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实验一机床静刚度实验一、实验目的：通过实验，使学生进一步了解由机床（包括夹具）一工件一刀具所组成的工艺系统是一弹性系统，在此系统中因切削力、零件自重及惯性力等的作用，工艺系统各组成环节会产生弹性变形及系统中各元件之间若有接触间隙，在外力的作用下会产生位移，并且熟悉机床静刚度的测量方法和计算方法，从而更深的理解机械制造工艺中的工艺设备及其对零件加工质量的影响，提高学生分析和处理问题的能力。
二、实验装置机床一台静刚度测定装置一套图1 机床静刚度测定装置图三、实验方法与步骤1、如上图所示，在机床的两顶尖间装夹一根刚度很大的光轴1 (光轴受力后变形可忽略不计)。
2、将加力器5固定在刀架上，在加力器与光轴间装一测力环4。
3、在测力环内孔中固定安装一个千分表，当对如图1所示安装的测力环施加外力时，其中的千分表指针就会变动，其变动量与外载荷之间对应关系可在材料试验机上预先测出，千分表2、3、6的指针也会因与之接触部位的位移而变动。
4、实验时用扳手扭转带有方头的螺杆7，以施加外载荷（Fy）。
然后读出靠近在车头，尾座和刀架安放的千分表（2）、（3）、（6）的读数，并记录下来填入表1中。
表1 外加载荷与千分表读数记录根据以上数据，计算出床头、刀架和尾座的受力F 头、F 刀和F 尾。
为了说明尾座套筒伸出长度对刚度的影响，实验时可将套筒分别伸出5mm 和105mm 。
并分别测出千分表读数和计算出刚度的数值，填入表2中。
表2 机床静刚度计算三、静刚度的计算为了计算方便，实验时可将测力环抵在刚性轴的中点处。
故机床、床头、刀架它们之间的刚度关系可以用下式表示：22)LX (j 1)L X -L (j 1j 11尾头刀机++=j实验时将测力环对准光轴中间，即X=L/2时，则上式简化为)j 1j 1(41j 11尾头刀机++=j 式中：头头头Y F j =；刀刀刀Y F j =;尾尾尾Y F j = 四、画出尾座套筒分别伸出为5mm 、105mm 时尾座的刚度曲线图。
什么是动刚度HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】什么是动刚度？在NVH领域，经常计算或测试动刚度，像悬置动刚度、支架动刚度、车身接附点动刚度等等。
那什么是动刚度，动刚度的大小对结构有什么影响？本文主要内容包括：1.??? 静刚度；2.??? 单自由度动刚度；3.??? 多自由度动刚度；4.??? 原点动刚度；5.??? 悬置动刚度；6.??? 支架动刚度；7.??? 怎么测量动刚度；?刚度是指结构或材料抵抗变形的能力。
由于结构或材料所受荷载的不同，可能受到静载荷或动载荷，因此，刚度又分为静刚度和动刚度。
当结构或材料受到静载荷时，抵抗静载荷下的变形能力称为静刚度；当受到动载荷时，抵抗动载荷下的变形能力称为动刚度。
故，结构或材料既有静刚度又有动刚度。
?相对而言，在NVH领域，结构或材料受到动载荷的概率远大于静载荷，因此，更普遍关心动刚度。
在之前文章《？》中也提到用加速度与力之比的频响函数和用力与位移之比的动刚度应用更为广泛。
1.静刚度在讲述动刚度之前，有必要先了解静刚度。
静刚度用单值即可表示，不随频率变化。
由于静载荷引起的变形又分为弯曲或扭转等，因此，刚度又分为抗弯刚度和抗扭刚度，材料的刚度计算可参考材料力学教科书。
?在这以弹簧为例说明静刚度，当弹簧受到静力F时，其静态伸长量为X，此时F=kX，k为弹簧的静刚度。
单位为N/mm，表示每增加1mm需要的拉力大小。
?弹簧静刚度常数跟材料的杨氏模量、线径、中径和有效圈数有关。
当拉力越来越大时，弹簧的伸长量也增大，如下图所示，但二者满足线性关系。
红色曲线表示的斜率即为弹簧静刚度。
注：以下所说到的刚度，如没有特殊说明，都是指的动刚度。
2. 单自由度动刚度在文章《？》中，我们已经明白了频响函数可以用位移/力表示，当用力/位移时，表示的是动刚度。
对于单自由度系统，如下图所示，我们再回顾一下用位移表征的FRF表达式而动刚度为力与位移之比，则从上式可以看出动刚度：1）??????? 复值函数；2）??????? 随频率变化；3）??????? 与系统的质量、阻尼和静刚度有关；4）??????? 当频率等于0时，动刚度等于静刚度；?让我们再回想一下单自由度系统的FRF区域及性质同理，单自由度系统的动刚度曲线也有类似性质在低频段，动刚度接近静刚度，幅值是k，表明共振频率以下的频率段主要用占主导地位的刚度项来描述。
发动机悬置动静刚度试验分析Jia Chao【摘要】发动机是汽车振动的主要激振源之一,影响着汽车的乘坐舒适性,汽车发动机悬置系统合理的动静刚度等参数可以明显的衰减激振、降低噪声,汽车的乘坐舒适性能很好的提升.发动机悬置动静刚度试验分析能检测发动机悬置参数设计的合理性.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)023【总页数】3页(P159-161)【关键词】发动机悬置;试验;动静刚度【作者】Jia Chao【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】U464引言发动机悬置是汽车上连接发动机和车身的比较重要的零部件，其动静刚度性能好坏直接影响对发动机振动的衰减，乃至整车驾驶的舒适性，甚至发动机的使用寿命。
悬置系统设计解耦过程中，每个悬置元件都被赋予了不同的动静刚度参数，这些参数的合理性对实现其在整车上的功能有着很大的影响，同时又要满足其他部分的性能要求，比如悬置元件的耐久性、抗老化、拉伸强度等性能。
因此，发动机悬置动静刚度参数试验测试非常重要，日益受到重视与关注。
1 发动机悬置动静刚度参数1.1 悬置静刚度悬置静刚度（K）指力和位移曲线中力的变化量与位移变化量的比值，其计算公式为：式中，F1、F2为加载力，S1、S2为在加载力的作用下的变形量。
1.2 悬置动刚度悬置动刚度是在一定的预载荷、一定加载频率以及一定动态振幅下进行测量的，在幅值上等于动态力的峰一峰值与动态位移的峰一峰值之比，或者是扭矩的峰一峰值与角度的峰一峰值之比，其计算公式为：式中，Aload为动态力或动态力矩的峰一峰值，Adisp为动态位移或动态转角的峰一峰值。
经过相当多的试验测试、数据统计分析可知，悬置元件的动刚度一般都比静刚度要大，动刚度与静刚度比值一般在1.2—2.5倍之间。
2 静刚度试验及分析方法2.1 静刚度试验前提条件要求1）试验在零件完成一周后进行，样件不能有橡胶点、毛刺等；2）试验温度根据设计图纸要求，图纸无要求则设定为23℃±5℃；3）试验夹具的安装尽量与实际装车状态相一致。
机械设计制造及其自动化
专业实验
实验报告书
实验项目名称: 机床主轴系统综合静刚度测定
学年：学期：
入学班级：
专业班级：
学号：
姓名：
联系电话：
指导老师：
一、实验目的：
二、实验原理：
三、实验装置及实验方法：
五、实验数据整理分析及变形计算简图：
六、思考题
1、主轴系统变形图中的加载、卸载曲线并不重合，说明什么问题？
2、根据各部分的变形比例，说明主轴部件那些部分是刚度的薄弱环节？可以通过那些措施来提高刚度？
3、当加载力由240kgf减为120kgf时，按重新得到的数据就算W的结果是否与240kgf加载的结果一致？试说明其理由。
第四章动载试验4.1 试验目的桥梁结构的动力荷载试验是研究桥梁结构的自振特性和车辆动力荷载与桥梁结构的联合振动特性。
这些测试结果数据是判断桥梁结构运营状况和承载特性的重要指标。
桥梁结构的振动周期（或频率）与结构的刚度有着确定的关系。
在设计时亦要避免引起桥跨结构共振的强迫振动振源（如风、列车等）的频率与桥跨自振频率相合，引起过大的共振振幅危及桥梁。
某一行车速度下，或所谓接近或达到临界速度时，结构的动挠度和动应力会达到最大，在设计中这种动力放大作用是采用冲击系数来考虑的。
冲击系数是桥梁设计的重要技术参数，直接影响到桥梁设计的安全与经济性能，实测并积累有关冲击系数的数据，是桥跨结构动力荷载试验的任务之一。
在某振动频率下过大的振幅，会使乘客和行人感觉不舒服。
当桥梁自振频率处于某些范围时，外荷载（包括行驶列车、行人，地震、风载，海浪冲击等）也可能会引起桥共振。
近年来研究的桥梁结构病害诊断，实际也是以桥跨结构或构件固有频率的改变为根据的。
因此，对新建的桥梁、旧桥以及对结构承载能力有疑问的桥梁均需进行动力荷载试验。
本桥结构动力分析采用大型有限元程序ANSYS、MIDAS等，采用梁单元来建立理论模型，全面分析结构的动力特性和动力反应。
动载试验主要工况有跑车（行车）和刹车等。
4.2 测点布置与信号采集4.2.1 振动测试以该桥为研究对象，振动测点的布置选在各跨跨中、L/4及支点位置。
具体振动测点布置如图4.1所示。
振动测试采用哈尔滨工程力学研究所研制生产的941B型拾振器。
941B型拾振器属于动圈往复式拾振器，也即质量—弹簧（km-）系统，有4个微型拨动开关。
当微型拨动开关1接通时，动圈往复摆的运动微分方程为：xxmmXkx-+β(3-1)+=式中，m为摆的运动部分质量，x 、x 、x分别为摆的加速度、速度和位移，β为阻尼系数，k为簧片的刚度，X 为地面运动的加速度。
此时，电圈回路电阻较小，故阻尼常数D>1，拾振器的运动部分构成一速度摆，即摆的位移与地面运动的速度成正比，拾振器构成一加速度计，它的输出电压与地面运动的加速度成正比。
动静应力分析报告1. 引言动静应力分析是一种用于研究物体在受到外部载荷作用时的应力分布情况的方法。
通过分析动静应力，可以了解到物体的受力情况，为设计和改进物体提供依据和指导。
本报告将对动静应力分析的原理、方法和应用进行详细阐述，并针对具体问题进行分析和解决。
2. 动静应力的概念动静应力是指物体在受到外部载荷作用时所产生的内部应力。
动应力是指物体在受到动态载荷作用时产生的应力；静应力是指物体在受到静态载荷作用时产生的应力。
动静应力分析的主要目的是研究和评估物体在受力时的应力状态，以确定物体的结构强度和稳定性。
3. 动静应力分析的方法3.1 数值模拟方法数值模拟方法是一种通过数学建模和计算机仿真来分析动静应力的方法。
它主要包括有限元分析、有限差分法和有限体积法等。
其中，有限元分析是最常用的一种方法，它将物体划分为有限个小单元，建立单元之间的相互关系，并通过计算每个单元的应力和位移来得到整个物体的应力分布。
3.2 实验测试方法实验测试方法是一种通过实际实验来获取动静应力数据的方法。
常用的实验方法有拉伸试验、压缩试验和弯曲试验等。
通过在物体上施加外力，并测量物体的应变和位移，可以计算出物体的应力分布情况。
实验测试具有直观、准确的特点，但需要耗费大量时间和资源。
4. 动静应力分析的应用动静应力分析在工程领域中具有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：4.1 结构强度分析动静应力分析可以评估物体的结构强度，包括耐拉强度、耐压强度和耐弯强度等。
通过分析物体在受力时的应力分布情况，可以确定物体是否能够承受外部载荷，并找到结构中的薄弱点进行改进。
4.2 零件疲劳分析动静应力分析可以评估物体在长期使用中的疲劳寿命。
通过分析物体在受力循环作用时的应力变化情况，可以判断零件的疲劳强度和寿命，并制定相应的使用和维护方案。
4.3 振动分析动静应力分析可以评估物体在振动环境中的稳定性和耐久性。
通过分析物体在振动载荷作用下的应力分布情况，可以预测物体的振动响应，并采取相应的措施进行减振和加固。
公路桥梁检测动静载试验简述1.引言近年来，随着经济技的发展和科学技术的提高，作为国民经济动脉的交通运输也得到了极大的发展，公路作为交通运输的重要组成部分，承担了70%左右的交通运输任务，在我国民经济建设和人民生活中起着极为重要的作用。
据交通运输部统计数据显示，截止2010年底，我国已建成通车公路总里程达398.4万公里，其中高速公路通车里程达7.4万公里，公路桥梁超过60万座，公路桥梁已经成为我国交通运输的关键环节。
为了保障公路桥梁的质量，尤其是采用新结构、新材料、新工艺的桥梁质量，交通部颁布的《公路养护技术规范》中明确规定，必须对建成桥梁进行承载力鉴定，以检验桥梁设计与施工质量，判断桥梁结构实际承载能力。
桥梁荷载试验分为静载试验和动载试验，整个检测工作极为细致复杂。
2.公路桥梁动静载试验准备工作2.1 动静载试验计划的编制在进行动静载试验前，需要明晰整个试验过程，预计可能出现的问题入应对措施，以此为基础编写试验计划大纳。
通常试验计划包括试验目的、试验准备、加载方案、观测方案、加载控制、安全找施、成果分析、报告编写几部分内容。
在编写试验计划大纲时，需要充分把握实验桥梁的特点，提出符合桥梁特点的动静载试验目的和要求。
整个试验各个环节，都应当严格按照国家相关规范、标准进行，对于采用新结构、新材料、新工艺的桥梁工程，如果国内缺少相关规范和标准，可以参考国外相关规范和标准进行。
2.2 动静载试验的组织公路桥梁动静载试验组织，主要包括相关资料的收集整理、桥梁现状检查、加载设备选择几个部分。
所需收集的资料包括设计文件、施工资料、验收报告、试验材料、交通量分析以及国内外类似试验案例相关技术资料。
桥梁现状的检查主要是外观的检查，其目的是初步分析桥梁病害原因、桥梁大致工作情况，包括上下部结构、支座等的外观检查，如构件尺、支座布置、裂缝情况、混凝土剥落情况、附属设施质量等。
在选择动静载试验加载设备时，应当根据试验目的、现场条件、加载需求、经济可行来进行选择，静载试验常用的加载设备有车辆荷载直接加辆或重物加载两种，车辆荷载加载是桥梁静载试验采用较多的方法，一般利用重型载重汽车或施工机械车辆进行，重物加载承载架的搭设和加载物的堆放应注意安全、合理，符合加载重量分布的要求。
橡胶垫静刚度测试报告表
1. 试验基本信息，包括测试日期、试验编号、样品名称、样品规格等基本信息，用于标识和区分不同的测试样品。
2. 试验设备和方法，描述使用的测试设备和测试方法，包括测试设备的型号、规格以及测试方法的具体步骤，确保测试的可重复性和准确性。
3. 样品准备，描述样品的准备过程，包括样品的选择、切割、清洁等步骤，确保样品的一致性和可比性。
4. 试验参数，记录测试过程中使用的参数，如加载方式、加载速度、加载时间等，这些参数会对测试结果产生影响，需要在报告中进行明确说明。
5. 测试结果，记录测试过程中得到的数据结果，通常包括载荷-位移曲线、刚度曲线、刚度值等。
这些数据可以通过测试设备自动记录，也可以手动记录后整理成表格形式。
6. 结果分析，对测试结果进行分析和解读，可以比较不同样品
之间的差异，评估橡胶垫的静刚度性能。
7. 结论和建议，根据测试结果给出结论和建议，包括样品的合格与否、问题分析和改进措施等，为相关部门或客户提供参考。
在编写橡胶垫静刚度测试报告表时，应注意使用准确的术语和标点符号，确保表达清晰、准确。
报告表应具备全面性、客观性和可读性，以便他人能够理解和使用其中的信息。
桥梁动载试验的主要测试内容
桥梁动载试验是检验桥梁结构在动态荷载下的性能和安全性的重要手段。
以下是桥梁动载试验的主要测试内容：
1.频率分析：通过测量桥梁的固有频率，了解桥梁的刚度和质量分布。
2.阻抗分析：测定桥梁在特定频率范围内的阻抗值，分析桥梁的动态特性。
3.模态分析：通过测量桥梁的模态参数，如固有振型、固有频率和阻尼比等，评估桥梁的动力性能。
4.振型分析：测定桥梁在不同频率下的振动形态，了解桥梁的振动特性。
5.地震响应分析：模拟地震作用下的桥梁响应，评估桥梁的地震安全性。
6.车辆载荷效应分析：通过实地测试或模拟方法，测定车辆载荷对桥梁的影响，评估桥梁在车辆作用下的性能。
7.环境影响评估：评估桥梁建设对周边环境的影响，包括声、光、热、水等方面的环境影响。
8.结构安全性评估：通过动载试验的数据分析，评估桥梁在各种荷载作用下的安全性。
9.结构耐久性评估：根据试验数据，评估桥梁结构在使用寿命内的耐久性和疲劳性能。
10.工程经济性评估：通过对桥梁建设的成本、效益和风险等因
素的分析，评估该工程的投资价值和经济效益。
这些测试内容是桥梁动载试验的重要组成部分，通过这些测试，可以全面了解桥梁的性能和安全性，为桥梁的设计、施工和运营提供重要的参考依据。
轴承座动刚度检测方法为了采用正向推理诊断振动故障，在激振力和支撑动刚度两类故障中，首先应肯定或排除其中一个。
大量现场实践证明，检测轴承座动刚度是一种简单而有效的方法，通过进一步观察发现并由公式（2-2）可见，轴承座动刚度除与静刚度和共振放大因素有关外，还与动态下其连接刚度直接有关，下面具体介绍影响动刚度的三个因素的检测和诊断方法。
一、连接刚度转子的支撑系统一般有轴承盖、轴承座、基础台板、基础横梁等部件组合而成，这些部件连接的紧密程度，直接影响这部件刚度。
部件之间连接紧密程度对刚度的影响，称连接刚度。
检查部件连接紧密程度传统的方法由检查连接螺丝预紧力、连接部件之间的间隙等方法，但这些检测方法不仅手续麻烦，而且不能检测动态下连接的紧密程度。
通过总结大量现场振动测试结果得到，采用检测连接部件之间差别振动，是检查连接部件动态下连接紧密程度简单而有效的方法。
所谓差别振动，是指两个相邻的连接部件振幅的差值。
差别振动值本身已说明两个相邻的连接部件之间在动态下产生了相对位移量，这种微小的位移将显著地降低部件的动刚度，但在静态下连接部件之间并无间隙存在，而且连接螺丝预紧力往往也正常。
对于一般的轴承座来说，在同一轴向位置（如图2-1所示），测点上下标高差在100mm以内的两个连接部件，在连接紧围固的情况下，其差别振动应小于2μm；滑动面之间正常的差别振动应小于5μm；对于发电机后轴承座与台板之间有绝缘垫者，其差别振动应小于7μm。
当两个相邻部件差别振动明显大于这些数值时，即可判定轴承座连接刚度不足。
差别振动愈大，故障愈为严重。
在测量轴承各点振动时，除测量垂直振幅和相位外，必要时对该点水平和轴向振动也应测量；在测量时若发现差别振动异常，必须复测一遍；只有两次测量结果基本一致，才能认为数据可靠。
造成转子支承系统连接部件之间差别振动过大的主要原因有：1. 连接螺丝松动由于检修或安装时疏忽，轴承盖、轴承座、基础台板等连接螺丝部分没有拧紧或预紧力不够。
