阻尼振动与受迫振动实验报告一、实验目的（一）观察扭摆的阻尼振动，测定阻尼因数。（二）研究在简谐外力矩作用下扭摆的受迫振动，描绘扭摆在不同阻尼的情况下的共振曲线（即幅频特性曲线）。（三）描绘外加强迫力矩与受迫振动之间的位相随频率变化的特性曲线（即相频特性曲线） 。（四） 观测不同阻尼对受迫振动的影响。二、实验仪器扭摆（波尔摆）一套，秒表，数据采集器，转动传感器。三、实验任务1、调整仪器使波耳共振仪处于工作状态。2、测量最小阻尼时的阻尼比ζ 和固有角频率 ω 0。3、测量其他2 种或 3 种阻尼状态的振幅，并求ζ 、τ 、Q 和它们的不确定度。4、测定受迫振动的幅频特性和相频特性曲线。四、实验步骤1、打开电源开关，关断电机和闪光灯开关，阻尼开关置于“0”档，光电门H、I 可以手动微调，避免和摆轮或者相位差盘接触。手动调整电机偏心轮使有机玻璃转盘F 上的 0 位标志线指示 0 度，亦即通过连杆E 和摇杆 M 使摆轮处于平衡位置。然后拨动摆轮使偏离平衡位置 150 至 200 度，松开手后， 检查摆轮的自由摆动情况。正常情况下， 震动衰减应该很慢。2、开关置于“摆轮” ，拨动摆轮使偏离平衡位置150 至 200 度后摆动，由大到小依次读取显示窗中的振幅值θj；周期选择置于 “10”位置，按复位钮启动周期测量， 停止时读取数据1 0dT。并立即再次启动周期测量，记录每次过程中的1 0dT的值。（1）逐差法计算阻尼比ζ ；（2）用阻尼比和振动周期Td 计算固有角频率ω 0。3、依照上法测量阻尼（2、3、4）三种阻尼状态的振幅。求出 ζ 、τ 、Q 和它们的不确定度。4、开启电机开关，置于“强迫力”，周期选择置于“1”，调节强迫激励周期旋钮以改变电机运动角频率 ω ，选择 2 个或 3 个不同阻尼比 （和步骤 3 中一致），测定幅频和相频特性曲线，注意阻尼比较小（ “0”和“ 1”档）时，共振点附近不要测量，以免振幅过大损伤弹簧；每次调节电机状态后，摆轮要经过多次摆动后振幅和周期才能稳定，这时再记录数据。要求每条曲线至少有12 个数据点，其中要包括共振点，即φ =π /2 的点。并要求：（1）将用此法测定的ω 0与已有的结果作比较；（2）逐点法实测相位差φ 与由式2202arctan() 计算值的相对偏差。五、实验数据记录及处理1、测量最小阻尼(阻尼 0)时的阻尼比 ζ 和固有角频率 ω 0 序号θ /°序号θ /°1 130 26 104 2 129 27 103 3 128 28...
