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：
?r?(?rl)2EI,其中r?1,2,.......， 4?Al4.6941、7.8548、10.9955..... 其一、二、三、四阶时，?rl?1.8751、简支梁的固有频率为：
?r?(?rl)2EI,其中r?1,2,....... 4?Al7.8532、10.9956、14.1372..... 其一、二、三、四阶时，?rl?4.7300、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),
bh3 截面惯性矩：J＝=2.82*10-9(m4)
12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。重复2—5的步骤，得到简支梁的试验数据和结果。
实验数据记录和整理
图6 悬臂梁的传递函数幅值和相位
图7 悬臂梁的固有振型、频率和阻尼比
图8 简支梁的传递函数幅值和相位
图9 简支梁的固有振型、频率和阻尼比
结构强度与振动试验报告
