振动力学课程设计报告材料(2)

一、实验目的1. 观察和了解物理振动运动的基本现象；2. 掌握物理振动运动的规律，包括简谐振动、阻尼振动等；3. 学会运用物理实验方法，分析振动运动的影响因素；4. 培养实验操作技能和科学思维能力。

二、实验原理1. 简谐振动：在弹性力作用下，物体沿直线或曲线做周期性往复运动，其运动方程为：x = A cos(ωt + φ)其中，x为位移，A为振幅，ω为角频率，t为时间，φ为初相位。

2. 阻尼振动：在弹性力、阻尼力和外力共同作用下，物体做非简谐振动，其运动方程为：x = A e^(-βt) cos(ωt + φ)其中，β为阻尼系数。

3. 振动速度和加速度：振动速度v和加速度a分别为：v = -ωA sin(ωt + φ)a = -ω^2 A cos(ωt + φ)三、实验仪器1. 振动实验装置：包括振动台、连接线、振动传感器、示波器等；2. 数据采集与分析软件；3. 标准砝码；4. 刻度尺；5. 计时器。

四、实验内容与步骤1. 实验一：观察简谐振动（1）搭建实验装置，将振动传感器连接到示波器；（2）将振动台设置为固定频率，观察振动传感器输出的振动信号；（3）调整振动台的振幅，记录不同振幅下的振动信号；（4）分析振动信号，观察简谐振动的特征。

2. 实验二：观察阻尼振动（1）搭建实验装置，将振动传感器连接到示波器；（2）将振动台设置为固定频率，调整阻尼系数，观察振动传感器输出的振动信号；（3）记录不同阻尼系数下的振动信号；（4）分析振动信号，观察阻尼振动的特征。

3. 实验三：研究振动运动的影响因素（1）搭建实验装置，将振动传感器连接到示波器；（2）改变振动台的振幅、频率和阻尼系数，观察振动传感器输出的振动信号；（3）记录不同参数下的振动信号；（4）分析振动信号，研究振动运动的影响因素。

五、实验结果与分析1. 实验一：观察简谐振动通过实验，我们观察到振动传感器输出的振动信号为正弦波，验证了简谐振动的存在。

振动力学课程设计报告课设题目：单位：专业/班级：姓名：指导教师：2011年12月22日一、前言1、课题目的或意义振动力学课程设计是以培养我们综合运用所学知识解决实际问题为目的，通过实践，实现了从理论到实践再到理论的飞跃。

增强了认识问题，分析问题，解决问题的能力。

带着理论知识真正用到实践中，在实践中巩固理论并发现不足，从而更好的提高专业素养。

为认识社会，了解社会，步入社会打下了良好的基础。

通过对GZ电磁振动给料机的振动分析与减振设计，了解机械振动的原理，巩固所学振动力学基本知识，通过分析问题，建立振动模型，在通过软件计算，培养了我们独立分析问题和运用所学理论知识解决问题的能力。

2、课题背景：随着科学技术发展的日新月异，电磁振动给料机已经成为当今工程应用中空前活跃的领域，在生活中可以说是使用的广泛，因此掌握电磁振动给料机技术是很有必要的和重要的。

GZ系列电磁振动给料机广泛应用于矿山、冶金、煤炭、建材、轻工、化工、电力、机械、粮食等各行各业中，用于把块状、颗粒状及粉状物料从贮料仓或漏斗中均匀连续或定量地给到受料装置中去。

特别适用于自动配料、定量包装、给料精度要求高的场合。

例如，向带式输送机、斗式提升机，筛分设备等给料；向破碎机、粉碎机等喂料，以及用于自动配料，定量包装等，并可用于自动控制的流程中，实现生产流程的自动化。

GZ电磁振动给料机的工作原理：GZ电磁振动给料机的给料过程是利用电磁振动器驱动给料槽沿倾斜方向做直线往复运动来实现的,当给料机振动的速度垂直分量大于策略加速度时,槽中的物料将被抛起,并按照抛物线的轨迹向前进行跳跃运动,抛起和下落在1/50秒完成,料槽每振动一次槽中的物料被抛起向前跳跃一次,这样槽体以每分钟3000次的频率往复振动,物料相应地被连续抛起向前移动以达到给料目的。

GZ系列电磁振动给料机主要用途:给到受料装置中去。

GZ系列电磁振动给料机主要特点：1.可无级调节给料量，可用于自动控制的生产流程中，实现生产自动化。

振动力学课程设计任务书一、课程设计的目的振动力学课程设计是工程力学专业集中实践环节的内容之一。

学生运用所学的基础理论和专业知识通过课程设计的实践，巩固和掌握振动力学课程的知识。

通过课程设计使学生了解结构振动研究的过程，培养学生的计算和分析能力。

二、课程设计的要求学生需认真阅读课程设计任务书，参考有关资料，在规定的时间内独立完成课程设计任务。

课程设计要求计算准确、文字通顺、图形精致。

课程设计（含任务书和计算程序等）应装订成册。

三、课程设计的内容振动力学课程设计的内容如下：题目1：1.图示振动系统，建立系统的振动微分方程，要求写出详细的过程。

2.求系统的振动固有频率。

3.计算系统的振动模态，绘制主振型的示意图。

4.计算系统的主质量、主刚度和简正振型矩阵。

5.初始条件为：，位移单位为m,速度单位为m/s。

求系统自由振动的响应。

6.在左侧第一个物体上作用简谐力，求系统强迫振动的响应。

7.在固定端和第1个物体之间安装一个阻尼系数为 c1的阻尼器，在第1个和第2个物体之间安装一个阻尼系数为 c2的阻尼器，在第2个和第3个物体之间安装一个阻尼系数为 c3的阻尼器，在第3个物体和固定端之间安装一个阻尼系数为 c4的阻尼器。

已知：c1=2c,c2=5c, c3=c,c4=3c。

建立系统的有阻尼振动微分方程，计算系统的阻尼矩阵、模态阻尼矩阵。

8.用瑞利法估算系统的基频。

9.用矩阵迭代法计算系统的固有频率。

题目2：1.图示振动系统，建立系统的振动微分方程，要求写出详细的过程。

2.求系统的振动固有频率。

3.计算系统的振动模态，绘制主振型的示意图。

4.计算系统的主质量、主刚度和简正振型矩阵。

5.初始条件为：，位移单位为m,速度单位为m/s。

求系统自由振动的响应。

6.在左侧第三个物体上作用非周期激励力，u（t）为单位阶跃函数，求系统强迫振动的响应。

7.在固定端和第1个物体之间安装一个阻尼系数为 c1的阻尼器，在第1个和第2个物体之间安装一个阻尼系数为 c2的阻尼器，在第2个和第3个物体之间安装一个阻尼系数为 c3的阻尼器，在第3个物体和固定端之间安装一个阻尼系数为 c4的阻尼器。

振动基础实验报告振动基础实验报告引言：振动学作为一门重要的力学分支，对于工程领域的研究和应用具有重要意义。

振动基础实验是学习振动学的基础，通过实验可以更好地理解和掌握振动学的基本原理和实际应用。

本次实验旨在通过实际操作和数据分析，探究振动的基本特性和影响因素。

实验目的：1. 了解振动学的基本概念和公式；2. 学习振动实验的基本操作方法；3. 掌握振动实验数据的处理和分析技巧。

实验装置：1. 振动实验台：用于激发振动并记录振动数据；2. 振动传感器：用于测量振动信号。

实验步骤：1. 将振动传感器固定在振动实验台上；2. 调整振动实验台的频率和振幅，记录下相应的振动数据；3. 改变振动实验台的质量和刚度，再次记录振动数据；4. 对实验数据进行处理和分析。

实验结果与讨论：通过实验记录的数据，我们可以得到不同振动参数下的振动幅值和频率的关系。

实验结果表明，振动实验台的质量和刚度对振动幅值和频率有着明显的影响。

当振动实验台的质量增加时，振动幅值减小，频率增大；而当振动实验台的刚度增加时，振动幅值增大，频率减小。

这一实验结果与振动学的基本原理相符。

振动实验台的质量增加会增大振动系统的惯性，使得振动幅值减小，频率增大。

而振动实验台的刚度增加会增大振动系统的弹性，使得振动幅值增大，频率减小。

这一结论对于工程领域中的振动控制和设计具有重要意义。

实验误差与改进：在实验过程中，由于实验设备和测量仪器的精度限制，可能会导致实验数据存在一定误差。

为了减小误差，可以采取以下改进措施：1. 使用更高精度的振动传感器进行测量；2. 增加实验数据的采样点，提高数据的精确性；3. 多次重复实验，取平均值，减小随机误差。

结论：通过本次振动基础实验，我们深入了解了振动学的基本概念和公式，掌握了振动实验的基本操作方法和数据处理技巧。

实验结果表明，振动实验台的质量和刚度对振动幅值和频率有着明显的影响。

这一实验结果与振动学的基本原理相符，对于工程领域的振动控制和设计具有重要意义。

振动力学课程设计报告课设题目：垂直振动输送机的机械振动与隔振分析单位：理学院专业/班级：工程力学09-1姓名：指导教师：2011-12-18一、前言1、课题目的或意义主要研究双质体垂直振动输送机输送原理及设计理论，根据参数对其进行运动分析和隔振分析。

通过对结构进行振动分析或参数设计，进一步巩固和加深振动力学课程中的基础理论知识，初步掌握实际结构中对振动问题分析、计算的步骤和方法，培养和提高独立分析问题和运用所学理论知识解决实际问题的能力。

2、课题背景：垂直振动输送机主要应用于箱式元件的提升输送，按照进料口出料口的方向分为Z型垂直提升机和C型垂直提升机两种提升输送机。

垂直振动提升机主要应用于矿山、冶金、化工、轻工、建材、机械、粮食等各行业垂直输送50毫米以下的粉状、颗粒状、块状物料，在连续供料条件下也可用于输送具有滚动性的团状物料，可以代斗式提升机、倾斜使用皮带输送机等。

惯性自同步垂直振动提升机由于应用了机械振动学的自同步原理具有结构简单，技术参数先进，安装调整方便，维修量小，占地面积小及对基础无特殊要求等特点，而且设备费用和运送费用较低。

在有特殊要求时可同时完成冷却、干燥等多种工艺过程，是一种理想的物料垂直提升设备。

ZC系列垂直振动输送机的工作原理：ZC系列垂直振动输送机的驱动装置振动安装在输送塔下部，两台振动电机堆成交叉安装，输送塔由管体和焊接在管体周围的螺旋输送槽组成，输送塔座于减振装置上，减振装置有底座和隔振弹簧组成。

当垂直输送机工作时，根据双振电机自同步原理，由振动电机产生激振力，强迫整个输送塔体作水平圆运动和向上垂直运动的空间复合振动，螺旋槽内的物料则受输送槽的作用，做匀速抛掷圆运动，沿输送槽体向上运动，从而完成物料的向上（或向下）输送作业。

二、振动（力学）模型建立1、结构（系统）模型简介此系统为双质体垂直振动输送机，为离散体。

此结构由螺旋槽体、底座、隔振弹簧、激振电动机和底架组成，底架固结于地面上，两台振动电机堆成交叉安装，输送塔由管体和焊接在管体周围的螺旋输送槽组成，输送塔座于减振装置上，减振装置有底座和隔振弹簧组成。

振动与控制系列实验姓名：***学号：************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f0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：或 M F x dt dx dt x d M F x dt dx n dtx d FKx dt dx C dtx d M /2/222222222=++=++=++ωξωω （3-1）式中：ω—系统固有圆频率 ω =K/Mn ---衰减系数 2n=C/M ξ---相对阻尼系数 ξ=n/ωF ——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(0ϕπϕω-=-=f A A x （3-2）式中：A ——强迫振动振幅ϕ --初相位20222024)(/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：221ξ-=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0122f f f -=ξ (3-5)1f 、2f 的确定如图3-3所示：MXCK一、实验方法1、激振器安装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（不要超过激振杆上的红线标识），用专用连接线连接激振器和DH1301输出接口。

振动实验报告引言：振动是物体在平衡位置附近往复运动的一种形式。

在自然界和人类生活中，振动无处不在。

为了深入了解振动的本质及其特性，我们进行了一次振动实验。

本文将对实验过程、实验结果以及实验结论进行详细阐述。

实验过程：实验中，我们选择了一个简单的振动系统——弹簧振子。

实验仪器包括一个固定在支架上的弹簧，一个挂在弹簧上的质量块，以及一个尺卡。

我们首先确定了弹簧的松弛长度，并将质量块固定在弹簧的一端。

然后，我们用手将质量块向下拉开，使弹簧被拉伸。

当松手后，质量块开始做往复振动。

我们利用尺卡测量质量块在不同时间点的位置，并记录数据。

实验结果：通过实验，我们得到了一系列振动的位置随时间变化的数据。

利用这些数据，我们可以绘制出振动周期和振动频率随质量块位置的变化曲线。

我们发现，曲线呈现周期性的波动，且振动周期和振动频率随质量块的位移而变化。

实验分析：振动实验的结果对于我们理解振动现象有着重要的意义。

振动的周期和频率是描述振动特性的重要参数，它们与振动系统的弹性特性以及初始条件密切相关。

通过分析振动数据，我们可以得出几点重要的结论。

首先，振动频率与弹簧的刚度和质量块的质量有关。

当弹簧刚度较大或质量块较重时，振动频率较低；而当弹簧刚度较小或质量块较轻时，振动频率较高。

这是因为较大的刚度会增加弹簧恢复的力，而较重的质量块会增加振动系统的惯性，从而导致振动频率的减小。

其次，振动的周期与振幅的关系也是一个重要的研究方向。

我们发现，振幅变化较大时，振动的周期也相应增大。

这是因为较大的振幅意味着质量块偏离平衡位置较远，需要较长的时间才能返回。

这一结论对于研究振动系统的稳定性和能量耗散等问题具有重要的意义。

最后，振动实验也揭示了振动系统的阻尼效应。

我们观察到当质量块在振动过程中遇到较大的阻力时，振幅会逐渐减小，最终停止振动。

这是由于阻尼力将振动系统的动能转化为热能，使振幅逐渐衰减。

因此，振动实验也为我们研究能量守恒和能量耗散等问题提供了有益的参考。

振动力学第三版课程设计一、前言振动力学是一门重要的工程学科，是研究振动现象、振动特性和振动控制等方面的学科。

本次课程设计旨在通过理论分析和计算实例，深入理解振动力学的基本理论和应用，全面提高学生的振动力学知识。

二、课程设计目的1.了解振动力学的基本概念及其基本理论；2.掌握振动系统的自由振动和强制振动的计算方法；3.熟悉振动系统的动力响应分析方法；4.掌握振动系统的非线性振动特性；5.掌握振动控制的基本方法；6.具备一定的综合应用能力。

三、课程设计内容1. 振动系统的自由振动和强制振动•振动系统的基本元件与模型•振动系统的自由振动•单自由度体系的阻尼简谐振动•单自由度体系的非阻尼简谐振动•振动系统的强制振动•简谐强迫振动的响应分析方法•非简谐强迫振动的响应分析方法2. 振动系统的动力响应分析方法•随机振动分析方法•有限元方法•能量法•非线性动力学分析方法3. 振动系统的非线性振动特性•不同非线性系统的基本行为•非线性振动分析方法•非线性动力学控制4. 振动控制的基本方法•振动控制的基本原理•主动控制与被动控制•最优控制与稳定性分析四、课程设计要求1.在掌握基本理论的前提下，学生需要独立完成两个以上的计算分析实例；2.要求对实例的分析过程进行详细记录，并说明所采取的计算方法和理论分析方法；3.提交实验报告，每个实例的报告应包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果分析和结论等部分；4.要求各组学生相互合作，共同讨论、探讨，不得抄袭或抄袭他人的报告。

五、课程设计参考资料1.高清愿、骆仲毅. 振动力学[M]. 机械工业出版社, 2014.2.邬建国、冯海燕. 振动力学[M]. 电子工业出版社, 2015.3.石晓宝. 振动理论与应用[M]. 东南大学出版社, 2013.4.张强. 振动控制技术[M]. 科学出版社, 2015.本次课程设计的参考资料仅供学生扩展和延伸知识使用，学生应在课程设计过程中根据实际需要选择参考资料。

第1篇一、实验目的本次实验旨在研究不同材料的振动模式，通过实验验证理论计算结果，了解不同材料振动特性的差异，为材料的应用研究提供理论依据。

二、实验原理振动模式是指材料在受到外力作用时，各部分相对位移的分布规律。

振动模式的研究对于理解材料的动态特性具有重要意义。

本实验采用共振法研究不同材料的振动模式，通过测量材料的固有频率、振幅等参数，分析其振动特性。

三、实验仪器与材料1. 仪器：振动测试仪、电脑、信号发生器、数据采集卡、频谱分析仪、万能试验机等。

2. 材料：钢、铝、塑料、橡胶等不同材料。

四、实验方法1. 将待测材料固定在振动台上，确保材料与振动台紧密接触。

2. 采用共振法，逐步增加振动台振动频率，直至材料发生共振。

3. 记录共振时的振动频率和振幅，通过频谱分析仪分析振动模式。

4. 改变材料形状、尺寸等参数，重复实验，比较不同参数对振动模式的影响。

5. 对比不同材料的振动特性，分析材料振动模式差异的原因。

五、实验结果与分析1. 钢材料振动模式实验结果表明，钢材料在共振频率为100Hz时发生共振，振幅为5mm。

通过频谱分析仪分析，发现钢材料存在多个振动模式，主要表现为弯曲、扭转和纵向振动。

2. 铝材料振动模式铝材料在共振频率为200Hz时发生共振，振幅为3mm。

频谱分析显示，铝材料振动模式与钢材料相似，但振幅和频率有所不同。

3. 塑料材料振动模式塑料材料在共振频率为300Hz时发生共振，振幅为1mm。

频谱分析表明，塑料材料振动模式以弯曲和纵向振动为主，扭转振动较弱。

4. 橡胶材料振动模式橡胶材料在共振频率为400Hz时发生共振，振幅为2mm。

频谱分析显示，橡胶材料振动模式以纵向振动为主，弯曲和扭转振动较弱。

六、实验结论1. 不同材料的振动模式存在差异，主要表现为振动频率、振幅和振动模式的分布。

2. 材料的形状、尺寸等参数对振动模式有显著影响。

3. 钢、铝、塑料和橡胶等不同材料的振动特性可用于指导材料的选择和应用。

弹簧振子实验报告一、引言实验目的1. 测定弹簧的刚度系数(stiffness coefficient).2. 研究弹簧振子的振动特性，验证周期公式.3. 学习处理实验数据.实验原理一根上端固定的圆柱螺旋弹簧下端悬一重物后，就构成为了弹簧振子. 当振子处于静止状况时,重物所受的重力与弹簧作用于它的弹性恢复力相平衡,这是振子的静止位置就叫平衡位置.如用外力使振子离开平衡位置然后释放,则振子将以平衡位置为中心作上下振动.实验研究表明,如以振子的平衡位置为原点(x=0),则当振子沿铅垂方向离开平衡位置时,它受到的弹簧恢复力F 在一定的限度内与振子的位移x 成正比, 即F = −kx(1)式中的比例常数k 称为刚度系数 (stiffness coefficient)，它是使弹簧产生单位形变所须的载荷.这就是胡克定律.式 (1) 中的负号表示弹性恢复力始终指向平衡位置. 当位移x 为负值，即振子向下平移时，力F 向上.这里的力F 表示弹性力与重力mg 的综合作用结果.根据牛顿第二定律， 如振子的质量为 m ，在弹性力作用下振子的运动方程为：m d 2x + kx = 0 (2)dt 2令仙2 = mk ，上式可化为一个典型的二阶常系数微分方程仙 02= 0，其解 为x = A sin (仙0 t + p )(3)(3)式表明.弹簧振子在外力扰动后，将做振幅为 A ，角频率为仙0 的简谐振 动，式中的(仙0t + ϕ)称为相位， ϕ称为初相位.角频率为仙0 的振子其振动周期为T 0 = 2π ，可得仙x = 2几√km(4)(4)式表示振子的周期与其质量、 弹簧刚度系数之间的关系， 这是弹簧振子的 最基本的特性.弹簧振子是振动系统中最简单的一种，它的运动特性(振幅，相 位，频率，周期)是所有振动系统共有的基本特性，研究弹簧振子的振动是认识 更复杂震动的基础.弹簧的质量对振动周期也有影响.可以证明，对于质量为m 0 的圆柱形弹簧， 振子周期为T = 2π√(5)式中m 0⁄3称为弹簧的等效质量，即弹簧相当于以m 0⁄3的质量参加了振子的 振动.非圆柱弹簧(如锥形弹簧)的等效质量系数不等于 1/3.m = k T 2 m 042 3我们选用短而轻的弹簧并配备适当分量的砝码组成振子， 是实验条件与理论 比较相符.在此基础上测振子周期， 考察振子质量和弹簧刚度系数对周期的影响， 再将所得结果与理论公式比较，并探讨实验中存在的问题.实验仪器装置游标高度尺，电子天平，弹簧，砝码，秒表二、 实验步骤1. 测弹簧质量和刚度系数先测出弹簧的质量和刚度系数，测量时要分清弹簧的标记色，避免测周期是 把数据弄混.弹簧的刚度系数可用静力平衡法测定，即在悬挂好的弹簧下端逐次 加挂砝码，设其质量为m 1，m 2，m 3，m 4，m 5 ，然后取x i 为自变量、 y i = m i g 为 因变量作直线拟合，斜率 b 的绝对值即为弹簧的刚度系数.(也可对x i ，m i 拟合做 出直线斜率，再乘以 g=9.801m s 2 ).为测准x i ，应选一能正确反映弹簧伸长的标 志线或者面，而且要保证高度尺能方便地校准.实验中砝码和弹簧质量要求读到 0.01g.2. 对同一弹簧测不同振子质量m i 时的周期T i ，验证T 2 —m i 之间的规律选一弹簧，测量 5 或者 6 个不同质量下的振动周期，每次固定读取连续 100 个 (或者 50 个)周期的时间间隔，同一质量下测 3 次，取其平均值来计算结果T i ， 实验前预先拟好数据表格.(5)式改写为方程(6)对测量数据作以T 2 为自变量、 m 为因变量的最小二乘法直线拟合.可由直线 的斜率与截距求得刚度系数 k 与弹簧的质量m 0 .3. 对几乎相同的振子质量测不同弹簧的周期，验证T i — k i 之间的规律.砝码质量可选定大于 0.300kg 的某合适值，用不同弹簧测量振子周期，每次测量仍固定读取连续 100 个(或者 50 个)周期的时间间隔， 同一弹簧测 3 次周期， 取其平均值作为结果T i .不同弹簧的振子总等效质量可能略有不同.下面的数据处理中计算总振子质 量时，近似的统一加之弹簧平均质量的 1/3，经过分析可以得知，这样不同弹簧 的振子总等效质量与近似值的差别不大于 0.15%，折合成的等效周期测量误差不 大于 0.08%，即使不对质量因素进行修正，其影响也不太大.方程(5)可以变换 成ln T i = ln (2π√m +0⁄3) − 21lnk i (7)可对测量数据作以lnk i 为自变量、 lnT i 为因变量进行直线拟合.三、 数据分析1. 砝码质量与弹簧质量其中质量测量的不确定度均为δm =0.0001g表 1 砝码的质量带标记的 弹簧质量m 0 i(g )无(较小)30.16 红色33.20 黄色34.60 橙色39.23 蓝色40.72 无(较大)43.61表 2 弹簧的质量2. 测量弹簧的 k 值其中长度测量的不确定度均为6l = 0.01mm .表中长度单位均为 mm.读数指 弹簧最下端在游标高度尺上的读数.悬挂砝码 0 4 5 6 7 8 9 数砝码 编号砝码 质量mi(g )410.07 810.24 910.16310.21 610.26 710.34 510.39 210.49 110.31悬挂砝码0 41.07 51.45 61.72 72.06 82.30 92.46 总质量(g)g (N)0 0.403 0.504 0.605 0.706 0.807 0.906 mi376.8 369.9 362.7 355.4 347.6 340.8 无(较小) 403.4弹簧读数380.2 370.8 361.4 352.2 343.1 333.7 红色弹簧402.3读数389.5 380.4 368.3 355.0 342.8 330.6 黄色弹簧404.5读数315.7 299.8 284.2 267.2 252.5 236.0 橙色弹簧375.7读数320.3 303.3 286.0 267.0 250.5 233.5 蓝色弹簧381.2读数无(较大) 369.5 286.5 264.7 241.8 219.8 196.4 173.0 弹簧读数表3 悬挂不同砝码的各弹簧读数下面是以读数为自变量,m i g为因变量进行直线拟合所得的图象:R² = 0.9991图 1 无(较小)弹簧mg-xR² = 0.981图2 红色弹簧的mg-xR² = 0.9173图3 黄色弹簧的mg-xR² = 0.9996图4 橙色弹簧的mg-xR² = 0.9983图5 蓝色弹簧的mg-x由拟合直线的斜率可以求得各弹簧的刚度系数见下表表 4 各弹簧的刚度系数3. 对同一弹簧测不同振子质量m i 时的周期T i ，验证T 2 —m i 之间的规律弹簧 无 (较小) 红 黄 橙 蓝 无(较大)刚度系数 k 14.41 12.79 10.98 6.483 6.089 4.613 (N/m )R² = 0.9991图 6 无(较大)弹簧 mg-x选定蓝色的弹簧，测量不同振子质量m i 时的周期T i 如下表：砝码个数砝码质量m i(g )330.9998 441.0674 551.4543 661.716950 个周期时间 28.00 30.91 33.65 36.22 (1) (秒)50 个周期时间 27.97 30.87 33.66 36.16 (2) (秒)50 个周期时间 28.03 30.97 33.69 36.22 (3) (秒)平均每一个周期 0.560 0.618 0.673 0.724时间T i (秒)T 2 (秒^2) 0.314 0.382 0.453 0.524i表 5 同一弹簧测不同振子质量m i 时的周期T i以T i 2 为自变量， m i 为因变量进行线性拟合，得到下图由直线可得 m-T i 2 满足线性关系. 由斜率计算蓝色弹簧得刚度系数为 5.772N/m. 由 截距算的蓝色弹簧的质量为 44.49g.4. 对几乎相同的振子质量测不同弹簧的周期，验证T i — k i 之间的规律.选定 4 个砝码不变.换用不同的弹簧，测得周期数据如下表：50 个周 期时间 (2) (秒)50 个周 期时间 (1) (秒)50 个周 期时间 (3) (秒)平均每 个周期时间T i(秒)ln Tiln ki弹簧 kiR² = 0.9999m-T i 2 拟合直线图 7-0.826-0.819-0.545-0.481无(较 大)R² = 0.9835图 8 不同弹簧的T i — k i 之间的规律红黄橙蓝-0.3524.613 0.4380.4410.6180.70335.16 35.16 30.87 30.91 35.19 30.97 6.483 6.089 21.90 21.88 21.93 2.549 29.00 22.03 22.10 22.06 29.00 2.396 29.00 12.79 10.98 1.529 1.869 1.806 0.58四、 误差分析1. 测量弹簧的 k 值的误差分析见下表综上,各弹簧的刚度系数见下表弹簧刚度系数无(较小)14.41红12.79 黄10.98 橙6.483 蓝6.089 无(较大)4.613( N/m )Γ0.0180.0230.0290.0910.1030.179Δ0.0100.0460.0950.0060.0140.010不确定度0.200.801.480.050.120.06( N/m )弹簧无(较小) 红黄橙蓝无(较大)刚度系数14.41±12.79±10.98± 6.483± 6.089± 4.613±(N/m) 0.20 0.80 1.48 0.05 0.12 0.06之间的规律的误差分析2. 验证T2 —miΓ= 0.098Δy = 8.62 × 105kΔ= ΔB = 5.499 × 1044 2由上式得出Δk = 4 2 ΔB = 0.0217N/m所以由拟合直线计算蓝色弹簧的刚度系数为k = 5.7717±0.0217(N/m)这个结果与重力平衡法测得的刚度系数仍有一定差距,可能是因为实验中长度读数误差或者弹簧的刚度系数在实验中发生改变造成的.ΔA = 1.844 × 104Δm = ΔA × 3 = 5.532 × 104所以蓝色弹簧的质量m 0 = 0.04449 ± 5.532 × 104 (kg)3. 验证T i — k i 之间的规律的误差分析Γ = 3.652Δy = 0.0766ΔB = 0.0896所以拟合直线的斜率为-0.4891±0.0896,该范围包括-0.5 这个理论估计值,说 明实验很好的证实了ln k i 与ln T i 的线性关系.五、 实验结论该实验通过重力平衡法测得了各弹簧的刚度系数.研究了弹簧振子的运动 特性,验证了周期公式T = 2π√.实验数据与理论符合的较好.。

振动力学教学设计前言在大学物理学专业中，振动力学作为一门重要课程，是学生们必须要深入了解的领域。

在振动力学的学习中，教学设计尤为重要，因为它能够确保学生的学习成果并帮助他们理解振动的基本概念和应用。

本文旨在探讨振动力学教学设计，为教师提供一些有用的思路和方法。

教学设计课程内容振动力学教学的核心是振动的基本概念和应用，这些内容可以分为以下几个方面：1.振动的定义和分类2.简谐振动3.非简谐振动4.自由振动和强迫振动5.谐振和共振6.阻尼振动在振动力学教学中，这些内容必须按照适当的顺序进行演示和阐述，以确保学生正确理解振动的基本概念和应用。

教学方法振动力学教学的重点是提供学生深入了解振动的机会和激发他们的兴趣。

根据学生的学习效果及其理解能力，以下教学方法可供选择：1.教师讲解：教师可以在课堂上向学生深入解释振动的基本概念和应用，例如简谐振动和阻尼振动。

2.实验教学：教师可以在实验室中设计和实施各种振动实验，以便让学生亲身体验和理解实验结果及其原因。

3.计算机模拟：教师可以通过计算机模拟软件，让学生模拟和理解振动现象及其应用。

以上教学方法可相互融合，以确保学生获得最大化的学习成果。

此外，教师在教学中应该注重引导学生提出自己的问题，以帮助他们正确地学习和理解振动的概念。

教学流程振动力学的教学流程必须清晰明了，便于学生理解和记忆。

可以根据以下顺序安排振动力学教学：1.阐述振动的基本概念和分类；2.讲解简谐振动和阻尼振动等基本概念；3.进行振动实验教学，让学生亲身参与实验过程；4.讲解非简谐振动的概念和应用，引导学生自主思考；5.设计计算机模拟软件，帮助学生更加深入地理解振动现象；6.复习和总结前面的内容，以确保学生正确理解和记忆振动的概念和应用。

在整个流程中，教师需要注重学生的参与和思考，引导他们提出问题和疑点，帮助他们正确地理解和应用振动的概念。

结论振动力学的教学设计应该是清晰明了的，以帮助学生正确理解和应用振动的基本概念。

《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：。

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。

电荷放大器的部等效电路如图1所示。

q图1 加速度传感器经电荷放大的等效电路压电悬臂梁的简谐振动振幅与频率测量实验原理如图2所示，实验连接图如图3所示。

图2 简谐振动振幅与频率测量原理图图3 实验连接图四、实验过程打开所有仪器电源，将DG-1022型信号发生器的幅值旋钮调至最小，采用正弦激励信号，DHF-2型电荷放大器设置为100mv/UNIT （YD64-310型加速度计的标定电荷灵敏度为13.2PC/ms-2，本实验中将电荷放大器的灵敏度人工设定为132PC/ms-2，并且增益调至10mV/Unit档，则该设定下电荷放大器的总增益为100mV/Unit。

振动力学学习报告引言振动力学课程已经结束了。

在学完整个课程后，我将书本从头看了一边，一来加深自己都知识的掌握，二来将本课程做个总结，使自己掌握的知识能够系统化、结构化。

然后，我将各个部分的知识点总结如下。

第一章 概论一、基本概念1、目的：结构动力学研究结构在动力荷载作用下的位移和内力（统称响应）的分析原理和计算方法，为工程结构设计提供科学依据。

2、基本概念：动力荷载或动荷载（dynamic load ）、弹簧力（spring force ）、惯性力（inertia force ）、阻尼力（damping force ）。

3、动力荷载的分类：确定性：确定性动力荷载系指当时间给定后其量值是唯一的。

非确定性：非确定性动力荷载的量值随时间的变化规律不是唯一确定的，而是一个随机过程。

4、研究方法：理论计算方法、试验量测法和计算、试验混合法。

二、结构自由度简化方法1、在结构系统运动的任一时刻，确定其全部质量位置所需的独立几何参变量的个数，称为系统的动力自由度（dynamic freedom ）。

2、集中质量法：将连续分布的质量集中到有限个质体上，即把连续分布质量离散成为无重弹性体系上的有限个集中质体。

3、广义位移法：适应于简单结构。

设在t 时刻x 点的位移为y(x,t)将它用一族位移函数的线性和表示∑∞==1)sin()(),(i i l xi t q t x y π，)sin(lx i π为满足位移边界条件的位移函数，)(t q i 为待定参数。

4、有限元法：将实际结构用有限个在结点处相互连接的单元所组成的离散系统代替，对每个单元给定插值函数，然后叠加单元在各个相应结点的贡献建立系统的求解方程。

三、阻尼力1、阻尼：各种能量耗散因素的总称。

在动力计算中，引入一个反应能量耗散的力，称为阻尼力。

2、阻尼力假设：粘性阻尼（viscous damping ）：当系统在粘滞性液体中以不大的速度运动时，它所受到的阻尼力大小与速度成正比，而方向和速度的方向相反。

第1篇一、实验目的1. 了解振动力度的概念及其计算方法。

2. 通过实验测量不同振动环境下振动力度的大小。

3. 分析振动力度与振动频率、振幅、材料特性等因素的关系。

二、实验原理振动力度是指振动过程中，振动系统所承受的动态载荷大小。

它通常用单位面积上的力或单位质量上的力来表示。

振动力度的计算公式如下：F = m a其中，F为振动力度（N/m²或N/kg），m为振动系统质量（kg），a为振动加速度（m/s²）。

三、实验仪器1. 振动台2. 振动加速度传感器3. 数据采集器4. 计算机及分析软件5. 钢板、木块等实验材料四、实验步骤1. 准备实验材料，将钢板、木块等固定在振动台上。

2. 将振动加速度传感器固定在实验材料上，确保传感器能够准确测量振动加速度。

3. 打开振动台，调整振动频率和振幅，记录不同振动条件下的振动加速度数据。

4. 利用数据采集器将振动加速度数据传输至计算机，进行数据处理和分析。

5. 根据实验数据，计算振动力度。

五、实验结果与分析1. 实验数据实验中，我们测量了不同振动频率和振幅条件下的振动加速度，并计算出对应的振动力度。

以下为部分实验数据：振动频率（Hz）振幅（mm）振动加速度（m/s²）振动力度（N/m²）10 1 0.2 2.020 1 0.4 4.030 1 0.6 6.040 1 0.8 8.050 1 1.0 10.02. 结果分析通过实验数据可以看出，振动力度与振动加速度成正比，即振动加速度越大，振动力度越大。

此外，振动力度还与振动频率和振幅有关。

（1）振动频率：在实验中，我们发现振动频率对振动力度的影响较小。

这可能是因为在实验所选择的频率范围内，振动加速度的变化相对较小。

（2）振幅：实验结果表明，振动力度随着振幅的增加而增大。

这是因为振幅越大，振动加速度也越大，从而导致振动力度增大。

（3）材料特性：实验材料对振动力度的影响主要体现在材料的质量上。

目录实验一振动信号采集与处理相关软件和硬件设计介绍 (2)实验二单自由度系统阻尼比的测定 (6)实验三二自由度系统频响函数的测定 (9)实验一 振动信号采集与处理相关软件和硬件设计介绍一、 实验目的1、熟悉振动信号采集与处理软件的基本功能和设置方法；2、熟悉硬件中各通道代表的意义和设置方式；3、掌握基本振动测试流程。

二、 振动信号采集和处理软件简介软件名称YE6251力学教学装置。

软件介绍 左面板下面板至少应为实验所需最大频率的2倍力锤信号用信号触发，电磁激振器信号可选连续采样 试件类型不用的通道双击使其为错号，使用的通道使其为对号实验中可以使用的方法采样状态栏上面板和右面板某测试全图三、 振动信号采集和处理硬件简介试件单自由度系统模拟单自由度的质量块、阻尼、弹簧系统振动。

本实验台的力学模型如下：时间波形 傅立叶分析传函幅值，需设置输入和输出通道,用右键仪器的软件开关 开始采样或停止采样峰谷值等光标选择缩小x轴图形显示放大x轴图形显示缩小y轴图形显示放大y轴图形显示自动量程二自由度系统模拟二自由度的质量块、阻尼、弹簧系统振动。

本实验台的力学模型如下：激励设备力锤给试件施加脉冲激振力并通过其内置的压力传感器感应力信号。

有四个锤头，分别用来测量不同的频段，同时对应不同刚度的材料，本实验以铝制锤头为最佳。

信号发生器（通道2）产生一定频率的电信号，分为手动调频和自动扫频两种操作方式。

手动调频用于产生固定的激励频率；自动扫频是仪器在设定的频段内自动循环扫描。

功率放大器（通道1）本实验台中，接在信号发生器的后端，电磁激振器的前端。

由于信号发生器产生的频率信号通常较小，因此在将其传送到激振器之前，需要将信号通过功率放大器进行放大。

电磁激振器对试件进行激励。

采集设备位移传感器采用非接触式感应试件位移。

加速度传感器感应试件加速度。

力和加速度复合传感器其输出包含两路信号：力和加速度。

一般感应激振器的激振力并响应试件的加速度。

振动力学课程设计
前言
振动力学是力学的重要分支，研究结构物体在不断变化的外力作用下，发生弹性形变而发生的频率、振幅、相位等变化，通过对振动的数学模型分析，可以对结构物体的性能进行预测和改进。

在工程结构分析和设计中，振动力学是一个非常重要的知识领域，深入学习振动力学对工程师的实践能力提升具有重要作用。

基于此，我们设计了这门振动力学课程，旨在为学生提供一种系统学习振动力学的方法，培养学生的振动力学思维和实践技能，促进学生掌握振动力学理论和应用的知识和技能，实现工程应用的创新和提高。

课程目标
本课程的主要目标是使学生熟悉振动基本概念和理论的基础知识，掌握振动模型建立和振动响应计算方法，并培养其普遍的振动力学分析技能和实践经验，以及掌握工程实际应用。

通过学习振动力学这门课程，学生将获得以下的技能和成果：
1.掌握振动力学的基本概念和原理；
2.掌握振动模型建立和振动响应计算的方法；
3.学会运用机械振动模型求解工程实际问题；。

振动力学课程设计x1 x2 x3年级：工程力学09级02班姓名：***学号：***********振动力学课程设计（大作业）的内容如下：1.在图示振动系统中，k k k k k k k k m m m m m m 3,,4,5,7,4,34321321=======建立系统的振动微分方程，要求写出详细的过程。

2.求系统的振动固有频率。

3.计算系统的振动模态，绘制主振型的示意图。

4.计算系统的主质量、主刚度和简正振型矩阵。

5.初始条件为：T 0T 0} 0.5 0, 0, { ,} 0.03 0, 0, {==x x ,位移单位为m,速度单位为m/s 。

求系统自由振动的响应。

6.在质量为m 1的物体上作用简谐力 sin )(t F t f ω=，求系统强迫振动的响应。

7.在质量为m 3的物体上作用非周期激励力 )()(t Fu t f =， )(t u 为单位阶跃函数，求系统强迫振动的响应。

8.在固定端和第1个物体之间安装一个阻尼系数为 1c 的阻尼器，在第1个和第2个物体之间安装一个阻尼系数为 2c 的阻尼器，在第2个和第3个物体之间安装一个阻尼系数为 c 3的阻尼器，在第3个物体和固定端之间安装一个阻尼系数为 c 4的阻尼器。

已知：c c c c c c c c 3 , 6 , ,2 4321====。

建立系统的有阻尼振动微分方程，计算系统的阻尼矩阵、模态阻尼矩阵。

9.用瑞利法估算系统的基频。

10.用传递矩阵法计算系统的固有频率。

解答过程如下：1.分别以两物体的平衡位置为坐标原点，取 x1 、x2和x3 为广义坐标，由牛顿第二定律得⎪⎩⎪⎨⎧---=---=--=3423333122233221112211)()()()(x k x x k xm x x k x x k x m x k x x k x m自由振动微分方程为⎪⎩⎪⎨⎧=++-=-++-=-++0)(0)(0)(34323333323212222212111x k k x k xm x k x k k x k x m x k x k k x m写成矩阵形式为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+--+--++⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡00000000003214333322221321321x x x k k k k k k k k k k x x xm m m上式即为系统的振动微分方程。

振动力学课程设计课设题目: DZSF式直线振动筛的振动分析单位:理学院专业/班级:工程力学09- 1姓名:指导教师:1一、前言1、课题目的或意义通过对振动筛分析与设计，了解一些机械振动原理，是自己在实际运用中掌握所学的振动力学知识，进一步学习实际结构中对振动问题的分析、建模、计算方法，培养提高独立分析问题和运用所学知识及计算机解决实际问题的能力，同时锻炼自己运用Matlab和AutoCAD进行作图运算的能力。

2、课题背景:直线振动筛利用振动电机激振作为振动源，使物料在筛网上被抛起，同时向前作直线运动，物料从给料机均匀地进入筛分机的进料口，通过多层筛网产生数种规格的筛上物、筛下物、分别从各自的出口排出。

具有耗能低、产量高、结构简单、易维修、全封闭结构，无粉尘溢散，自动排料，更适合于流水线作业。

二、振动(力学)模型建立1、结构(系统)模型简介2此系统为直线振动筛。

该振动筛是由筛箱、筛框、筛网、振动电机、电机台座、减震弹簧、支架组成。

直线振动筛是采用惯性激振器来产生振动的，其振源有电动机带动激振器，激振器有两个轴，每个轴上有一个偏心重，而且以相反方向旋转，故又称双轴振动筛，由两齿轮啮合以保证同步当两个带偏心重的圆盘转动时，两个偏心重产生的离心力，在x轴的分量互相抵消，在y轴的分量相加，其结果在y轴方向产生一个往复的激振力，使筛箱在y轴方向上产生往复的直线轨迹振动。

当振源采用振动电机时，必须布置二台，其轴线与振动筛纵向轴线方向一致(不平行，具有一夹角)。

二台振动电机对称布置在筛箱的上方、下部和两侧均可以。

直线振动筛的筛面倾角通常在8?以下，筛面的振动角度一般为45?，筛面在激振器的作用下作直线往复运动。

颗粒在筛面的振动下产生抛射与回落，从而使物料在筛面的振动过程中不断向前运动。

物料的抛射与下落都对筛面有冲击，致使小于筛孔的颗粒被筛选分离。

筛子的筛分效率及生产能力(处理量)同筛面的倾角、筛面的振动角度、物料的抛射系数有关。

振动力学与工程应用课程设计一、引言振动是自然界普遍存在的物理现象，具有许多重要的工程应用。

振动力学是研究物体在受到作用力时所产生的振动响应的学科。

工程应用中常常需要利用振动力学对系统进行设计、分析和调整。

因此，对于力学专业的学生来说，掌握一定的振动力学理论和工程应用技能是非常必要的。

为此，本文将介绍一次振动力学与工程应用的课程设计。

二、课程设计背景在振动力学与工程应用这门课程中，教师通过讲解内容、案例实践和小组讨论等方式，引导学生掌握振动力学基本概念、振动分析方法、振动控制技术和工程应用技能。

为了加深学生的理论应用能力和实践能力，设计了以下课程设计。

三、课程设计内容3.1 课程设计目的通过本课程设计，使学生掌握以下几个方面的内容：•了解振动的基本特性和原理；•掌握振动分析方法和工程应用技能；•能够使用ANSYS等软件进行振动分析；•能够对实际工程案例进行振动控制分析。

3.2 课程设计要求本次课程设计要求学生分为小组进行开展，每个小组需要完成一个小型振动工程案例。

具体要求如下：•确定小型振动工程案例，要求案例量级适中，包含振动分析和振动控制两个方面；•利用ANSYS等工具进行相关振动分析，包括模态分析、频率响应分析等；•根据分析结果设计适当的振动控制方案；•最后撰写课程设计报告。

3.3 课程设计步骤本次课程设计共分为以下几个步骤：步骤一：分组确定案例学生自行分组，每个小组确定一个小型振动工程案例。

案例选取应考虑到实际工程需求和难度适宜。

步骤二：案例分析和建模基于确定的小型振动工程案例，结合所学知识，应设计成全方位的振动分析模型，并通过ANSYS等工具进行分析。

步骤三：振动模态分析利用ANSYS进行振动模态分析，得到结构的自然频率和振型。

需要确定振动能量的主要传播路径，明确需要采取的控制手段。

步骤四：频率响应分析基于振动模态分析的结果和实际工作状况，利用ANSYS进行频率响应分析，并得到相应的传递函数和频率响应曲线。