[精选PPT]阻尼自由振动
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阻尼振动实验技术详解引言:阻尼振动实验技术是工程学领域中一项重要的研究内容。
通过测量振动系统在不同阻尼条件下的振动响应,可以深入了解阻尼对振动特性的影响,进而优化设计和控制系统。
本文将通过介绍阻尼振动实验技术的实验方法、测量手段以及实验结果分析等方面,向读者详细解读该实验技术,以期对读者在相关领域的学习和研究有所帮助。
一、实验方法阻尼振动实验可以采用多种方法进行,其中最常用的是自由振动和受迫振动两种方式。
1. 自由振动实验自由振动实验是在没有外部激励的条件下,测量振动系统在不同阻尼条件下的自由振动响应。
实验中通常会使用一种阻尼元件,如粘性阻尼器或摩擦阻尼器,来模拟实际工程系统中的阻尼。
通过测量振动系统的振幅、周期和频率,可以得到关于阻尼对振动特性的定量描述。
2. 受迫振动实验受迫振动实验是在外部施加周期性激励的条件下,测量振动系统在不同阻尼条件下的振动响应。
实验中使用的外部激励可以是单频率激励或宽频带激励,通过测量系统的频率响应函数,可以得到阻尼对振动系统的共振特性和谐波失真等参数的影响。
二、测量手段在阻尼振动实验中,需要使用一些测量手段来获取振动系统的响应数据。
常见的测量手段包括传感器、数据采集仪和信号处理设备。
1. 传感器振动实验中常用的传感器有加速度传感器、位移传感器和应变传感器等。
加速度传感器可以用来测量振动系统的加速度响应,位移传感器可以测量振动系统的位移响应,而应变传感器可以测量振动系统的应变响应。
通过将这些传感器安装到振动系统的关键部位,可以实时地测量系统的振动响应信号。
2. 数据采集仪数据采集仪是用于采集传感器输出的模拟信号,并进行数字化处理的设备。
通过将传感器和数据采集仪连接,可以将振动信号转化为数字信号,并进行数据记录和存储。
3. 信号处理设备信号处理设备可以对从数据采集仪获取的数据进行处理和分析。
常用的信号处理设备有频谱分析仪和相关分析仪等。
频谱分析仪可以将时间域信号转化为频域信号,从而分析振动系统在不同频率上的响应特性。
结构动力学中的阻尼 一、租你的分类1)粘滞阻尼(大小与啥速度成正比,方向与速度相反) 2)滞后阻尼(结构阻尼,大小与位移成正比,方向与速度相反)3)干摩擦阻尼(库伦阻尼,大小与正压力成正比,方向与速度相反) 二、阻尼的测定1)自由振动衰减法,见教材p7)1n n ln(个循环的幅值第个循环的幅值第+=δ (1)tT t t n n e eu e u u u ςωςωςω==+--+)(001 (2) πςςωδ2==t (3)如果相隔n 个周倜,则ςπδn n 2= (4)2)共振法222m a x )2()1(1ςρρ+-===st d y y DLF 最大静位移最大动位移 (5) 222)(210)(ωςρρΩ=-=⇒=d DLF d (6)2max 121ςς-=DLF (7)当共振时,1≈ρ,可以推出;maxmax 2121DLF DLF =⇒=ςξ(8)3)带宽法 (0.707法)频率反应曲线ωωως212-=(9)式(9)推导如下:2222222)121()21())2()1(1(ςςςρρ-=+- (10) 化简 式(10),可得0)1(81)21(222224=--+--ςςρςρ (11)解得:2221221ςςςρ-±-= (12)由于2ζ很小,式(12)可以化简为:ςρ212±= (13)ζρζρ±≈⇒±=121 (14)ωωωζζωωω221212-=⇒=- (15)三、对几种阻尼的比较 1)粘滞阻尼yc fd -= (16))sin(ϕ+Ω=t A y (17) )cos(ϕ+ΩΩ=t A y(18) )cos(ϕ+ΩΩ-=t cA f d (19) 2222222222222222222222)(sin ))(sin 1()(cos y c A c t A c A c t A c t A c f d Ω-Ω=+ΩΩ-Ω=+Ω-Ω=+ΩΩ=ϕϕϕ (20)1222222=+ΩA y c A f d (椭圆方程) (21)椭圆面积为阻尼李在一个周期内所做的功⎰Ω==Td T cA dy f W /202ππ (22)221kA U =(23) 能量耗散系数kcU W T Ω==πφ2 (24) 实验表明Ω与φ无关,与实际不符。