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梁的振动实验报告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。
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。
实验原理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：，其一、二、三、四阶时，简支梁的固有频率为：其一、二、三、四阶时，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＝7800 (Kg/m3)横截面积：A＝4.33*10-4 (m2),截面惯性矩：J＝=2.82*10-9(m4)则梁的各阶固有频率即可计算出。
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。
2:本试验可采用多点激励，单点响应的方式，如果是划分为17等份,请将拾振点放在第5点。
3:请将力锤的锤头换成尼龙头,并将力通道的低通滤波器设置为1KHz,将拾振的加速度通道的低通滤波器设置为2KHz。
4:用力锤对第1点激振，对应的激励为f1,响应为1，平均3次，对应的数据为第1批数据，以此类推，测量完全部测点。
5:选择"教学装置模态分析和振型动画显示"，调入测量数据进行分析。
6："在教学装置选择"中，选择结构类型为"简支梁"，如果选择等份数为17，将需要测量17个测点。
实验九 用正弦扫频、随机和敲击激励测简支梁的频率响应函数一、实验目的1、了解正弦扫频、随机和敲击激励法的优缺点和使用方法。
2、掌握频率响应函数的定义及测量方法。
3、掌握使用不同激励信号激励时触发方式、平均方式及窗函数等选择方法。
二、实验系统框图三、实验原理频率响应函数的测量是试验模态分析的核心，其测量质量将直接影响模态参数识别的精度。
频率响应函数是指一个机械系统系统输出的傅立叶变换与输入的傅立叶变换的比值，对于单自由度系统，其频率响应函数为()()()X H F ωωω= 而对于多自由度系统，它的频率响应函数为一矩阵，即上式中的任一元素lp H 的表达式为其中，l 为响应点，p 为激励作用点，lp H 表示在p 点作用单位力时，在l 点所引起的响应，即l 和p 两点之间的频响函数。
根据模态分析原理，要识别结构的固有频率，只要测得频响图1-2-18 []111212122212....()::::..n n n n nn H H H H H H H H H H ω⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦1()()()()n l lp lr pr r r p X H H F ωωφφωω===∑函数矩阵中任何一个元素即可，但要识别所有模态参数时，必须测得频响函数矩阵中的一行或一列。
由lp H 的表达式可知，要测量矩阵中的一行时，要求拾振点固定不变，轮流激励所有的点，即可求得[()]H ω中的一行，这一行频响函数包含进行模态分析所需要的全部信息。
而要测量[()]H ω中任一列时，则激励点固定不变，而在所有点进行拾振，便可得到[()]H ω中的一列，这一列频响函数也包含进行模态分析所需要的全部信息。
在进行多点拾振时，若传感器足够多，且所有传感器质量加起来比试验物体的质量小很多时，就可安装多个传感器同时拾振，这样可以节省试验时间，且数据的一致性也好；但如果只有一只传感器时，则一个一个点进行测量，这样虽试验时间长一些，但试验成本较低，需保证激励信号的一致性。
实验五 简支梁固有频率测试实验一、 实验目的：1、 掌握固有频率测试的工程意义及测试方法。
2、 掌握用共振法、李萨育图形法测量振动系统的固有频率的方法及步骤。
3、 加深了解常用简单振动测试仪器的使用方法。
二、实验设备和工具1.机械振动综合实验装置（安装简支梁） 1套2.激振器及功率放大器 1套3.加速度传感器 1台4.电荷放大器 1台5.数据采集仪 1台6.信号分析软件 1套三、实验内容1．用共振法测量简支梁固有频率共振法测量振动系统的固有频率是比较常用的方法之一。
共振是指当激振频率达到某一特定值时，振动量的振动幅值达到极大值的现象。
由弹性体振动理论可知，计算简支梁固有频率理论解为：APEJ L f 20115.49 式中，L 为简支梁长度（cm ）；E 为材料弹性系数（kg/cm 2）;A 为梁横截面积（cm 2）；P 为材料比重（kg/cm 3）；J 为梁截面弯曲惯性矩（cm 4）。
用共振法测量简支梁固有频率的仪器连接如图1所示图1测量双简支梁固有频率框图2．用李萨育图形法测量简支梁固有频率李萨育图形是由运动方向相互垂直的两个简谐振动的合成运动轨迹。
李萨育图形可以通过示波器或数据采集软件的X-Y轨迹图观察到。
在图的X、Y 轴上同时输入简谐振动两个信号，这两个信号不同的相位差合成不同的李萨育图形如图2所示。
振动的位移、速度及加速度的幅值其各自达到极大值时频率是不同的，只有在无阻尼的情况下，它们频率才相等，并且等于振动系统的固有频率。
但在弱阻尼的情况下，三种共振频率接近系统的固有频率。
只有速度共振频率真正和固有频率相等，所以用速度共振的相位差判别共振。
判别依据是系统发生速度共振时，激振力和速度响应之间的相位差为90°，依据位移、速度、加速度响应判断速度共振的李萨育图形如图3~5所示。
θ=00 θ=450 θ=900 θ=1350 θ=1800图2 不同相位差信号合成的李萨育图形n ωω< n ωω= n ωω>图3用位移响应判断速度共振n ωω< n ωω= n ωω>图4用速度响应判断速度共振n ωω< n ωω= n ωω>图5用加速度响应判断速度共振四、实验原理固有频率是振动系统的一项重要参数。
梁的振动实验报告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。
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。
实验原理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。
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。
2:本试验可采用多点激励，单点响应的方式，如果是划分为17等份,请将拾振点放在第5点。
3:请将力锤的锤头换成尼龙头,并将力通道的低通滤波器设置为1KHz,将拾振的加速度通道的低通滤波器设置为2KHz。
线性扫频法简支梁模态测试一实验目的1、线性扫频法实验模态分析原理，2、学习线性扫频法模态测试及分析方法。
二、实验仪器简支梁激振器力传感器振动传感器动态分析仪（激振信号源）计算机系统分析软件三、实验原理1、本实验对简支梁进行实验模态分析使用的是测力法模块，在简支梁线性扫频法模态实验中，激励信号为力传感器拾取的扫频信号源DH1301（内置小功率功放）控制激振器激励出来的激励信号。
2、采用单点激励法（由于移动激励比较困难）四。
、实验步骤有一根梁，长（X向）555mm,宽（Y向）50mm，欲采用线性扫频法做其Z方向的振动模态，步骤如下：1、测点的确定此梁在Y、Z方向和X方向（尺寸）相差较大，可以简化为杆件，所以只需在X方向顺序布置若干测点即可。
在实验中在X方向梁把粱分为16等分，布置15个测点（梁的两端不用作为测点）[测点数目要视得到的模态阶数而定，测点数目要多于测量振型的阶数，得到的高阶阵型结果才真实可靠，要注意把激振位置作为简支梁模态测试中的一个测点（测得原点频响）]。
2、连接仪器固定好JZ-1型接触式激振器，并与DH1301连接好。
力传感器信号接入数采分析仪的第一通道，压电式加速度传感器信号接入第二通道。
3、数据采集及参数设置打开仪器电源，启动DHDAS2003控制分析软件，菜单选择分析/频响分析。
在新建的四个窗口内，分别显示频响函数数据、1-1通道的时间波形、想干函数和1-2通道的时间波形，平衡清零之后，等待采样。
打开DH1301扫频信号发生器，调节类型为线性扫频，设置起频为10，止频500，扫速1，按“确定”，然后按下“开始”，调节扫频电压，即可开始线性扫频。
点击DHDAS2003软件中的采样按钮，开始采样。
注意观察频响函数变化。
系统参数设置采样频率：1.28KH分析频率取整，且采样频率的选取视用户希望通过扫频实验得到简支梁的频率阶数而定。
实验装置配套的简支梁选取1.28KHz（有限元大致确定）的采样频率即可扫出简支梁的前四阶频率；如果希望得到较高的频率，则采样频率应选的较高，如5.12KHz）；采样方式：连续触发方式：自由采样平均方式：峰值保持时域点数：视用户选取的采样频率而灵活调整，一般情况下，保证频率分辨率的值小于1.25即可。
简支梁桥的自振频率
简支梁桥的自振频率是指在没有外力作用下，梁桥自身振动时，所达到的固有频率。
这个频率与梁桥的弹性模量、横截面积、长度以及质量密度等因素有关。
在实际工程中，我们需要计算梁桥的自振频率，以了解梁桥的振动特性，为设计和施工提供参考。
计算方法一般采用欧拉梁理论，将梁桥简化为一个线性弹性的杆件，通过求解杆件的振动方程，得到梁桥的自振频率。
为了避免梁桥的自振频率与外界振动频率产生共振现象，实际工程中我们还需要根据桥梁的使用环境和条件进行调整和优化。
例如，可以通过调整杆件的截面形状和尺寸、增加结构减震措施等方式来改变梁桥的自振频率，提高桥梁的稳定性和安全性。
综上所述，简支梁桥的自振频率是一个重要的工程指标，它关系到桥梁的稳定性和安全性。
在实际工程中，我们需要对梁桥的自振频率进行计算和调整，以确保桥梁运行的安全可靠。
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简支梁桥的自振频率简支梁桥是工程结构中常见的一种桥梁结构，具有重量轻、施工方便、经济实用等优点。
在工程实践中，需要对简支梁桥的自振频率进行测量，以评估其结构的稳定性和可靠性，从而保障桥梁结构的安全运行。
以下就简支梁桥的自振频率进行详细的介绍：一、简支梁桥的自振频率概述简支梁桥的自振频率，是指在受到轻微扰动后，在没有外力作用的情况下，桥梁结构自行发生振动的频率。
自振频率为一个重要的桥梁参数，通常用单位时间内的振动次数来表示，单位为赫兹。
二、简支梁桥自振频率的测定方法测定简支梁桥的自振频率，通常采用加速度传感器和振动仪进行测试。
具体步骤如下：1. 在桥梁两端相距较远的地方，安装加速度传感器，并进行校准。
将加速度传感器固定在简支梁桥的两端，使其与桥梁对称。
2. 接通振动仪，在测试前对其进行校准，使其能够与加速度传感器实时连通。
然后，通过外部调节器，确定振动仪的初始振幅和振动频率。
3. 启动振动仪，调整其振幅和振动频率，直到振幅达到一个比较稳定的状态。
在此状态下，记录振动仪的输出数据，包括振动频率和振幅。
4. 通过计算出的振动频率，求得简支梁桥的自振频率。
三、影响简支梁桥自振频率的因素影响简支梁桥自振频率的因素主要有桥梁的长度、质量、刚度等结构参数。
1. 桥梁的长度：长度越大，自振频率越低。
这是因为长度越大，振动的时间越长，惯性力越大。
2. 桥梁的质量：质量越大，自振频率越低。
这是因为质量越大，惯性力越大，惯性力越大，振动频率越低。
3. 桥梁的刚度：刚度越大，自振频率越高。
这是因为刚度越大，相应的回弹力越大，振动频率越高。
四、简支梁桥的自振频率与结构稳定性的关系简支梁桥的自振频率直接影响结构的稳定性，与桥梁结构的工作状态密切相关。
如果自振频率与桥梁受到的外力频率相同，就会形成共振，加剧桥梁的振动，从而影响桥梁的稳定性和安全运行。
五、结论简支梁桥的自振频率是一个重要的结构参数，对桥梁的稳定性和可靠性具有直接影响。
实验2简支梁自振频率测量(正弦扫频法)一、实验目的以简支梁为例，了解和掌握机械振动系统幅频特性曲线的测量方法以如何由幅频特性曲线得到系统的固有频率，了解常用简单振动测试仪器的使用方法。
二、实验内容及原理简支梁系统在周期干扰力作用下，以干扰力的频率作受迫振动。
振幅随着振动频率的改变而变化。
由此，通过改变干扰力（激振力）的频率，以其为横坐标，以振幅B为纵坐标，得到的曲线即为幅频特性曲线。
依据共振法测试简支梁的一阶、二阶固有频率，原理同实验三。
用跳沙法观察简支梁一阶、二阶振型。
测试简支梁的振型，根据简支梁的长度，划分若干个单元格，依次标号。
将信号发生器的频率调整到一阶固有频率处，观察简支梁的振动情况，在该频率下，分别测试每个单元的振幅。
依据测得的振幅，通过归一化，绘出简支梁的一阶振型。
三、实验仪器及设备机械振动综合实验装置（安装简支梁）1套激振器及功率放大器1套加速度传感器1只电荷放大器1台信号发生器1台数据采集仪1台信号分析软件1套计算机1台四、实验方法及步骤1.将激振器通过顶杆连接到简支梁上（注意确保顶杆与激振器的中心线在一直线上），激振点位于简支梁中心偏左50mm处（已有安装螺孔），将信号发生器输出端连接到功率放大器的输入端，并将功率放大器与激振器相连接。
2.用双面胶纸（或传感器磁座）将加速度传感器粘贴在简支梁上（中心偏左50mm）并与电荷放大器连接，将电荷放大器输出端分别与数据采集仪输入端连接。
3.将信号发生器和功率放大器的幅值旋钮调至最小，打开所有仪器电源。
设置信号发生器输出频率为10Hz，调节信号发生器的幅值旋钮使其输出电压为2V。
调节功率放大器的幅值旋钮，逐渐增大其输出功率直至简支梁有明显的振动（用眼观察或用手触摸）。
4.将信号发生器输出频率由低向高逐步调节，观察简支梁的振动情况，若振动过大则减小功率放大器的输出功率。
5.保持功率放大器的输出功率恒定，将信号发生器的频率重新由抵向高逐步调节，记录调整频率的变化情况，采集各个调整频率下响应信号振动幅值对应的电压数据。
正弦扫频和稳态激扰法测定简支梁幅频曲线一、实验目的1、用正弦扫频法测量结构的频率响应函数，并识别出其固有频率和阻尼系数；2、用稳态激扰法测量结构强迫振动的幅频、并确定其固有频率和阻尼系数（半功率点法）。
二、实验装置和仪器1、YE6251振动力学实验仪单双自由度及阻尼体系； 简支梁等各种梁结构体系； 薄板及悬索结构体系。
2、YE15000振动力学实验台YE6251Y2扫频信号发生器； YE6251Y1功率放大器； YE6251Y3阻尼调节器； YE6251Y4位移测量仪； YE6251Y5力测量仪； YE6251Y6加速度测量仪 机箱及电源。
3、激振和传感器YE15400电动式激振器； LC-01A 冲击力锤 CL-YD-331A 阻抗头CWY-DO-502电涡流式位移传感器CA-YD-107压电式加速度传感器。
三、实验原理和方法 1、阻尼系数测量 1.1自由振动衰减法由振动理论可知，图6-1所示的一个单自由度质量－弹簧－阻尼系统，其质量为ｍ（kg ），弹簧刚度为K （N/m ），粘性阻尼系数为r （N ·m/s ）。
当质量上承受初始条件（0=t 时，位移0x x =，速度0x x=）激扰时，将作自由衰减振动。
在弱阻尼条件下其位移响应为：)sin(22ϕ+-=-t n p Ae x nt式中：mrn 2=为衰减系数（rad/s ） mKp =为固有圆频率（rad/s ） 2220200202n p x p x xn x A -++=为响应幅值（m ）002201nx xn p x tg+-=- ϕ 为响应的相位角（°）响应曲线如图6-2所示。
引入：相对阻尼系数pn=ξ 对数衰减比31lnA A =δ 则有：dT n δ=而2221n p f T d d -==π为衰减振动的周期，ππ2222n p pf d d -==为衰减振动的频率，22n p p d -=为衰减振动的圆频率。
简支梁模态参数测定之一—测定固有频率与振型一、实验目的1、加深对系统固有频率和主振型的理解；2、掌握振动系统固有频率及主振型的一种测量方法（共振法）；3.了解压电式传感器及与它相配的测量系统的工作原理，掌握正确使用的方法；4、了解激振系统的工作原理。
二、实验装置框图图1 表示实验装置系统框图图1 实验装置系统框图三、实验原理试验模态分析法是确定结构固有频率的有效方法，在结构分析中应用广泛，而简支梁也是桥梁结构中一种常见的模型，现代桥梁中依然存在不少采用简支梁模型的桥梁结构。
所以本事通过试验模态法得到简支梁的固有频率和振型，也是桥梁结构分析中一种常用的方法很有实际意义，实验所用的均质等截面简支梁模型，属于小阻尼和连续的无限自由度的振动系统。
本实验模型是一矩形截面简支梁，它是一无限自由度系统。
理论上说，它应有无限个固有频率和主振型，在一般情况下，梁的振动是无穷多个主振型的迭加。
如果给梁施加一个合适大小的激振力，且该力的频率正好等于梁的某阶固有频率，就会产生共振，对应于这一阶固有频率而确定的振动形态叫做这一阶主振型，这时其它各阶振型的影响小得可以忽略不计。
用共振法确定梁的各阶固有频率及振型，具体步骤是首先得找到梁的各阶固有频率，并让激扰力频率等于某阶固有频率，使梁产生共振，然后，测定共振状态下梁上各测点的振动加速度值，从而确定前三阶主振型。
振型：即振动形态，即梁上各个测量点和振幅的关系图。
如图所示为一阶，二阶和三阶的振型图。
在正弦激励下振幅的比值等于加速度的比值。
所以本次试验测量加速度与位置之间的关系就能正确画出振型，大致如图2所示。
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 10 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80.9 10 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80.9 1图2 前三阶振型图根据材料力学理论下简支梁固有频率的计算：2012f l ππ⎛⎫= ⎪⎝⎭E 为材料的弹性模量，查表取E=210Gpa 测量得简支梁b=0.05m h=0.15m l=1m312bh I =s 为梁的横截面积37850kgm ρ=2201135.1622f Hzl l ππππ⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭10f f =214140.6f f Hz == 319316.4f f Hz==四、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。
实验1 简支梁模态测试1.1实验原理通过模型振动试验测得结构的自振频率有很多方法，用锤击法测出结构的自振频率是一种比较经济、理想的测振方法。
这种方法可实现多点激振(用力锤对多点敲击)和单点响应(一只加速度计)，在计算机上实时显示锤击频响曲线，通过多次叠加平均计算出每个锤击测振点的传递函数、自功率谱、互功率谱、相干函数和傅立叶谱。
1.2实验目的(1) 实现多点激励（力锤锤击）单点响应（加速度响应）功能。
(2) 实时显示锤击力信号和加速度响应信号。
(3) 实时计算各测点的频谱。
(4) 六种频谱显示功能：幅值、相位、实部、虚部、幅值+相位、实部+虚部。
(5) 屏幕显示曲线光标读数功能。
(6) 动画显示简支梁模态。
1.3实验仪器主要的实验仪器：(1)力锤(带力传感器)(2)一只加速度计图1.1 力锤图1.2 加速度传感器(3)双通道电荷放大器(4)USB数据采集仪（同步采样）(5)台式计算机图1.3 电荷放大器和数据采集仪1.4实验步骤1.4.1.实验仪器布置和连接加速度传感器放置在1/4梁处，位于锤击点7和8之间。
图1.4模态测试实物图图1.5锤击点分布1.6程控电荷放大器参数1.4.2设定程控电荷放大器参数图1.4.3锤击试验1）.锤击试验流程：①选择锤击点，锤击测振逐一测点进行，根据试验需要任意选择测点。
②清除，表示是否继续本测点的锤击测振，选择“清除“是把上次的锤击计算平均结果清除，开始新的锤击测振；选择“不清”则继续锤击测振。
③示波显示，按“示波显示”键，开始示波，这时可观察锤击信号和加速度响应信号的幅值是否合适？在没有锤击时，信号是否为零？如信号不在零线，那么需要清零。
准备锤击，按“准备锤击”键开始锤击，这时程序等待锤击激励信号。
⑤锤击、多次平均，当锤击信号的幅值超过触发阀值时，锤击激励信号和加速度响应信号会被捕捉到，然后自动开始计算传递函数等，并进行多次平均计算。
⑥锤击点1和10位于固定端，测试时不敲击。
梁的振动实验报告摘要：本实验主要研究了梁的振动现象，通过对梁的不同振动模式进行测量和分析，验证了梁的振动特性与理论模型的吻合程度。
实验结果表明，梁的自由振动频率与其长度、材质和截面形状有关，可以通过实验测量得到的频率与理论计算结果相符。
Ⅰ.实验目的1.研究梁的振动现象，了解梁的振动特性。
2.通过实验测量梁的自由振动频率，并与理论计算结果进行比较，验证梁的振动模型。
Ⅱ.实验原理1.梁的自由振动：当梁在无外力作用下发生振动时，称为自由振动。
自由振动的频率与梁的长度、材质和截面形状有关。
2.理论分析：利用梁的挠度方程和边界条件，可以得到梁的振动模式及其频率。
Ⅲ.实验仪器和材料1.实验仪器：梁振动实验装置、电子计时器。
2.实验材料：金属梁、木梁、塑料梁。
Ⅳ.实验步骤1.准备工作：将不同材料的梁装在振动实验装置上，并调整装置的参数。
2.实验测量：将梁拉到一定偏置位置，释放后记录振动的周期，并测量梁的长度。
3.实验重复：重复以上步骤，分别对不同梁进行测量。
Ⅴ.实验数据处理与分析1.实验数据整理：将测得的振动周期和梁的长度整理成表格。
2.实验数据分析：根据实验数据，计算不同梁的自由振动频率，并与理论计算结果进行比较。
Ⅵ.结果与讨论1.实验结果：通过实验测量得到了不同梁的自由振动频率。
2.数据分析：将实验测量的频率与理论计算结果进行对比，分析其吻合程度。
3.结果讨论：根据实验结果和分析，讨论梁的振动特性、材料对振动频率的影响等。
Ⅶ.实验结论1.梁的自由振动频率与其长度、材质和截面形状有关。
2.实验测量得到的梁的自由振动频率与理论计算结果吻合较好，实验验证了梁的振动模型。
Ⅷ.实验心得通过本次实验，我对梁的振动特性有了更深入的了解，学会了利用实验方法进行梁的振动测量和分析。
实验结果的验证也增加了我对理论知识的信心。
但是，在实验过程中还存在一些误差和改进的地方，需要进一步加强实验技巧和方法。
实验九 用正弦扫频、随机和敲击激励测简支梁的频率响应函数一、实验目的1、了解正弦扫频、随机和敲击激励法的优缺点和使用方法。
2、掌握频率响应函数的定义及测量方法。
3、掌握使用不同激励信号激励时触发方式、平均方式及窗函数等选择方法。
二、实验系统框图三、实验原理频率响应函数的测量是试验模态分析的核心，其测量质量将直接影响模态参数识别的精度。
频率响应函数是指一个机械系统系统输出的傅立叶变换与输入的傅立叶变换的比值，对于单自由度系统，其频率响应函数为()()()X H F ωωω= 而对于多自由度系统，它的频率响应函数为一矩阵，即上式中的任一元素的表lp H 达式为其中，l 为响应点，p 为激励作用点，lp H 表示在点作p 用单位力时，在点所引起l 的响应，即和两点之l p 间的频响函数。
根据模态分析原理，要识别结构的固有频率，只要测得频图1-2-18 []111212122212....()::::..n n n n nn H H H H H H H H H H ω⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦1()()()()n l lp lr pr r r p X H H F ωωφφωω===∑响函数矩阵中任何一个元素即可，但要识别所有模态参数时，必须测得频响函数矩阵中的一行或一列。
由的表达式lp H 可知，要测量矩阵中的一行时，要求拾振点固定不变，轮流激励所有的点，即可求得中[()]H ω的一行，这一行频响函数包含进行模态分析所需要的全部信息。
而要测量中[()]H ω任一列时，则激励点固定不变，而在所有点进行拾振，便可得到中[()]H ω的一列，这一列频响函数也包含进行模态分析所需要的全部信息。
在进行多点拾振时，若传感器足够多，且所有传感器质量加起来比试验物体的质量小很多时，就可安装多个传感器同时拾振，这样可以节省试验时间，且数据的一致性也好；但如果只有一只传感器时，则一个一个点进行测量，这样虽试验时间长一些，但试验成本较低，需保证激励信号的一致性。
实验二简支梁固有频率测试实验1、知识要点：机械在运动时，由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、间隙、润滑不良、支撑松动等因素，总是伴随着各种振动。
机械振动在大多数情况下是有害的，振动往往会降低机器性能，破坏其正常工作，缩短使用寿命，甚至导致事故。
机械振动还伴随着同频率的噪声，恶化环境，危害健康。
另一方面，振动也被利用来完成有益的工作，如运输、夯实、清洗、粉碎、脱水等。
这时必须正确选择振动参数，充分发挥振动机械的性能。
振动的幅值、频率和相位是振动的三个基本参数，称为振动三要素。
幅值是振动强度的标志，它可以用峰值、有效值、平均值等不同的方法表示。
不同的频率成分反映系统内不同的振源，通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小，从而寻找振源，采取相应的措施。
振动信号的相位信息十分重要，如利用相位关系确定共振点、测量振型、旋转件动平衡、有源振动控制、降噪等。
对于复杂振动的波形分析，各谐波的相位关系是不可缺少的。
简谐振动是单一频率的振动形式，各种周期运动都可以用不同频率的简谐运动的组合来表示。
简谐振动的运动规律可用位移函数y(t)描述：1-1式中：A为位移的幅值，mm；φ为初始相位角，r；ω为—振动角频率，1/s,ω＝2π/T＝2πf；其中T为振动周期，s；f为振动频率，Hz。
对应于该简谐振动的速度v和加速度a分别为：1-21-3比较式1-1至1-3可见，速度的最大值比位移的最大值超前90°，加速度的最大值要比位移最大值超前180°。
在位移、速度和加速度三个参量中，测出其中之一即可利用积分或微分求出另两个参量。
在振动测量时，应合理选择测量参数，如振动位移是研究强度和变形的重要依据；振动加速度与作用力或载荷成正比，是研究动力强度和疲劳的重要依据；振动速度决定了噪声的高低，人对机械振动的敏感程度在很大频率范围内是由速度决定的。
速度又与能量和功率有关，并决定动量的大小。
2、实验目的：了解激振器、加速度传感器、电荷放大器的工作原理，掌握上述设备的使用方法，掌握简谐振动振幅与频率最简单直观的测量方法，对机械振动有一定的感性认识，形成机械振动的工程概念。
《弦振动实验报告范文》弦振动的研究一、实验目的1、观察固定均匀弦振动共振干涉形成驻波时的波形，加深驻波的认识。
2、了解固定弦振动固有频率与弦线的线密ρ、弦长L和弦的张力Τ的关系，并进行测量。
二、实验仪器弦线，电子天平，滑轮及支架，砝码，电振音叉，米尺三、实验原理为了研究问题的方便，认为波动是从A点发出的，沿弦线朝Ｂ端方向传播，称为入射波，再由Ｂ端反射沿弦线朝Ａ端传播，称为反射波。
入射波与反射波在同一条弦线上沿相反方向传播时将相互干涉，移动劈尖Ｂ到适合位置．弦线上的波就形成驻波。
这时，弦线上的波被分成几段形成波节和波腹。
驻波形成如图（2）所示。
设图中的两列波是沿某轴相向方向传播的振幅相等、频率相同振动方向一致的简谐波。
向右传播的用细实线表示，向左传播的用细虚线表示，它们的合成驻波用粗实线表示。
由图可见，两个波腹间的距离都是等于半个波长，这可从波动方程推导出来。
下面用简谐波表达式对驻波进行定量描述。
设沿某轴正方向传播的波为入射波，沿某轴负方向传播的波为反射波，取它们振动位相始终相同的点作坐标原点“O”，且在某＝0处，振动质点向上达最大位移时开始计时，则它们的波动方程图（2）分别为：Y1＝Aco2(ft－某/)Y2＝Aco[2(ft＋某/λ)+]式中A为简谐波的振幅，f为频率，为波长，某为弦线上质点的坐标位置。
两波叠加后的合成波为驻波，其方程为：Y1＋Y2＝2Aco[2（某/）+/2]Aco2ft①由此可见，入射波与反射波合成后，弦上各点都在以同一频率作简谐振动，它们的振幅为｜2Aco[2（某/）+/2]|，与时间无关t，只与质点的位置某有关。
由于波节处振幅为零，即：｜co[2（某/）+/2]|＝02（某/）+/2＝(2k+1)/2(k=0.2.3.…)可得波节的位置为：某＝k/2②而相邻两波节之间的距离为：某k＋1－某k＝(k＋1)/2－k/2＝/2③又因为波腹处的质点振幅为最大，即｜co[2（某/）+/2]|=12（某/）+/2＝k(k=0.1.2.3.)可得波腹的位置为：某＝(2k-1)/4④这样相邻的波腹间的距离也是半个波长。
线性扫频法简支梁模态测试一实验目的1、线性扫频法实验模态分析原理，2、学习线性扫频法模态测试及分析方法。
二、实验仪器简支梁激振器力传感器振动传感器动态分析仪（激振信号源）计算机系统分析软件三、实验原理1、本实验对简支梁进行实验模态分析使用的是测力法模块，在简支梁线性扫频法模态实验中，激励信号为力传感器拾取的扫频信号源DH1301 （内置小功率功放）控制激振器激励出来的激励信号。
2、采用单点激励法（由于移动激励比较困难）四。
、实验步骤有一根梁，长（X向）555mm宽（Y向）50mm欲采用线性扫频法做其Z方向的振动模态，步骤如下：1 、测点的确定此梁在Y、Z方向和X方向（尺寸）相差较大，可以简化为杆件，所以只需在X方向顺序布置若干测点即可。
在实验中在X方向梁把粱分为16 等分，布置15 个测点（梁的两端不用作为测点）[测点数目要视得到的模态阶数而定，测点数目要多于测量振型的阶数，得到的高阶阵型结果才真实可靠，要注意把激振位置作为简支梁模态测试中的一个测点（测得原点频响）] 。
2、连接仪器固定好JZ-1型接触式激振器，并与DH1301连接好。
力传感器信号接入数采分析仪的第一通道，压电式加速度传感器信号接入第二通道。
3、数据采集及参数设置打开仪器电源，启动DHDAS200控制分析软件，菜单选择分析/ 频响分析。
在新建的四个窗口内，分别显示频响函数数据、1-1 通道的时间波形、想干函数和1-2 通道的时间波形，平衡清零之后，等待采样。
打开DH1301扫频信号发生器，调节类型为线性扫频，设置起频为10，止频500，扫速1，按“确定”，然后按下“开始”，调节扫频电压，即可开始线性扫频。
点击DHDAS200软件中的采样按钮，开始采样。
注意观察频响函数变化。
系统参数设置采样频率：1.28KH分析频率取整，且采样频率的选取视用户希望通过扫频实验得到简支梁的频率阶数而定。
实验装置配套的简支梁选取1.28KHZ （有限元大致确定）的采样频率即可扫出简支梁的前四阶频率；如果希望得到较高的频率，则采样频率应选的较高，如5.12KHz）；采样方式：连续触发方式：自由采样平均方式：峰值保持时域点数：视用户选取的采样频率而灵活调整，一般情况下，保证频率分辨率的值小于1.25 即可。
实验2简支梁自振频率测量(正弦扫频法)
一、实验目的
以简支梁为例，了解和掌握机械振动系统幅频特性曲线的测量方法以如何由幅频特性曲线得到系统的固有频率，了解常用简单振动测试仪器的使用方法。
二、实验内容及原理
简支梁系统在周期干扰力作用下，以干扰力的频率作受迫振动。
振幅随着振动频率的改变而变化。
由此，通过改变干扰力（激振力）的频率，以其为横坐标，以振幅B为纵坐标，得到的曲线即为幅频特性曲线。
依据共振法测试简支梁的一阶、二阶固有频率，原理同实验三。
用跳沙法观察简支梁一阶、二阶振型。
测试简支梁的振型，根据简支梁的长度，划分若干个单元格，依次标号。
将信号发生器的频率调整到一阶固有频率处，观察简支梁的振动情况，在该频率下，分别测试每个单元的振幅。
依据测得的振幅，通过归一化，绘出简支梁的一阶振型。
三、实验仪器及设备
机械振动综合实验装置（安装简支梁）1套
激振器及功率放大器1套
加速度传感器1只
电荷放大器1台
信号发生器1台
数据采集仪1台
信号分析软件1套
计算机1台
四、实验方法及步骤
1.将激振器通过顶杆连接到简支梁上（注意确保顶杆与激振器的中心线在一直线上），激振点位于简支梁中心偏左50mm处（已有安装螺孔），将信号发生器输出端连接到功率放大器的输入端，并将功率放大器与激振器相连接。
2.用双面胶纸（或传感器磁座）将加速度传感器粘贴在简支梁上（中心偏左50mm）并与电荷放大器连接，将电荷放大器输出端分别与数据采集仪输入端连接。
3.将信号发生器和功率放大器的幅值旋钮调至最小，打开所有仪器电源。
设置信号发生器输出频率为10Hz，调节信号发生器的幅值旋钮使其输出电压为2V。
调节功率放大器的幅值旋钮，逐渐增大其输出功率直至简支梁有明显的振动（用眼观察或用手触摸）。
4.将信号发生器输出频率由低向高逐步调节，观察简支梁的振动情况，若振动过大则减小功率放大器的输出功率。
5.保持功率放大器的输出功率恒定，将信号发生器的频率重新由抵向高逐步调节，记录调整频率的变化情况，采集各个调整频率下响应信号振动幅值对应的电压数据。
五、实验数据整理与分析
1.依据在不同频率下测得的振动幅值，以频率为横坐标，以振动幅值为纵坐标绘出加速度幅频特性曲线。
2.根据加速度幅频特性曲线，找出振动系统的固有频率。
3.依据幅频特性曲线，估算振动系统的相对阻尼系数。
