 一、试验内容 二、主要仪器设备 三、试验记录 所选水泥样品产地、厂名 水泥品种:出厂标号:

1.水泥细度测定(干筛法) 结论: 根据国家标准GB 该水泥细度为 2.水泥标准稠度用水量测试 室温:℃;相对湿度: % (1)试件成型日期年月日 成型三条试件所需材料用量 (2)测试日期年月日;龄期:天 (3)抗折强度测定 (4)抗压强度测定

4.确定水泥强度等级(只按试验一个龄期的强度评定) 根据国家标准 该水泥强度等级为 混凝土用骨料性能试验报告 试验日 期: 气(室)温: C:湿度: 一、试验内容 二、主要仪器设备 三、试验记录 1.砂的筛分析试验 筛孔尺寸(mm)105 2.5 1.250.630.3150.16筛底筛余质量(g) 分计筛余量a(%) 累计筛余量A(%)

砂样细度模数Mx Mx= Mx= 结论:按M X 该砂样属于砂,级配属于区;级配情况。2.砂的泥含量测试 编号冲洗前的烘干试样 质量G1(g) 冲洗后的烘干试样 质量G2(g) 泥含量(%) 测定值 (%) 平均值 (%) 3.砂的视密度测试 试样名称:水温:℃ 编号试样质量 G12(g) 瓶+砂+满水 质量G13(g) 瓶+满水 质量G14(g) 砂样在水中所占 的总体积V(cm3) 视密度 ρ0(g/cm3) 平均值 (g/cm3) 编号 容量筒容积 V(L) 容量筒质量 G1(kg) 容量筒+砂 质量 G2(kg) 砂质量 G(kg) 堆积密度 (kg/L) 平均值 (kg/L) 级配连续粒级 筛孔尺寸 分计筛余(g)(%) 累计筛余(%) 石子筛分析测试结果评定: (1)最大粒径: mm

电力工程基础实验报告

《电力工程基础课程实验》 实验报告 院-系:工学院 专业:电气工程及其自动化 年级: 2013级 学生姓名: 学号: 指导教师:谢鸿龄

三段式电流电压方向保护实验 一、实验目的 1.熟悉三段电流保护的原理。 2.掌握三段电流保护逻辑组态的方法。 二、实验原理及逻辑框图 三段式电流电压保护一般用于单电源出线上,对于双电源辐射线可以加入方向元件组成带方向的各段保护。反时限对于任何相间故障,包括接近电源的线路发生故障都可以在较短时间内切除,但保护的配合整定比较复杂,主要用于单电源供电的终端线路。 WXH-822装置设三段电流电压方向保护。每一段保护的电压闭锁元件及方向元件均可单独投退,通过分别设置保护软压板控制这三段保护的投退。其中电流电压方向Ⅰ段可以通过控制字选择是否闭锁重合闸。过流Ⅲ段可通过控制字YSFS 选择采用定时限还是反时限,(若为0,则过流Ⅲ段为定时限段,若为1~3,则过流Ⅲ段分别对应三种不同的反时限段),根据国际电工委员会(IEC255-4)和英国标准规范(BS142.1996)的规定,本装置采用下列三个标准反时限特性方程,分别对应延时方式的1~3。 反时限特性方程如下: 一般反时限: t I I t 1 )(0.14 0.02-= (1) 非常反时限: t I I t 1 )(13.5 -= (2) 极端反时限: p p t I I t 1 )(80 2 -= (3) 上式中,Ip 为电流基准值,取过流Ⅲ段定值Idz3;Tp 为时间常数,取过流Ⅲ段时间定值T3, 范围为0.05~1S 。其中反时限特性可由控制字YSFS 选择(1为一般反时限,2为非常反时限,3为极端反时限)。 方向元件采用90?接线,按相起动。为消除死区,方向元件带有记忆功能。动作的最大灵敏角可以通过控制字选择为-45?或者-30?,动作范围120?~-30?或者105?~-45?。方向元件动作区域如图2-1所示: 方向元件动作区域

南理工控制工程基础实验报告

南理工控制工程基础实验报告 成绩:《控制工程基础》课程实验报告班级:学号:姓名:南京理工大学2015年12月《控制工程基础》课程仿真实验一、已知某单位负反馈系统的开环传递函数如下G(s)?10 s2?5s?25借助MATLAB和Simulink完成以下要求:(1) 把G(s)转换成零极点形式的传递函数,判断开环系统稳定性。>> num1=[10]; >> den1=[1 5 25]; >> sys1=tf(num1,den1) 零极点形式的传递函数:于极点都在左半平面,所以开环系统稳定。(2) 计算闭环特征根并判别系统的稳定性,并求出闭环系统在0~10秒内的脉冲响应和单位阶跃响应,分别绘出响应曲线。>> num=[10];den=[1,5,35]; >>

sys=tf(num,den); >> t=[0::10]; >> [y,t]=step(sys,t); >> plot(t,y),grid >> xlabel(‘time(s)’) >> ylabel(‘output’) >> hold on; >> [y1,x1,t]=impulse(num,den,t); >> plot(t,y1,’:’),grid (3) 当系统输入r(t)?sin5t时,运用Simulink搭建系统并仿真,用示波器观察系统的输出,绘出响应曲线。曲线:二、某单位负反馈系统的开环传递函数为:6s3?26s2?6s?20G(s)?4频率范围??[,100] s?3s3?4s2?2s?2 绘制频率响应曲线,包括Bode图和幅相曲线。>> num=[6 26 6 20]; >> den=[1 3 4 2 2]; >> sys=tf(num,den); >> bode(sys,{,100}) >> grid on >> clear; >> num=[6 26 6 20]; >> den=[1 3 4 2 2]; >> sys=tf(num,den); >> [z , p , k] = tf2zp(num, den); >> nyquist(sys) 根据Nyquist判据判定系统的稳定性。

工程材料及材料成型基础实验报告

实验一金属材料硬度的测定实验 一、实验目的 1、了解布氏硬度和洛氏硬度的测定方法。 2、掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法。 二、实验内容及步骤 1、布氏硬度的测定 布氏硬度的测定在HB-3000型布氏硬度机上进行。 (1)实验原理 布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。布氏硬度试验是指用一定直径的球体(钢球或硬质合金球)以相应的试验力压入被测材料或零件表面,经规定保持时间后卸除试验力,通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。 布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。使用淬火钢球压头时用符号HBS,使用硬质合金球压头时用符号HBW,计算公式如下: HBS(HBW)=0.102 式中:F—试验力(N); D—球体直径(mm); d—压痕平均直径(mm)。 由上式可以看出,当F、D一定时,布氏硬度值仅与压痕直径d的大小有关。所以在测定布氏硬度时,只要先测得压痕直径d,即可根据d值查有关表格得出HB值,并不需要进行上述计算。 国家标准GB231-1984规定,在进行布氏硬度试验时,首先应选择压头材料,布氏硬度值在450以下(如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等)时,应选用钢球作压头;当材料的布氏硬度值在450~650时,则应选用硬质合金球作压头。其次是根据被测材料种类和试样厚度,按照表1—1所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直径D、试验力F和保持时间t。 布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位,其标注方法是,符号HBS或HBW之前为硬度值,符号后面按以下顺序用数值表示试验条件:球体直径、试验力,试验力保持时间(10~15s不标注)例如: 120HBS10/1000/30,表示直径10mm钢球在9.80KN(1000kgf)的试验力作用下,保持30s测得的布氏硬度值为120。 500HBW5/750,表示用直径5mm的硬质合金球在7.35KN(750kgf)试验力作用下,保持10~15s测得的布氏硬度值为500。 布氏硬度值的测量误差小,数据稳定,重复性强,常用于测量退火、正火、调质处理后的零件以及灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料等毛坯或半成品 (2)操作前的准备工作 a. 选定压头擦拭干净,装入主轴衬套中; b. 选定载荷,加上相应的砝码; c. 确定持续时间,把圆盘上的时间定位器(红色指示点)转到与持续时间相符的位置上。

微机线路继电保护实验报告

微机线路继电保护实验报告开课学院及实验室: 学院年级、专 业、班 姓名学号 实验课程名称电力工程基础成绩 实验项目名称微机线路继电保护实验指导老师 一、实验目的 1)熟悉微机保护装置及其定值设置。 2)掌握采用微机保护装置实现三段式保护的原理、参数设置方法。 二、实验原理 三段式电流保护是分三段相互配合构成的一套保护装置。第一段是电流速断保护、第二段是限时电流速断保护、第三段是定时限过电流保护。第一段电流速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定,第二段限时电流速断是按照躲开下一级相邻元件电流速断保护的动作电流整定,第三段定时限过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。但由于电流速断不能保护线路全长,限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护,因此,为保证迅速而有选择地切除故障,常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起,构成三段式电流保护。 电流速断部分由继电器1、2、3组成、限时电流速断部分由继电器4、5、6组成和过电流保护由继电器7、8、9组成。由于三段的启动电流和动作时间整定得均不相同,因此,必须分别使用三个电流继电器和两个时间继电器,而信号继电器3、6、9分别用以发出I、II、III段动作的信号。 三段式电流保护优点:接线简单、动作可靠,切除故障快,在一般情况下能够满足快速切除故障的要求。所以在电网中35kV、10kv及以下的电压配电系统中获得了广泛的应用。 三段式电流保护范围说明图 三段式电流保护原理接线图 三段式电流保护展开图 三、实验设备 电源屏,NFL641微机线路保护装置,MDLA断路器模拟装置,DL-802微机继电保护测试仪,PC机,实验导线若干。 4.1 定值管理 本装置的整定值均以数字形式存放在CPU 插件的E2PROM 中,可同时存放32套不同的整定值,以适应不同的运行方式。正常选择0区定值。 4.2 定值及软压板清单 4.2.1 定值说明 序号定值名称范围单位备注 1 控制字一0000~FFFF 无参见控制字说明,装置自动生成 2 控制字二0000~FFFF 无参见控制字说明,装置自动生成

机械控制工程基础实验报告

中北大学机械与动力工程学院 实验报告 专业名称__________________________________ 实验课程名称______________________________ 实验项目数_______________总学时___________ 班级______________________________________ 学号______________________________________ 姓名______________________________________ 指导教师__________________________________ 协助教师__________________________________ 日期______________年________月______日____

实验二二阶系统阶跃响应 一、实验目的 1.研究二阶系统的特征参数如阻尼比ζ和无阻尼自然频率ω n 对系统动态性能 的影响;定量分析ζ和ω n 与最大超调量Mp、调节时间t S 之间的关系。 2.进一步学习实验系统的使用方法。 3.学会根据系统阶跃响应曲线确定传递函数。 二、实验仪器 1.EL-AT-II型自动控制系统实验箱一台 2.PC计算机一台 三、实验原理 1.模拟实验的基本原理: 控制系统模拟实验采用复合网络法来模拟各种典型环节,即利用运算放大器不同的输入网络和反馈网络模拟各种典型环节,然后按照给定系统的结构图将这些模拟环节连接起来,便得到了相应的模拟系统。再将输入信号加到模拟系统的输入端,并利用计算机等测量仪器,测量系统的输出,便可得到系统的动态响应曲线及性能指标。若改变系统的参数,还可进一步分析研究参数对系统性能的影响。 2.时域性能指标的测量方法:超调量% σ: 1)启动计算机,在桌面双击图标 [自动控制实验系统] 运行软件。 2)测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查 找原因使通信正常后才可以继续进行实验。 3)连接被测量典型环节的模拟电路。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1 输出,电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。 4)在实验课题下拉菜单中选择实验二[二阶系统阶跃响应] 。 5)鼠标双击实验课题弹出实验课题参数窗口。在参数设置窗口中设置相应 的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果。 6)利用软件上的游标测量响应曲线上的最大值和稳态值,带入下式算出超 调量: Y MAX - Y ∞ % σ=——————×100% Y ∞ t P 与t s :利用软件的游标测量水平方向上从零到达最大值与从零到达95%稳 态值所需的时间值,便可得到t P 与t s 。 四、实验内容 典型二阶系统的闭环传递函数为 ω2 n ?(S)= (1) s2+2ζω n s+ω2 n

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