文档介绍：实验三振动系统固有频率的测量
实验目的
1、了解和熟悉共振前后利萨如图形的变化规律和特点;
2、学****用“共振法”测试机械振动系统的固有频率（幅值判别法和相位判别法）
3、学****用“锤击法”测试机械振动系统的固有频率（传函判别法）
4CO > CO n
固有频率。
CO < CO n
图 3-3 用速度判别法共振的利萨如图形
加速度判别共振
将激振动信号输入到采集仪的第一通道(即 x 轴) ，加速度传感器输出信号输入第二通
道(即 y 轴) ，此时两通道的信号分别为：
激振信号为： F F sin t
加速度信号为： y 2 sin( t )
共振时， n ，/2 ， x 轴信号和 y 轴信号的相位差为 /2 ， 根据利萨如图原
理可知，屏幕上的图象将是一个正椭圆。当略大于 。或略小于 n时，图象都将由正椭
圆变为斜椭圆， 其变化过程如下图所示。 因此图象由斜椭圆变为正椭圆的频率就是振动体的
固有频率。
(jl) < (jl) n(jl) = (jl) n(jl) > (jl) n
图 3-4 用加速度判别法共振的利萨如图形
、传函判别法(频率响应函数判别法——动力放大系数判别法)
通常我们认为振动系统为线性系统，用一特定已知的激振力，以可控的方法来激励结
构，同时测量输入和输出信号，通过传函分析, 得到系统固有频率。
响应与激振力之间的关系可用导纳表示：
Y 的意义就是幅值为 1 的激励力所产生的响应。 研究 Y 与激励力之间的关系， 就可得到 系统的频响特性曲线。在共振频率下的导纳值迅速增大，从而可以判别各阶共振频率。
、自谱分析法
当系统做自由衰减振动时包括了各阶频率成分，时域波形反映了各阶频率下自由衰减
波形的线性叠加， 通过对时域波形做FFT 转换就可以得到其频谱图， 从而我们可以从频谱图 中各峰值处得到系统的各阶固有频率。
四、实验方法
、 幅值判别法测量
、安装仪器
把接触式激振器安装在支架上， 调节激振器高度， 让接触头对简支梁产生一定的预压力，
使激振杆上的红线与激振动器端面平齐为宜， 把激振器的信号输入端用连接线接到 DH1301
扫频信号源的输出接口上。
把加速度传感器粘贴在简支梁上，输出信号接到DH59XX的振动测试通道。
、开机
打开仪器电源，进入DAS2003数采分析软件，设置采样率，连续采集，输入传感器灵敏
度、设置量程范围，在打开的窗口内选择接入信号的测量通道。清零后开始采集数据。
、测量
打开DH1301扫频信号源的电源开关，调大输出电压，注意不要过载，手动调节输出信号
的频率，从0 开始调节，当简支梁产生振动，振动量最大时，保持该频率一段时间，记录
下此时信号源的显示频率。继续增大频率可得到高阶振动频率。
、相位判别法
、将激励信号源 DH1301的输出端信号接入采集仪的应变测试通道（X轴），（或将力传
感器输出信号接采集仪器的振动测试通道） , 加速度传感器输出信号接采集仪器的振动测试
通道（Y轴）。加速度传感器放在距离梁端1/3处。
2、打开仪器电源，进入 DAS2003a采分析软件，在打开的窗口内，点击鼠标右键选择信
号的时间波形，选择“ X-Y 记录仪方式” ，利用利萨如图显示两通道的数据。
调节信号源的频率，观察图