简支梁振动系统动态特性综合测试方法

实验八线性扫频法简支梁振型测试
一、实验目的
学习线性扫频法观察简支梁的振型；
二、实验仪器安装示意图
图8-1 实验装置框图
三、实验原理
根据梁的振动的振型叠加原理。

当激振频率是某一阶固有频率时候，梁的振动表现为此阶频率下的振型。

从而可以观察振型的节点，近似的知道振型曲线。

四、实验步骤
有一根梁如图所示，采用线性扫频方法做其z 方向的振动模态，可按以下步骤进行。

（1）连接仪器
固定好JZ‐1型接触式激振器，并与DH1301连接好。

（2）调整信号源频率，直到出现某阶振型
五、实验结果和分析
1、记录模态参数
模态参数 第一阶 第二阶 第三阶 第四阶 第五阶 频率
2、根据节点初步画出各阶模态振型图
3、与理论结果进行比较
实验九悬臂梁振型观察
一、实验目的
1、观察悬臂梁振型
二、实验仪器安装示意图
图9‐1 实验装置框图
三、实验原理
同 简支梁
四、实验步骤
有一根悬臂梁如图所示，采用线性扫频方法做其z 方向的振动模态，可按以下步骤进行。

（1）连接仪器
固定好非接触式激振器，并与DH1301连接好。

（2）调整信号源频率，直到出现某阶振型
五、实验结果和分析
1、记录模态参数
模态参数 第一阶 第二阶 第三阶 第四阶
频率
2、根据节点画出各阶模态振型图并与理论结果比较。

混凝土梁自振频率测试方法一、前言混凝土梁自振频率测试是建筑结构安全评估中的一项重要内容，它可以用于测量混凝土梁的刚度和质量，以确定梁的强度、刚度和其他物理特性。

本文将介绍混凝土梁自振频率测试的具体步骤和方法。

二、仪器准备进行混凝土梁自振频率测试的前提是要准备好相应的仪器设备。

以下是需要使用的仪器设备：1. 激振器：激振器是用来产生梁的振动的设备。

通常使用的是电动激振器或者压缩空气激振器。

2. 加速度计：加速度计是用来测量梁的振动加速度的设备。

在测试中，需要将加速度计安装在梁的表面。

3. 数据采集器：数据采集器是用来采集和记录加速度计测量的数据。

通常使用的是便携式数据采集器。

三、测试步骤1. 准备工作在进行混凝土梁自振频率测试之前，需要进行一些准备工作：1.1 确定测试梁的尺寸和形状：测试梁的尺寸和形状应该符合国家标准或相关规定。

1.2 确定测试点的位置：测试点应该在梁的中央位置，通常在距离梁两端1/4处。

1.3 安装加速度计：将加速度计安装在测试点上，并将加速度计连接到数据采集器。

2. 开始测试2.1 激振器的安装：将激振器安装在梁的一端，并将激振器连接到电源或压缩空气系统。

2.2 开始激振：打开激振器电源或者压缩空气，开始产生梁的振动。

2.3 数据采集：在激振的同时，数据采集器开始记录加速度计测量的数据。

通常需要进行10到20秒的测试。

2.4 停止激振：停止激振器并关闭电源或压缩空气系统。

2.5 数据处理：将数据采集器中的数据导入计算机，并使用相应的软件进行数据处理和分析。

3. 结果分析根据测得的数据，可以计算出混凝土梁的自振频率。

自振频率是指梁在受到外力作用下，产生共振的频率。

根据自振频率，可以计算出梁的刚度和质量。

四、注意事项1. 激振器和加速度计的选择应该根据测试梁的尺寸和形状进行合理的选择。

2. 加速度计的安装应该严格按照要求进行，以保证测量数据的准确性。

3. 测试时应该保证测试现场的安全，以防止人员和设备的损坏。

目录一、设计题目 (1)二、设计任务 (1)三、所需器材 (1)四、动态特性测量 (1)1.振动系统固有频率的测量 (1)2.测量并验证位移、速度、加速度之间的关系 (3)3.系统强迫振动固有频率和阻尼的测量 (6)4.系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量 (6)5.主动隔振的测量 (9)6.被动隔振的测量 (13)7.复式动力吸振器吸振实验 (18)五、心得体会 (21)六、参考文献 (21)一、设计题目简支梁振动系统动态特性综合测试方法。

二、设计任务1.振动系统固有频率的测量。

2.测量并验证位移、速度、加速度之间的关系。

3.系统强迫振动固有频率和阻尼的测量。

4.系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量。

5.主动隔振的测量。

6.被动隔振的测量。

7.复式动力吸振器吸振实验。

三、所需器材振动实验台、激振器、加速度传感器、速度传感器、位移传感器、力传感器、扫描信号源、动态分析仪、力锤、质量块、可调速电机、空气阻尼器、复式吸振器。

四、动态特性测量1.振动系统固有频率的测量（1）实验装置框图：见（图1-1）（2）实验原理：对于振动系统测定其固有频率，常用简谐力激振，引起系统共振，从而找到系统的各阶固有频率。

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，通过振动曲线，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。

（图1-1实验装置图）（3）实验方法：①安装仪器把接触式激振器安装在支架上，调节激振器高度，让接触头对简支梁产生一定的预压力，使激振杆上的红线与激振器端面平齐为宜，把激振器的信号输入端用连接线接到DH1301扫频信号源的输出接口上。

把加速度传感器粘贴在简支梁上，输出信号接到数采分析仪的振动测试通道。

②开机打开仪器电源，进入DAS2003数采分析软件，设置采样率，连续采集，输入传感器灵敏度、设置量程范围，在打开的窗口内选择接入信号的测量通道。

简支梁在动荷载下的振动与变形特性研究简支梁是结构工程中常见的一种结构形式，其在承受动荷载时会产生振动和变形。

研究简支梁在动荷载下的振动与变形特性对于设计安全稳定的结构具有重要的意义。

本文通过文献综述和理论分析，探讨了简支梁在动荷载下的振动与变形特性，并提出了相关的研究方法和建议。

首先，本文分析了简支梁在受到动荷载作用时的振动特性。

动荷载会引起简支梁的自由振动，其振动模态和频率与载荷大小、频率等有关。

通过建立简支梁的动力学模型，可以对其振动特性进行分析和预测。

文献综述显示，简支梁的振动特性受到多种因素影响，如材料性质、梁的几何形状、支座约束条件等。

因此，研究简支梁在不同条件下的振动特性对于结构设计具有指导意义。

其次，本文讨论了简支梁在动荷载下的变形特性。

动荷载作用下，简支梁会发生弯曲变形、纵向变形等。

通过理论分析和数值模拟，可以研究简支梁的变形规律和变形量。

简支梁的变形特性对结构的稳定性和安全性具有重要影响，因此需要对其进行深入研究和分析。

文献综述表明，简支梁在受到不同荷载作用下的变形规律存在差异，需要根据实际工程需求进行合理的分析和设计。

最后，本文提出了的未来发展方向。

随着结构工程的不断发展和需求的增加，对简支梁的振动与变形特性的研究也将变得更加重要。

未来的研究可以借助先进的试验技术和数值模拟方法，深入探讨简支梁在复杂荷载作用下的振动与变形规律，并提出相应的改进措施和设计建议。

同时，建议加强与实际工程实践的结合，将研究成果应用于实际工程项目中，为结构安全和稳定提供更加可靠的保障。

梳理一下本文的重点，我们可以发现，简支梁在动荷载下的振动与变形特性研究是一个重要而复杂的课题，需要结合理论分析和实际应用，不断深化研究并不断完善研究方法。

通过对简支梁振动与变形特性的深入研究，可以为结构工程设计和实践提供更加科学和有效的指导，进一步提升结构的安全性和可靠性。

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。

桥梁结构动态特性检测方案振动测试技术探索作为交通运输的重要组成部分，桥梁的安全性和可靠性一直备受关注。

随着时间的推移，桥梁会受到自然力的影响而发生磨损和损坏，甚至可能导致结构的倒塌。

因此，及时检测桥梁的动态特性，特别是振动状态，对于保障桥梁的安全至关重要。

本文将探讨一种桥梁结构动态特性检测方案，即振动测试技术，以揭示其在桥梁工程中的应用前景。

一、引言桥梁结构的振动测试是通过测量桥梁在外部激励下的振动响应，来分析结构的自然频率、模态形态和振动特性的一种方法。

通过振动测试，可以获得桥梁结构的基本动态参数，进而评估桥梁的结构健康状况。

振动测试技术已经在桥梁工程中得到了广泛应用，为桥梁维护保养和结构优化提供了有效手段。

二、桥梁振动测试技术原理1. 加速度传感器振动测试中常用的传感器是加速度传感器，通过测量加速度信号来获取结构的振动状态。

加速度传感器可以将加速度转换为电信号，并通过数据采集系统记录。

这种传感器具有体积小、测量范围广等优点，在桥梁振动测试中应用广泛。

2. 数据采集系统数据采集系统是振动测试中的关键部分，负责采集传感器的信号并将其转换为数字信号进行处理和分析。

数据采集系统应具备高采样率、大存储容量和数据传输功能，以满足测试的需求。

同时，系统的稳定性和准确性也是评价其性能的重要指标。

三、桥梁振动测试方案1. 测试计划设计在进行桥梁振动测试前，应制定详细的测试计划。

测试计划需要包括测试的时间、地点、测试参数等内容，并根据桥梁的特点和要求确定测试方案。

同时，还需要合理安排测试设备和人员，确保测试工作的顺利进行。

2. 测试前准备工作在进行振动测试前，需要进行充分的准备工作。

首先，对桥梁的结构进行全面检查，以保证测试过程的安全。

然后，根据测试计划设置好传感器和数据采集系统，并进行校准和调试。

此外，还需要保证测试现场的环境条件适宜，以减少外界干扰对测试结果的影响。

3. 振动测试实施振动测试的实施需要按照测试计划进行。

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。

简支梁自由振动动态测试有哪些注意事项
1. 嘿，你知道吗，简支梁自由振动动态测试的时候可得注意仪器的选择呀！就好比你去参加跑步比赛得选双合脚的跑鞋一样。

要是仪器不准确，那得出的结果不就乱套啦？
2. 还有啊，测试环境也超级重要呢！这就好像鱼儿离不开水一样。

周围要是吵吵闹闹的或者有各种干扰，那还怎么测准呀！
3. 哎呀呀，别忘了对简支梁本身也要好好检查呀！你想想看，要是它本身就有问题，岂不是和让病人去参加跑步比赛一样荒唐？
4. 测试的方法可得选对咯！就像你找路一样，选错了方法不就走冤枉路啦。

一定要找最适合的方法来做这个测试呀。

5. 在进行测试时，数据的记录得仔仔细细的呀！这可不能马虎，不然就像写作业不认真，最后啥都没学到一样呢。

6. 你说，要是操作人员不专业，那会怎样？那不就像不会开车的人去开赛车一样，那多危险呀！所以操作人员的专业素养很关键哟。

7. 还有一点千万别忽视，那就是安全问题呀！这可不是开玩笑的，要是不小心出了什么事，那可不得了，就像房子没了根基一样。

8. 对测试结果的分析也要认真对待呀！这好比解一道超级难题，得一点点仔细研究，不能随随便便就下结论哟。

9. 总之呢，简支梁自由振动动态测试真的有好多好多要注意的地方呀！每个环节都不能掉以轻心，一定要认真认真再认真呀！我的观点就是，这些注意事项都要牢记于心，不然测试就可能变得一塌糊涂啦。

简支梁在动荷载下的振动与变形特性研究简支梁是一种常见的结构形式，广泛应用于桥梁、楼板等工程中。

在实际工程中，简支梁通常会受到动荷载的作用，这会引起梁的振动和变形。

因此，研究简支梁在动荷载下的振动与变形特性对于工程设计和结构分析具有重要意义。

简支梁在动荷载作用下会发生弯曲振动。

当一个简支梁受到动荷载作用时，梁会发生弯曲变形，并产生振动。

这个振动过程可以用简支梁的动力学方程来描述。

简支梁的动力学方程包含了质量、刚度和阻尼等参数，通过求解这个方程，可以得到简支梁的振动频率和振动模态。

振动频率是指简支梁振动过程中单位时间内发生的周期次数，而振动模态则描述了简支梁振动波形的特征。

简支梁的变形特性主要由挠度和转角来描述。

当简支梁受到动荷载作用时，梁会发生挠度和转角变形。

挠度是指梁在垂直方向上的位移，转角则是指梁在纵向方向上的逆时针旋转角度。

简支梁的变形特性可以通过弯曲方程来描述。

弯曲方程将梁的挠度和转角与动荷载、几何参数以及材料特性等因素联系在一起。

通过求解弯曲方程，可以得到简支梁在动荷载作用下的挠度和转角分布。

研究简支梁在动荷载下的振动与变形特性对于工程设计和结构分析具有重要意义。

首先，动荷载引起的振动和变形会影响结构的安全性和稳定性。

通过研究振动与变形特性，可以评估简支梁在动荷载下的工作性能，优化结构设计，提高结构的安全可靠性。

其次，简支梁的振动与变形特性可以用于结构监测与损伤诊断。

通过对简支梁的振动与变形监测，可以实时获取结构的工作状态，及时发现并修复可能存在的结构损伤，保障结构的正常运行。

在实际工程中，需要采用合适的数学模型和数值计算方法来研究简支梁在动荷载下的振动与变形特性。

常用的数学模型包括梁理论、模态分析等，常用的数值计算方法包括有限元法、边界元法等。

这些方法可以帮助工程师深入理解简支梁的工作机理，评估结构的工作性能，优化结构设计。

同时，还可以提供定量描述简支梁振动与变形特性的参数，为结构监测与损伤诊断提供依据。

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。

单自由度系统自由振动（简支梁）一、　实验目的　１、测定简支梁的等效弹簧常数k ；　２、记录简支梁的自由振动曲线，用分析仪测定系统的有阻尼时的固有频率d ω及相对阻尼系数ζ；　３、用附加质量法测定简支梁的等效质量m ；　４、初步了解振动测试的一些仪器设备及测试方法。

　 二、　实验装置及原理　１、　实验装置　一根均匀的、截面为矩形的简支梁，其简图如图１所示。

这个系统可看作如图２所示的，有阻尼的单自由度弹簧质量系统，有阻尼时的振动微分方程为：　0=++kx x c xm &&&　（１）　令m c n =2，mk n =2ω　（２）　则（１）式为：022=++x x n x n ω&&& （３）　再令nn ωζ=　（４）　则式（３）为：022=++x x x n n ωςω&&&　（５）　其中：　m ：为简支梁系统的等效质量；　k ：为简支梁系统对于跨度中点的等效弹簧常数；　c ：为简支梁下的阻尼常数，n 称为衰减系数，ζ称为相对阻尼系数；　n ω：为简支梁系统固有频率，n n f πω2=，d ω为系统的有阻尼固有频率，d d f πω2=。

　２、　实验原理　（１）　等效弹簧常数的测定　由于梁在弹性范围内的挠度与梁所受载荷成正比，因此只要在简支梁的跨中点加载，同时图2用百分表读出该点的挠度值，即可测出等效弹簧常数。

　（２）记录简支梁系统的自由振动曲线　在简支梁跨度中点贴应变片作用是使梁在振动时的应变量变化转化成电阻量的变化，再将应变片按半桥接法接到动态应变仪上，把电阻量的变化信号放大，并转化成电压量的变化信号，输出到示波器或分析仪，这样即可观察和记录波形。

测试系统框图如图３所示。

（３）附加质量法测等效质量　根据式（２），因为()222n n f m k πω==，21ζωω−=n d ，d d f πω2=要测出简支梁的等效质量m ，只要在原来的简支梁上附加一个已知质量∆，再次求得带有附加质量∆时的固有频率2∆n ω，然后通过下式计算得到m ：　()()()()22222222∆∆∆==∆+=n n n n n n f f f f m m ππωω　（６）　()()1111222222−∆=−−−∆=∆∆∆d d d d f f f f m &ζζ　（７）　　三、　实验步骤　１、　测定简支梁系统的等效弹簧常数　在简支梁跨中点处用砝码加载（ｉ＝１，２，　…．，　５），同时用百分表读出该点相对应的挠度值，并记录表１中，按公式算出。

实验十用锤击法测量简支梁的模态参数一、实验目的1、了解测力法实验模态分析原理。

2、掌握用锤击法测试结构模态参数的方法。

二、实验系统框图图1-2-19 测试系统框图三、实验原理目前，结构的特性参数测量主要有三种方法：经典模态分析、运行模态分析（OMA）和运行变形振型分析(ODS)。

1、经典模态分析也称实验模态分析，它是通过给结构施加一个激振力，激起结构振动，测量结构响应及激振力之间的频率响应函数，来寻求结构的模态参数。

因此，实验模态分析方法也称测力法模态分析。

在测量频率响应函数时，可采用力锤和激振器两种激励方式。

力锤激励方式简单易行，特适合现场测试，一般支持快速的多参考技术和小的各向同性结构。

由于力锤移动方便，在这种激励方式下，一般采用的是多点激励，单点响应方式，即测量的是频率响应函数矩阵中的一行。

激振器激励时，由于激振器安装比较困难，多采用单点激励、多点响应的方法，即测量的是频率响应函数矩阵中的一列。

这种激励方式可使用多种激励信号，且激振能量较大，适合于大型或复杂结构。

2、运行模态分析与经典模态分析相比，不需要输入力，只通过测量响应来决定结构的模态参数，以此，这种分析方法也称为不测力法模态分析。

其优点在于无需激励设备，测试时不干扰结构的正常工作，且测试的响应代表了结构的真实工作环境，测试成本低，方便和快速。

测量能够被一次完成（快速，数据一致性好）或多次完成（受限于传感器的数量），若一次测量（一个数据组）时，不需要参考传感器。

而多次测量（多个数据组）时，对所有的数据组，需要一个或多个固定的加速度传感器作为参考。

3、运行变形振型分析中，测量并显示结构在稳态、准稳态或瞬态运行状态过程中的振动模式。

引起振动的因素包括发动机转速、压力、温度、流动和环境力等。

ODS分析包括时域ODS、频谱域ODS(FFT或者Order)、非稳态升/降速ODS。

根据结构的阻尼特性及模态参数特征，模态分析可分为实模态分析和复模态分析。

简支梁振动系统动态特性测试姓名：汪亚彬学号：0214134班级：土木工程（3）班课程：振动测试技术2015年7月21日一、振动测试概述1、振动的分类及描述答: 1、在振动理论中，把物体的振动按自由度分，可分为：单自由度振动、多自由度振动、无限自由度振动；2、按激励类型分，可分为：自由振动、受迫振动、自激振动、固有振动、参数振动；3、从振动特性看，可分为：线性振动和非线性振动；4、按信息与数据的形式分，可分为：确定性振动及随机振动两大类。

其中 确定性振动按响应持续时间，又可分为:瞬态振动、稳态振动；按响应的周期性可分为：周期振动及非周期振动两类；周期振动可用数学表达式 )((nT t y t y +=） 表示，它还可以进一步分为简谐振动及复杂周期振动两类；非周期振动又可分为准周期振动及瞬变振动两类。

一、确定性振动1、简谐振动简谐振动是一种最简单、最基本的振动形式，其时变函数为sin()(A t y =)2sin()00ϕπϕ+=+ft A wt式中：A ----振幅；w ----圆频率，单位：弧度/秒（rad/s ）；f ----频率，单位：赫兹（Hz ）；0ϕ----相对于时间原点的初相角，单位：弧度（rad ）;)(t y ----为t 时刻的瞬时幅值。

2、复杂周期振动复杂周期振动可用如下的周期性时变函数表示),()(nT t y t y ±= =n 1，2，3···，它由与基波成为整倍数的波形所组成。

或者，复杂周期振动是由静态分量0y 项与无穷多个振幅、初相角不相同、频率与基频称整数倍的间谐波分量叠加而成，当然其中有些项的幅值可以为零。

3、准周期振动如果若干个频率不成比例关系的简谐振动叠加在一起，合成后的振动不呈现周期性，称为准周期振动。

例如：)7s i n ()5s i n ()s i n ()(332211ϕϕϕ+++++=t y t y t y t y所表示的振动，表现在时程曲线不呈现周期性。

机械振动大作业姓名:徐强学号:SX1302106专业：航空宇航推进理论与工程能源与动力学院2013年12月简支梁的振动特性分析题目:针对简支梁、分别用单、双、三、十个自由度以及连续体模型，计算其固有频率、固有振型。

单、双、三自由度模型要求理论解；十自由度模型要求使用李兹法、霍尔茨法、矩阵迭代法、雅可比法、子空间迭代法求解基频；连续体要求推导理论解，并通过有限元软件进行数值计算。

解答：一、 单自由度简支梁的振动特性如图1，正方形截面（取5mm ×5mm ）的简支梁，跨长为l =1m ，质量m 沿杆长均匀分布,将其简化为单自由度模型,忽略阻尼，则运动微分方程为0=+••kx x m ,固有频率ωn =eqeq m k ,其中k 为等效刚度，eq m 为等效质量.因此，求出上述两项即可知单自由度简支梁的固有频率。

根据材料力学的结果，由于横向载荷F 作用在简支梁中间位置而引起的变形为）（224348EI F -)(x l x x y -=（20l x ≤≤),48EI F -3max l y =为最大挠度，则：eq k =δF=348EIl梁本身的最大动能为：）（224348EI F -)(x l xx y -==）（223max43x l l x y -T max =2×dx x y l m l 220)(21⎭⎬⎫⎩⎨⎧•⎰=2max 351721•y m ）（ 如果用eq m 表示简支梁的质量等效到中间位置时的大小，它的最大动能可表示为：T max =2max21•y m eq所以质量为m 的简支梁，等效到中间位置的全部质量为：m m eq 3517=故单自由度简支梁横向振动的固有频率为：ωn =eqeq m k =3171680ml EImk图1 简支梁的单自由度模型二、 双自由度简支梁的振动特性如图2，将简支梁简化为双自由度模型，仍假设在简支梁中间位置作用载荷，根据对称性，等效质量相等，因此只要求出在3/l 处的等效质量即可。

混凝土桥梁振动动态特性测试方法混凝土桥梁作为现代交通基础设施的重要组成部分，其结构的稳定性和安全性对于保障交通的顺畅和人民的生命财产安全至关重要。

随着交通荷载的日益增大以及环境因素的不断变化，混凝土桥梁的振动问题逐渐受到重视。

振动动态特性的测试是评估桥梁健康状况的重要手段之一。

本文将探讨混凝土桥梁振动动态特性的测试方法，分析其重要性、挑战以及实现途径。

一、混凝土桥梁振动动态特性概述混凝土桥梁在受到交通荷载、风荷载、地震等外部作用力时，会产生振动响应。

振动动态特性是指桥梁在动态荷载作用下的振动特性，包括频率、振型、阻尼比等参数。

这些参数对于评估桥梁的安全性和耐久性具有重要意义。

1.1 混凝土桥梁振动动态特性的核心内容混凝土桥梁振动动态特性的核心内容主要包括以下几个方面：- 自然频率：桥梁结构在自由振动时的固有频率，反映了桥梁的刚度和质量分布。

- 振型：桥梁振动时的形态，包括横向振动、纵向振动和扭转振动等。

- 阻尼比：桥梁结构振动时能量耗散的能力，与材料特性、结构连接方式等因素有关。

1.2 混凝土桥梁振动动态特性的测试应用混凝土桥梁振动动态特性的测试应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 桥梁健康监测：通过长期监测桥梁的振动动态特性，可以及时发现结构的损伤和退化。

- 桥梁评估与加固：通过对桥梁振动特性的测试，可以评估桥梁的承载能力和耐久性，为桥梁的加固提供依据。

- 桥梁设计优化：振动动态特性的测试结果可以用于指导桥梁设计，优化结构布局和材料选择。

二、混凝土桥梁振动动态特性的测试方法混凝土桥梁振动动态特性的测试方法多种多样，主要包括实验测试和数值模拟两大类。

2.1 实验测试方法实验测试方法是指通过实际测量桥梁在动态荷载作用下的响应来获取振动动态特性的方法。

常用的实验测试方法包括：- 激振法：通过人为施加动态荷载（如锤击、爆炸等）来激发桥梁的振动，然后通过传感器测量桥梁的响应。

- 自由振动法：利用桥梁在受到冲击后产生的自由振动来测量其振动特性。

混凝土梁的振动检测标准一、前言混凝土梁是建筑组合中不可或缺的构件之一，其作用是承载楼板荷载并将荷载传递到墙体或柱子上。

在梁的使用过程中，由于荷载、变形等因素，可能会出现梁的振动问题，因此需要对混凝土梁的振动进行检测和评估，以保证梁的安全可靠性。

二、检测目的混凝土梁的振动检测主要目的是：1. 确定梁的自然频率和振动模态；2. 评估梁的振动响应和动态特性；3. 判断梁的振动是否超过规定标准，对梁进行安全评估和加固设计。

三、检测方法混凝土梁的振动检测方法主要有以下几种：1. 自由振动法：利用自由振动的方式来检测梁的振动特性，适用于未加荷载或荷载较小的情况下；2. 强制振动法：通过施加外力来激励梁的振动，适用于荷载较大的情况下；3. 模态分析法：通过分析梁的振动模态，确定梁的自然频率和振动特性。

四、检测设备混凝土梁的振动检测设备主要包括：1. 振动传感器：用于测量梁的振动速度、加速度等参数；2. 数据采集器：用于采集振动传感器的数据，并将数据传输到计算机上进行处理；3. 计算机：用于对采集到的数据进行分析和处理。

五、检测流程混凝土梁的振动检测流程主要包括以下几个步骤：1. 确定检测目的和检测方法；2. 选择合适的检测设备和检测点；3. 进行梁的振动检测，并采集数据；4. 对采集到的数据进行处理和分析，确定梁的振动特性；5. 根据梁的振动特性和规定标准，评估梁的安全性和加固设计。

六、检测参数混凝土梁的振动检测参数主要包括以下几个方面：1. 自然频率：梁在没有荷载作用下的振动频率；2. 阻尼比：梁的振动系统中阻尼器对振幅的减小程度；3. 振幅：梁的振动幅度；4. 加速度：梁在振动过程中的加速度。

七、检测标准混凝土梁的振动检测标准主要根据梁的结构类型和使用要求来确定。

以下是混凝土梁常见的振动检测标准：1. 梁的自然频率应大于荷载频率，且不应超过规定标准；2. 梁的振动幅度应小于规定标准；3. 梁的阻尼比应符合规定标准。

建筑结构振动检测中的动态测量法陆路;王鹏;雍洪宝【摘要】建筑结构振型越高,阻尼作用造成的衰减越快,所以高振型只在振动初始才比较明显,以后则逐渐衰减,并且地震动频率接近建筑结构的低阶振型.因此,建筑抗震设计中仅考虑较低频率的几个振型.建筑结构固有频率和振型是振动检测中最常用的特征.介绍了传统的动态应变测量原理,分析了电阻式传感器在结构检测中存在问题,为了克服传统的方法的不足,介绍了使用激光多普勒测速仪远程微动测量方法、特点,并比较了激光多普勒测速仪和粒子成像测速技术的异同.【期刊名称】《淮阴工学院学报》【年(卷),期】2015(024)001【总页数】4页(P46-49)【关键词】建筑结构;抗震检测;远程微力测量;激光多普勒测速仪【作者】陆路;王鹏;雍洪宝【作者单位】淮阴工学院建筑工程学院,江苏淮安223001;淮安市建筑工程检测中心有限公司,江苏淮安223001;淮安市建筑工程检测中心有限公司,江苏淮安223001【正文语种】中文【中图分类】TU317+.4工程结构一般具有生产周期长、影响因素多、经济投入高和使用寿命长等特点，建成后一般不可逆转。

工程结构在建造和使用期内，在自然环境和使用环境的双重作用下，还可能遇到地震、爆炸、撞击等极端荷载作用，给安全生产、生命财产和日常生活带来威胁，就需要进行检测，对其可靠性进行科学客观的鉴定，必要时采取有效的加固和补强，提高其功能，延长其寿命。

建筑材料的老化和缺陷检测方法有很多[1]，例如回弹法、超声波检测法、声发射法等。

工程结构可能长期承受动力荷载，如大坝、防波堤、码头结构等长期承受波浪等，或者偶遇地震效应、冲击振动影响，如建筑结构、桥梁工程等，为了及时的修复加固，避免严重灾害的发生，需要测试结构的振动特征，包括自振频率、振型等为修复加固工作提供可靠的数据。

但对与结构的振动检测需要获得结构整体动力特征，结构固有频率和振型是抗震检测最常用的特征。

本文介绍了传统应变动态测量原理，分析了电阻式传感器的不足，介绍了激光多普勒测速仪远程微动检测的方法，并比较了激光多普勒测速仪和粒子成像测速技术，明悉振动检测中存在问题，以提高结构振动检测的安全性和有效性，促进振动检测与抗震加固技术的应用与发展。