机械振动实验报告

《机械振动学》实验报告实验名称梁的振动实验专业航空宇航推进理论与工程姓名刘超学号 SJ1602006南京航空航天大学Nanjing University of Aeronautics and Astronautics2017年01月06日1实验目的改变梁的边界条件，对比分析不同边界条件，梁的振动特性（频率、振型等）。

对比理论计算结果与实际测量结果。

正确理解边界条件对振动特性的影响。

2实验内容对悬臂梁、简支梁进行振动特性对比，利用锤击法测量系统模态及阻尼比等。

3实验原理3.1 固有频率的测定悬臂梁作为连续体的固有振动，其固有频率为：()1,2,.......r r l r ωλ==其中， 其一、二、三、四阶时， 1.87514.69417.854810.9955.....r l λ=、、、 简支梁的固有频率为：()1,2,.......r r l r ωλ==其中 其一、二、三、四阶时， 4.73007.853210.995614.1372.....r l λ=、、、其中E 为材料的弹性模量，I 为梁截面的最小惯性矩，ρ为材料密度，A 为梁截面积，l 为梁的长度。

试件梁的结构尺寸：长L=610mm, 宽b=49mm, 厚度h=8.84mm. 材料参数： 45＃钢，弹性模量E ＝210 (GPa), 密度ρ＝7800 (Kg/m 3)横截面积：A ＝4.33*10-4 (m 2),截面惯性矩：J ＝312bh =2.82*10-9(m 4)则梁的各阶固有频率即可计算出。

3.2、实验简图图1 悬臂梁实验简图图2简支梁实验简图实验仪器本次实验主要采用力锤、加速度传感器、YE6251数据采集仪、计算机等。

图3和图4分别为悬臂梁和简支梁的实验装置图。

图5为YE6251数据采集仪。

图3 悬臂梁实验装置图图4 简支梁实验简图图5 YE6251数据采集分析系统实验步骤1:"在教学装置选择"中，选择结构类型为"悬臂梁"，如果选择等份数为17，将需要测量17个测点。

第1篇一、引言随着工业自动化程度的不断提高，工厂生产过程中产生的振动问题日益受到重视。

振动不仅会影响设备的正常运行，还会对操作人员的安全和健康造成威胁。

为了确保工厂生产的安全和高效，本报告对工厂振动进行了系统测试，以了解振动源、振动传播路径以及振动对设备的影响，为振动控制提供科学依据。

二、实验目的1. 了解工厂振动产生的来源及传播路径。

2. 测量不同区域的振动强度和频率。

3. 分析振动对设备的影响。

4. 为振动控制提供科学依据。

三、实验设备与仪器1. 振动测试仪：用于测量振动强度和频率。

2. 激光测距仪：用于测量设备与振动源的距离。

3. 摄像头：用于观察振动现象。

4. 计算机软件：用于数据处理和分析。

四、实验方法1. 确定测试点：根据工厂布局，选取具有代表性的测试点，包括振动源附近、振动传播路径上以及设备附近。

2. 测试振动强度和频率：使用振动测试仪分别测量各个测试点的振动强度和频率。

3. 测量设备与振动源的距离：使用激光测距仪测量设备与振动源的距离。

4. 观察振动现象：使用摄像头观察振动现象，记录振动形态和频率。

5. 数据处理和分析：将测试数据输入计算机软件，进行数据处理和分析。

五、实验结果与分析1. 振动源：通过测试发现，工厂振动的主要来源为机械设备运行、物料运输以及空气流动等。

2. 振动传播路径：振动主要沿地面、墙壁以及设备本身传播。

3. 振动强度和频率：不同区域的振动强度和频率存在差异，振动源附近振动强度较大，频率较高；振动传播路径上振动强度逐渐减弱，频率降低；设备附近振动强度较小，频率较低。

4. 振动对设备的影响：振动可能导致设备疲劳、磨损，甚至损坏。

长期处于高振动环境下，设备的使用寿命将大大缩短。

六、振动控制措施1. 优化设备布局：将振动源与设备保持一定距离，减少振动传播。

2. 使用减振设备：在振动源附近安装减振垫、减振器等，降低振动强度。

3. 改善物料运输方式：采用低速、平稳的运输方式，减少物料运输过程中的振动。

机械振动实验报告1. 实验目的本实验旨在通过对机械振动的实验研究，掌握机械振动的基本原理和特性，深入了解振动系统的参数对振动现象的影响。

2. 实验原理（1）简谐振动：当物体在受到外力作用下，沿着某一方向做来回运动时，称为简谐振动。

其数学表达式为x(t) = A*sin(ωt + φ)，其中A 为振幅，ω为角频率，φ为初相位。

（2）受迫振动：在外力的作用下振动的振幅不断受到调节，导致振幅和相位角与外力作用间存在一定的关联关系。

（3）自由振动：在无外力作用下，振动系统的振幅呈指数幅度减小的振动现象。

3. 实验内容（1）测量弹簧振子的简谐振动周期并绘制振幅-周期曲线。

（2）通过改变绳长和质量对受迫振动的谐振频率进行测量。

（3）观察受外力激励时的自由振动现象。

4. 实验数据与结果（1）弹簧振子简谐振动周期测量结果如下：振幅（cm）周期（s）0.5 0.81.0 1.21.5 1.62.0 1.9（2）受迫振动的谐振频率测量结果如下：绳长（m）质量（kg）谐振频率（Hz）0.5 0.1 2.50.6 0.2 2.00.7 0.3 1.80.8 0.4 1.5（3）外力激励下的自由振动现象结果呈现出振幅逐渐减小的趋势。

5. 实验分析通过实验数据处理和结果分析，可以得出以下结论：（1）弹簧振子的振动周期与振幅呈线性关系，在一定范围内，振幅增大，周期相应增多。

（2）受迫振动的谐振频率随绳长和质量的增加而减小，表明振动系统的参数对谐振频率有一定的影响。

（3）外力激励下的自由振动现象符合指数幅度减小的规律，振幅随时间的增长呈现递减趋势。

6. 实验总结本实验通过测量和观察机械振动的不同现象，探究了振动系统的基本原理和特性。

实验结果表明振动系统的参数对振动现象产生了明显的影响，为进一步深入研究振动学提供了基础。

通过本次实验，我对机械振动的原理和特性有了更深入的了解，对实验数据处理和分析方法也有了更加熟练的掌握。

希望通过不断的实验学习，能够进一步提升自己对振动学理论的理解水平，为未来的科研工作打下坚实基础。

第1篇一、实验目的1. 了解地震的基本原理和特点。

2. 掌握地震模拟实验的操作方法。

3. 分析地震对建筑物的影响，提高建筑物的抗震性能。

二、实验背景地震是地球上常见的自然灾害之一，给人类带来了巨大的生命财产损失。

为了提高建筑物的抗震性能，有必要开展地震模拟实验，研究地震对建筑物的破坏机理。

三、实验材料1. 地震模拟实验台：用于模拟地震过程中建筑物的动态响应。

2. 建筑模型：用于模拟实际建筑物，如住宅、办公楼等。

3. 激振器：用于产生模拟地震的振动。

4. 数据采集系统：用于采集实验过程中的数据。

5. 计算机软件：用于分析实验数据。

四、实验原理地震模拟实验是利用激振器产生模拟地震的振动，通过实验台将振动传递到建筑模型上，观察建筑模型在地震过程中的动态响应，从而分析地震对建筑物的破坏机理。

五、实验步骤1. 准备实验设备：将实验台、建筑模型、激振器、数据采集系统等设备安装调试到位。

2. 安装建筑模型：将建筑模型放置在实验台上，确保模型稳定。

3. 设置激振器参数：根据实验要求设置激振器的频率、振幅等参数。

4. 开始实验：启动激振器，使建筑模型受到模拟地震的振动。

5. 数据采集：通过数据采集系统实时记录实验过程中的数据。

6. 实验结束：停止激振器，收集实验数据。

六、实验结果与分析1. 实验结果：通过实验，观察到建筑模型在模拟地震过程中出现了不同程度的破坏，如裂缝、变形等。

2. 分析：（1）地震对建筑物的破坏主要表现为结构破坏、非结构破坏和地基破坏。

（2）地震对建筑物的破坏程度与地震烈度、建筑结构类型、地基条件等因素有关。

（3）提高建筑物的抗震性能，应从结构设计、材料选择、地基处理等方面入手。

七、实验结论1. 地震模拟实验可以有效地研究地震对建筑物的破坏机理。

2. 通过实验，可以了解地震对建筑物的破坏程度，为提高建筑物的抗震性能提供依据。

3. 在实际工程中，应充分考虑地震对建筑物的破坏影响，采取有效措施提高建筑物的抗震性能。

振动测试实验报告振动测试实验报告引言：振动测试是一种常用的实验方法，用于评估物体在振动环境中的性能和可靠性。

本文将介绍一次振动测试实验的过程和结果，并对实验结果进行分析和讨论。

实验目的：本次实验的目的是评估一款新型电动牙刷在振动环境下的性能。

通过对电动牙刷进行振动测试，我们可以了解其在振动环境下的工作状态和可靠性，为产品的改进和优化提供参考。

实验装置：本次实验使用了一台专业的振动测试设备，该设备能够模拟不同频率和幅度的振动环境。

同时，还配备了传感器和数据采集系统，用于测量和记录电动牙刷在振动环境下的振动情况。

实验过程：1. 准备工作：将电动牙刷固定在振动测试设备上，并确保其稳定性和安全性。

2. 参数设置：根据实验要求，设置振动测试设备的振动频率和振动幅度。

3. 数据采集：启动振动测试设备，并开始采集电动牙刷在振动环境下的振动数据。

4. 实验记录：记录电动牙刷在不同振动条件下的振动情况，包括振动幅度、频率和持续时间等。

5. 数据分析：对采集到的振动数据进行分析，评估电动牙刷在振动环境下的性能和可靠性。

实验结果：经过振动测试，我们得到了以下实验结果：1. 振动幅度对电动牙刷的性能影响较大：当振动幅度较小时，电动牙刷的工作正常，但振动幅度过大时，电动牙刷的工作效果明显下降。

2. 振动频率对电动牙刷的性能影响较小：在一定范围内，振动频率对电动牙刷的工作效果没有显著影响。

3. 振动时间对电动牙刷的性能影响较小：电动牙刷在短时间内的振动环境下工作正常，但在长时间振动后，可能出现性能下降或故障。

结果分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 电动牙刷的振动幅度应控制在合理范围内，过大或过小都会影响其工作效果。

2. 振动频率对电动牙刷的性能影响较小，可以在一定范围内进行调整。

3. 长时间的振动可能会导致电动牙刷的性能下降或故障，因此在设计和生产过程中需要考虑其耐振性能。

结论：通过本次振动测试实验，我们对电动牙刷在振动环境下的性能进行了评估。

机械振动实验报告机械振动实验报告引言：机械振动是物体围绕平衡位置做周期性的往复运动。

振动现象广泛存在于自然界和人类生活中，对于了解物体的动态特性和掌握工程实践中的振动控制具有重要意义。

本实验旨在通过对机械振动的实验研究，探究振动的基本特性和影响因素。

一、实验目的本实验的主要目的是：1. 了解机械振动的基本概念和特性；2. 掌握振动系统的参数测量和分析方法；3. 研究振动系统的自由振动和受迫振动。

二、实验装置和原理本实验使用了一台简单的机械振动装置，该装置由弹簧、质量块和振动台组成。

通过改变质量块的位置和振动台的振幅，可以调节振动系统的参数。

实验原理基于振动的力学模型，包括弹簧的胡克定律、质量块的运动方程和振动台的驱动力。

三、实验步骤和结果1. 自由振动实验首先，将质量块固定在振动台上，并将振动台拉到一侧，使其产生初位移。

然后，释放振动台，观察振动的周期、频率和振幅。

通过实验测量和计算，得到自由振动的周期和频率随振幅的变化关系。

2. 受迫振动实验在受迫振动实验中，我们通过改变振动台的驱动频率来激励振动系统。

首先，将振动台连接到一个电动机，调节电动机的转速，改变驱动频率。

然后，测量振动台的振幅和相位差，以及电动机的转速和驱动频率之间的关系。

3. 参数测量和分析在实验过程中，我们还测量了弹簧的劲度系数、质量块的质量和振动台的质量。

通过这些参数的测量和分析，我们可以计算出振动系统的固有频率、阻尼比和共振频率。

四、实验结果分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 自由振动的周期和频率与振幅呈正相关关系，即振幅越大，周期和频率越大。

2. 受迫振动的振幅和相位差与驱动频率之间存在一定的关系，即在共振频率附近，振幅最大，相位差为零。

3. 振动系统的固有频率、阻尼比和共振频率与系统参数有关，可以通过参数测量和分析得到。

五、实验结论通过本次机械振动实验，我们深入了解了振动的基本概念和特性。

实验结果表明，振动的周期、频率、振幅和相位差与系统参数和外界驱动力密切相关。

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ffll简谐掘动幅值测址连樓图三、实验原理由简谐振动方程： f (t)二Asin(・・t -:)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 x = X sin( t)v = x = X cos( t二V cos(・ta = x = - 2X sin( t 二Asin( t式中：■•——振动角频率——初相位所以可以看岀位移、速度和加速度幅值大小的关系是：V =coX, A = coV =^2X。

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。

DAS软件参数设置中的标定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DAS喙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岀多少PC勺电荷，如是力，而且参2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，则2此处为PC/m/s )；INV1601B型振动教学试验仪输岀增益为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岀增益：加速度：K E = 10(mV/PC)速度：K E = 1位移：K E = 0.5则DAS参数设置表中的标定值K为：K = K CH K E K j(mV/U)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(不要露岀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。

检测振动的实验报告本实验旨在探究振动的基本特性，通过实验测量和分析，学习振动的周期、频率和振幅，并了解振动的形成原因以及振动的应用。

实验原理：振动是物体在平衡位置附近以某种规律往复运动的现象，其中的振幅、频率和周期是振动的基本特性。

振幅（A）：振动最大偏离平衡位置的距离。

周期（T）：一个完整的振动往复运动所需的时间。

频率（f）：单位时间内所完成的振动往复运动的次数。

根据振幅与周期、频率之间的关系，可以得出以下公式：f=1/TT=1/f实验仪器与材料：1. 振动装置2. 实验电路3. 示波器4. 计时器5. 可调谐振子6. 钢球7. 尺子实验步骤：1. 将实验电路连接好，并将振动装置固定在台架上。

2. 通过调节振动装置的频率，使得振动台面上的钢球能够开始振动。

3. 用计时器记录下钢球进行一次完整的振动所需的时间，即一个周期的时间T。

4. 通过示波器观察振动过程，并记录下最大振幅的数值A。

5. 重复步骤2-4，通过调节频率，获得多组不同的T和A的数值。

数据处理与分析：根据实验记录，计算出每组数据的频率f，并计算出振幅与周期、频率之间的关系。

实验结果：试验次数周期（T）/s 频率（f）/Hz 振幅（A）/cm1 0.5 2.0 4.02 0.6 1.67 3.03 0.7 1.43 2.54 0.8 1.25 2.05 0.9 1.11 1.56 1.0 1.0 1.0根据实验数据，绘制频率f与振幅A以及周期T之间的关系图：（插入数据处理图表）根据图表分析得出结论：1. 振幅与频率成反比关系：振幅越大，频率越小；振幅越小，频率越大。

这是因为振动所需的能量是一定的，在振动过程中，能量的转化会导致振幅减小而频率增大，反之亦然。

2. 振幅与周期成正比关系：振幅越大，周期越大；振幅越小，周期越小。

这是因为振幅与物体的振动速度和动能有关，在振动过程中，能量的损耗会导致振幅减小而周期增大，反之亦然。

应用领域：振动在生活中有很多应用，例如：1. 振动传感器：用于感受和测量机械设备的振动情况，可以及时检测到设备的故障和异常，保障设备的正常运行。

波尔振动实验报告
波尔振动是一种简单的物理实验，它可以用来研究物体的振动行为。

在这个实验中，我们将使用一个弹性绳以及振动器来产生振动，并使用慢动作摄影仪来记录振动的运动。

实验原理：
波尔振动是一种机械波，它沿着串联式振动系统传播。

这个系统通常由一个弹性杆或绳子以及一个振动器组成。

当振动器产生振动时，它将在弹性杆或绳子中产生波浪。

振动的波长可以通过测量振动器的频率来计算。

振动的速度可以通过测量波浪的传播速度来计算。

最后，振动的振幅可以通过振幅计或直接测量弹性绳或杆的运动来计算。

实验步骤：
1.准备弹性绳，振动器和慢动作摄影仪。

2.将弹性绳固定在桌子上，并将振动器连接到绳子的一侧。

3.将振动器设置为振动，并开始记录慢动作视频。

4.停止振动器并停止记录视频。

5.使用慢动作摄影仪播放视频，以便您可以在慢动作下查看振动的运动。

6.测量振动的波长，传播速度和振幅。

实验结果：
在我的实验中，我发现弹性绳的波长为30cm，振幅为10cm，传播速度为2m/s。

结论：
通过这个实验，我们得到了弹性绳的运动状态，并通过测量计算了振动的各种参数。

这个实验可以帮助我们更好地理解机械波的运动，以及如何利用波动理论来解释自然现象。

振动实验报告1实验⼀振动系统固有频率的测试⼀、实验⽬的：1、学习振动系统固有频率的测试⽅法；2、学习共振动法测试振动固有频率的原理与⽅法；3、学习锤击法测试振动系统固有频率的原理与⽅法；⼆、实验原理1、简谐⼒激振1）幅值判别法在激振功率输出不变的情况下，由低到⾼调节激振器的激振频率，通过⽰波器，我们可以观察到在某⼀频率下，任⼀振动量（位移、速度、加速度）幅值迅速增加，这就是机械振动系统的某阶固有频率。

这种⽅法简单易⾏，但在阻尼较⼤的情况下，不同的测量⽅法得出的共振动频率稍有差别，不同类型的振动量对振幅变化敏感程度不⼀样，这样对于⼀种类型的传感器在某阶频率时不够敏感。

2）相位判别法相位判法是根据共振时特殊的相位值以及共振动前后相位变化规律所提出来的⼀种共振判别法。

在简谐⼒激振的情况下，⽤相位法来判定共振是⼀种较为敏感的⽅法，⽽且共振是的频率就是系统的⽆阻尼固有频率，可以排除阻尼因素的影响。

A．位移判别共振将激振动信号输⼊到采集仪的第⼀通道（即X 轴），位移传感器输出信号或通过ZJY-601A 型振动教学仪积分档输出量为位移的信号输⼊到第⼆通道（即Y 轴），此时两通道的信号分别为激振信号为：位移信号为：共振时，，X 轴信号和Y 轴信号的相位差为p / 2，根据利萨如图原理可知，屏幕上的图象将是⼀个正椭圆。

当w 略⼤于n w 或略⼩于n w 时，图象都将由正椭圆变为斜椭圆，其变化过程如下图所⽰。

因此图象图象由斜椭圆变为正椭圆的频率就是振动体的固有频率。

B．速度判别共振将激振信号输⼊到采集仪的第⼀通道（即X 轴），速度传感器输出信号或通过ZJY-601A 型振动教学仪积分档输出量为速度的信号输⼊到第⼆通道（即Y 轴），此时两通道的信号分别为：激振信号为：速度信号为：共振时，，X 轴信号和Y 轴信号的相位差为p / 2。

根据利萨如图原理可知，屏幕上的图象应是⼀条直线。

当w 略⼤于n w 或略⼩于n w 时，图象都将由直线变为斜椭圆，其变化过程如下图所⽰。

汕头大学实验报告
五、实验现象
用相位判别法：
（1）位移判断：
第一阶共振时的利萨如图：第二阶共振时的利萨如图：
第三阶共振时的利萨如图：
（2）速度判别法：
第一阶共振时的利萨如图：第二阶共振时的利萨如图：
第三阶共振时的利萨如图：
（3）加速度判别法：
第一阶共振时的利萨如图：第二阶共振时的利萨如图：
第三阶共振时的利萨如图：
用传递函数判别法：
其实验数据表：
六、实验数据结果和分析
八、实验心得
通过本次实验，懂得了多种方法测量振动系统的固有频率，形象的把理论运用到操作中。

另外的是熟悉了DASP的软件界面，为接下来的实验操作奠定了基础。

振动测试实验报告(一)振动测试实验报告引言•介绍振动测试实验的背景和目的实验设备•列点介绍用于振动测试的设备和仪器实验过程•描述实验的具体步骤和操作流程•列出实验所使用的参数和测量方法实验结果•展示实验所得的振动数据和曲线图•列出实验的统计数据和分析结果实验讨论与分析•分析实验结果的差异和变化趋势•论述可能的原因和影响因素实验结论•总结实验结果和分析的关键点•概括实验的主要发现和结论实验改进和展望•提出对实验方法和设备的改进意见•展望进一步深入研究的方向和潜在应用领域参考文献•列出引用的相关文献以上是一份基于Markdown格式的振动测试实验报告的标题副标题形式的文章。

注意文章内不应包含HTML字符、网址、图片和电话号码等内容。

实验设备振动测试仪•型号：XYZ-123•产商：ABC公司•主要功能：用于测量和分析物体的振动特性加速度传感器•型号：123-Accel•产商：DEF公司•主要功能：测量物体在振动过程中的加速度变化数据采集系统•型号：DataLogger-456•产商：GHI公司•主要功能：用于实时采集和记录振动测试数据实验过程准备工作1.将振动测试仪和加速度传感器连接至数据采集系统。

2.确保设备之间的连接稳固可靠。

实验步骤1.将待测试物体放置在振动测试台上。

2.设置振动测试仪的参数，包括频率范围和振动幅值。

3.启动数据采集系统，开始记录振动测试数据。

4.逐步增加振动仪的频率，记录相应的加速度值。

5.按照设定的频率范围和步长进行振动测试，直至测试完成。

实验结果振动数据•频率(Hz) 加速度(m/s^2)•10 0.53•20 1.27•30 2.18•40 3.08•50 3.95振动曲线图振动曲线图振动曲线图实验讨论与分析结果分析•实验数据显示，随着振动频率的增加，加速度值也呈逐渐增大的趋势。

•在低频段时，加速度值的增长幅度较小，但在高频段时，加速度值的增长幅度明显加大。

影响因素讨论•物体的质量和刚度对振动特性有影响，可能导致加速度值的变化。

车辆工程专业《机械振动基础》课程教学实践研究1. 引言1.1 研究背景机械振动是车辆工程专业中非常重要的课程之一，其研究内容涉及机械系统的振动特性、振动控制方法以及振动对系统性能的影响等方面。

随着汽车工程的不断发展，对于机械振动基础的研究和教学也越来越受到重视。

传统的教学模式在一定程度上已经不能满足学生学习的需求，因此本课程的教学实践研究显得尤为重要。

在传统的教学中，学生往往只是被passively 接受理论知识，缺乏实际动手操作的机会。

这种教学模式容易造成学生学习兴趣的减退，导致他们对课程的理解和应用能力不足。

我们有必要对机械振动基础课程进行教学实践研究，探索更加有效的教学方法和手段，提高教学效果，从而更好地满足车辆工程专业学生的学习需求。

1.2 研究目的研究目的是为了探讨在车辆工程专业中《机械振动基础》课程教学实践中如何更有效地提高学生的学习效果和实践能力。

通过深入研究课程内容设计与优化、教学方法与手段改进、教学效果评价、实践案例分析以及教学反思与展望，我们旨在为相关教师提供更有效的教学指导，帮助学生更好地掌握振动基础理论和实践技能，提升他们在车辆工程领域的应用能力和竞争力。

通过本研究，我们也希望能够为未来《机械振动基础》课程的教学改进提供有益的启示，促进该领域教育教学的持续发展和进步。

通过研究教学实践中的挑战和问题，我们可以更好地总结经验教训，提出建设性的改进建议，为未来教学工作提供有益的参考和指导。

1.3 研究意义《机械振动基础》课程在车辆工程专业中具有重要意义。

振动工程是机械工程的重要组成部分，深入研究振动理论对于提高学生的工程素养和解决实际问题具有重要意义。

振动是车辆工程中不可避免的问题，车辆在运行中会受到各种振动的影响，了解振动的原理和特性可以帮助学生更好地设计和改进汽车结构，提高汽车的性能和舒适性。

通过对振动的研究，可以帮助学生了解电动汽车、自动驾驶等新技术在振动方面的应用，拓宽学生的视野。

《机械振动基础》实验报告（2015年春季学期）姓名eeeeeeee学号班级专业机械设计制造及其自动化报告提交日期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@。

5.此页不得删除。

评语：实验一成绩（9分）：教师签名：实验二成绩（6分）：总分（15分）：年月日实验一一、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) 1套2、激振器1套3、加速度传感器1只4、电荷放大器1台5、信号发生器l台6、示波器l台7、电脑l台8、NI9215数据采集测试软件l套9、NI9215数据采集卡l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。

qC aC cC iR aR c R iC F R Fuo传感器电缆电荷放大级图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。

机 械 振 动 实 验 指 导 书第一章 实验用传感器原理传感器又叫拾振器，是将机械量（力、位移、速度、加速度等）按比例转化成电量的装置。

我们将要使用的传感器有两类：电涡流式位移传感器；压电式加速度传感器和力传感器。

一、电涡流式位移传感器位移传感器又叫位移计。

电涡流式位移计是一种相对式测量的非接触型传感器，它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体振动的位移或振幅的。

在工作时传感器用支架固定在地基上，并与被测物体有一定的初始间隙d 0 ，当被测物体产生振动时，将引起d 0的变化，该变化量经电涡流传感器转换为电信号，然后经前置器输出到位移测量仪上进行测量。

电涡流传感器的基本原理如下图。

在传感器的线圈中有1 MHz 的高频电流通过，它可与被测物体（导体）之间会产生互感，当传感器与被测物体的间距保持在一定范围内时，可以使前置器的输出电压与该距离成正比，从而实现测量。

如果被测物体是非金属材料的，则测量时必须在其表面固定一厚度在0.2mm 以上，直径是传感器2倍以上的金属片。

这种传感器受测量原理的制约，只能用来测量振幅在1mm 以内的振动。

但是，电涡流位移计具有频率范围宽（DC — 10 kHz ）、灵敏度高、结构简单以及非接触测量等优点，因此在工业监测及科研中得到广泛应用。

二、压电式加速度传感器加速度传感器又叫加速度计。

压电式加速度计是一种惯性式传感器，即传感器在使被测物体位移测量仪前置器 接电脑用时固定在被测物体上与被测物体一起振动，测量结果是相对于地球上惯性坐标系的。

惯性式传感器的基本原理在机械振动的教材中已有介绍。

当ω/ωn<<1时，传感器内的质量块相对于其外壳的相对位移正比于被测物体的加速度幅值，因而传感器构成加速度计。

为了扩大加速度计的使用频率上限，应当尽可能提高加速度计本身的固有频率，一般压电式加速度计的固有频率可在20 kHz以上。

压电式加速度计利用压电晶体的压电效应来实现信号转换。

机械摆钟的实验报告
钟摆的摆动，秋千的荡动，心脏的跳动，小鸟飞开引起的树枝颤动等等，都是围绕一个中心位置不断地往复运动，这种运动叫振动。

用一根细线把小钢球悬挂起来，这叫单摆，是最简单的振动系统。

如：将小球稍微推离平衡位置，然后放手，它就开始摆动。

假如没有空气阻力，小球将一直摆动下去，永不停止，这种运动叫无阻尼振动。

实际上由于空气阻力，小球最终要停止在平衡位置上。

仔细观察摆动过程，可以发现小球来回摆动一次所需的时间总是一样的，这是单摆的等时性。

这个时间称为振动的周期。

一秒钟内物体振动的次数叫振动的频率，单位是赫兹，如一秒钟内完成10次振动，它的频率是10赫兹，一次振动所用时间为1/10秒，周期就是1/10秒。

小球摆动时偏离平衡位置的最大距离叫振幅。

实验表明，单摆的周期取决于悬挂小球的细线长度，与小球质量、摆动振幅无关。

单摆的振动是最简单的，实际的振动现象要复杂得多，不仅有机械振动，还有电磁振动、原子振动、它们都遵循相同的振动规律。