结构工程实验报告

时间：2021-08-31

结构工程实验报告

　　实验名称：结构的动力特性试验

　　实验类型：（3）（1）演示；（2）验证；（3）综合；（4）设计；（5）其他

　　学院：环境与安全工程学院

　　学生姓名：孙奥伟

　　专业班级：土木101

　　学号：10434217

　　指导老师：王新杰、谢静静

　　20XX~20XX学年第二学期第4次实验

　　同实验者：申元畅、盛晓青、祁向楠

　　实验时间20XX年4月23日

　　实验四结构的动力特性试验

　　一、试验目的

　　（1）了解振动测试与控制实验系统的组成、安装和调整的方法。

　　（2）学会激振器、传感器与数采分析仪的操作、使用方法。（3）学会测量钢梁的强迫振动频率。本实验属于综合性实验。

　　二、实验仪器及设备

　　（1）振动与控制实验台包括简支梁、悬臂梁、薄壁圆盘、单自由度系统、二自由度系统、多自由度系统模型，配以主动隔振、被动隔振的空气阻尼减震器、单式动力吸振器、复式动力吸振器等组成。

　　（2）激动振系统与测振系统，激振系统包括DH1301正弦扫频信号源，JZ-1接触式激器,JZF-1非接触式激振器，偏心电动机，调压器，力锤； MT-3T型磁电式振动速度传感器，DH130压电式加速度传感器，WD302电涡流位移传感器、测力传感器；动态采集分析系统包括信号调理器、数据采集仪、计算机系统、控制与基本分析软件、模态分析软件。

　　三、实验原理及操作步骤

　　（1）安装偏心电动机。偏心激振电机的电源线调接到调压器的输入端（电源使用三芯接地插座），一定要小心防止接错，把调速电机通过安装底板安装在简支梁中部，电机转速可用调压器电压调节旋钮来调节，调节输出电压到110v左右，调好后在实验过程中不要改变电机转速。

　　（2）安装DH1301正弦扫频信号源。将DH1301正弦扫频信号源的输出电压调节旋钮左旋到最小位置，把激振器与输出接线柱相连。

　　（3）接测试系统。将扫频信号源的输出信号接到采集仪的1-1通道。将速度传感器布置在偏心激振电机附近，速度传感器测得的信号接到数采仪的1-2通道。设置频率类型，正弦扫频的起、止频率后按“确认”，设置好后按“开始”，调节电压信号到875mv.频率扫频点开始移动，此时观察梁的振动情况。按压电式加速度传感器DH187，选AC方式，量程

　　（4）打开仪器电源，进入控制分析软件，新建一个项目，设置采样频率1K量程范围、工程单位和传感器灵敏度等参数（按压电式加速度传感器DH187，选AC方式，量程927，灵敏度系数5.394，磁电式速度传感器610、620选SIN-DC，灵敏度系数选210mv/mm?s），然后平衡、清除零点、启动采样，在曲线显示窗口内点击鼠标右键，选择信号，选择波型1-1和1-2，选择X-Y记录仪显示方式。开始采集数据，数据同步采集显示在图形窗口内。

　　（5）调节DH1301 扫频信号源的输出功率，第一步使用线性扫频找出振动频率的大致值，然后利用正弦定频找出利萨如图形的频率，使屏幕上出现一直线或椭（正）圆，此时信号源显示频率即为简支梁的.强迫振动的频率f。

　　（6）注意采集仪器在采集数据的过程中，不允许关掉仪器。

　　加强，在80~90Hz之间一直减弱，定出振动频率的大致值在74~85Hz之间。然后利用正弦定频仔细查找共振频率，由于频率是以0.1Hz增加的，通过手触感觉共振频率大致在79~80Hz之间。由于是通过自己的手感觉的，所以只能确定大概的值。

　　五、结果与讨论

　　（1）电源电压为110V时，梁的强迫振动的频率是多少？

　　实验结果测得的电压为110V时，梁的强迫振动在79~80Hz左右，由于通过人体的感觉，所以无法确定数据。

　　（2）振动与控制实验台由哪几部分组成？

　　振动与控制实验台包括：简支梁，悬臂梁，薄壁圆盘，单自由度系统，二自由度系统，多自由度系统模型，配以主动隔振，被动隔振的空气阻尼减震器，单式吸震器，复式吸震器组成。

　　（3）控制分析软件的使用步骤？

　　新建一个项目，设置采样频率1K量程范围、工程单位和传感器灵敏度等参数（按压电式加速度传感器DH187，选AC方式，量程927，灵敏度系数5.394，磁电式速度传感器610、620-1

　　选SIN-DC，灵敏度系数选210mv/mm?s），然后平衡、清除零点、启动采样，在曲线显示窗口内点击鼠标右键，选择信号，选择波型1-1和1-2，选择X-Y记录仪显示方式。开始采集数据，数据同步采集显示在图形窗口内。

　　（4）写出实验过程中扫频信号给的电压及其出现利萨如图形时的频率