【】受迫振动的研究

《【】受迫振动的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、受迫振动的研究受迫振动的研究张恭(东南人学，吴健雄学院，江苏南京，211189)摘要：本实验用波尔共振仪研究了H由振动下摆轮振幅与振动频率的对应关系，通过测定了阻尼振动的振幅比例来求阻尼系数。并观察受迫振动，当受迫振动稳定后，定量测定它的幅频特性曲线，再次求阻尼系数，并利用频闪方法对相位差进行了测定，得到了相频特性曲线。关键词：波尔共振仪，受迫振动，阻尼系数ResearchofforcedvibrationZhangGong(SoutheastUniversity,JianxiongCollege,Nanjing,211189)Abstract:Thisexp

2、erimentusedBoerresonancespectrometertostudythecorrespondencerelationshipoftheamplitudeandthevibrationfrequencyofthefreevibrationhemwheel,andsoughtthedampingcoefficientbymeasuringtheproportionofdampingthevibrationamplitude.Inaddition,observedtheforcedvibration,whenforcedvibrationwass

3、table,foundoutthequantitativedeterminationofitsamplitude-frequencycharacteristiccurves,evaluatedagainthedampingcoefficient,andmeasuredtheretardationbystroboscopicmethodtoobtainthephase-frequencycharacteristiccurve.Keywords:Boerresonancespectrometer,Forcedvibration,Dampingcoefficient

4、1.引言受迫振动也称强迫振动.在外来周期性力的持续作用下，振动系统发生的振动称为受迫振动.这个外來的周期性力叫驱动力或强迫力。物体的受迫振动达到稳定状态时，其振动的频率与骡动力频率相同，而与物体的固有频率无关。如果外力是按简谐振动规律变化，那么稳定状态时的受迫振动也是简谐振动，此时，振幅保持恒定，振幅的大小与强迫力的频率和原振动系统无阻尼时的固有振动频率以及阻尼系数有关。在机械制造和建筑工程等领域中，受迫振动所导致的共振现象引起工程技术人员极大关注。它既有破坏作用，也有实川价值。很多电声器件都是运用共振原理设计制作的。1.原理与方法2.1受迫振动木实验采用的波

5、尔共振仪外形结构如图1所示，作者：张恭(1994—)女，东南大学吴健雄学院图1.波尔共振仪实验采用摆轮在弹性力矩作用下自由摆动，在电磁阻尼力矩作用下作受迫振动來研究受迫振动特性，可直观地显示机构振动中的一些物理现象。当摆轮受到周期性策动力矩的作川，并在有空气阻尼和电磁阻尼的媒质屮运动时，阻尼力矩为-b,其运动方程为(1)式中，J为摆轮的转动惯量，为弹性力矩，M0为强迫力矩的幅值，3为策动力角频率。令可变为(2)当mcost=0时，即为阻尼振动方程。当mcost二0且=0,则可脱化为简谐运动方程，为系统的I古I有频率。有通解通解笫二项表示策动力矩对摆轮做功，向振

6、动体传送能量，最后达到一个稳定的运动状态。其中可知，稳定状态下受迫振动运动状况取决丁•策动力矩，频率，系统的固冇频率和阻尼系数这四个因素，而与振动的初始状态无关。2.2共振由极值条件可得当策动力角频率时，产生共振，有最大值。若共振时角频率、振幅、相位差分别用99表示，则2.3阻尼系数的测量如图2,给出了不同阻尼系数对应的幅频特性曲线图2,不同阻尼系数对应的幅频特性曲线如图3,给出了不同阻尼系数对应的相频特性曲线图3,不同阻尼系数对应的相频特性曲线可由公式來计算岀阻尼系数。由受迫振动系统的幅频特性曲线也町求得阻尼系数，但它只适用于弱阻尼的情况。因为在共振峰附近即

7、可得所以肖时,可解得1.实验内容结果与讨论3.1自由振动将电机有机玻璃转盘口线转到水平位置，使摆轮口线居中，按下电源开关，选择联网模式，自由振荡。川手将摆轮拨转接近半圈，松手，摆轮做自由振动，紧接按键使系统进入口动测量状态，待口动测量结束，选中回查，进入数据查询状态，测得数据如表1.表1.自由振动振幅与周期做出与的关系曲线，如图4,供作幅频特性曲线和相频特性曲线时用。图4.与的关系曲线可以看出，当振幅增大时，振动周期有减小的趋势，而在一定的区间内，振幅变化时，振动周期基本不变。3.2阻尼振动进入阻尼振荡模式，选中阻尼1,用手将摆轮拨转接近半圈，松手，摆轮做自由

8、振动，紧接按键使系统进入H动测量状态，