实验三系统模型参数测量及附加质量对系统频率的影响测定单自由度系统模型参数的测试一、实验目的:1、学习建立单自由度系统模型;2、学会用共振法测定单自由度系统模型的固有频率0f 、刚度 k ;3、学习简支梁等效质量的计算与测试
二、实验仪器安装示意图三、实验原理单自由度线性系统是最简单的振动系统,又是最基本的振动系统,这种系统在振动分中的重要性, 一方面在于很多实际总是都可简化为单自由度线性系统来处理,从而可直接利用对这种系统的研究成果来解决问题;另一方面在于单自由度系统具有一般振动系统的一些基本特性,实际上,它是多自由度系统、连续系统、甚至非线性系统进行振动分析的基础
任何一个实际的振动系统都是无限复杂的,为了能对之进行分析,一定要加以简化 ,并在简化的基础上建立合格的力学模型
在简化的模型中, 振动体的位置或开头只需要用一个独立的坐标来描述的系统称为单自由度系统
振动系统的力学模型是由三种理想化元件组成的,它们是:质量块、阻尼器和弹簧
1、 通过静变形法测量单自由度系统的固有频率ZJ-601T 型振动教学试验台上的简支梁是一无限多自由度的梁,梁中部的配重看作质量块,使系统简化为单自由度系统
梁相当于一弹簧,则系统可简化为一个单自由度无阻尼系统,力学模型如图所示:在质量块的重力mg 作用下,弹簧受到拉伸或压缩,其静变形st 与重力 mg 间的关系
为mgkst则stmgk根据固有频率的定义,mkf21将上式代入则有stgf21由材料力学知梁中点的静变形为EImgLst48/3则系统的固有频率为34821mLEIf简支梁中点处的刚度为348LEIk2、 简支梁等效质量的计算对于中部附有集中质量块m 的简支梁系统,若梁的均布质量为0m ,线密度为Lm /0,假定梁在自由振动时的动挠度曲线与简支梁中间有集中载荷mg作用下的静挠度曲线一样
由材料力学及振动理论可计算出均