波尔共振仪实验内容丰富,包括自由振动、阻尼振动和受迫振动3个部分。在自由振动部分,要求测量摆轮的振幅变化时,其固有周期与振幅一一对应;在阻尼振动部分,要测量在阻尼力矩作用下的振幅衰减变化,并用对数逐差法计算阻尼系数;在受迫振动部分,测量摆轮的振动频率与振幅和相位差之间的关系,并绘制幅频特性曲线和相频特性曲线等。
扩展资料:实验注意事项:
① 强迫振荡实验时,调节仪器面板〖强迫力周期〗旋钮,从而改变不同电机转动周期,该实验必须做 10 次以上, 其中必须包括电机转动周期与自由振荡实验时的自由振荡周期相同的数值。
② 在作强迫振荡实验时,须待电机与摆轮的周期相同 (末位数差异不大于 2)即系统稳定后,方可记录实验数据。且每次改变强迫力矩的周期后,都需要重新等待系统稳定。
③ 因为闪光灯的高压电路及强光会干扰光电门采集数据,因此须待一次测量完成,显示测量关后,才可使用闪光灯读取相位差。
④ 学生做完实验后测量数据需保存后,才可在主机上查看特性曲线及振幅比值。
波的振幅、相角,频率等知识在高中三角函数以及大学物理中都有涉及,不做叙述。在表格中整理并用于复习各种机械振动模型的微分方程、微分方程的解、新的定义和衍生公式。
单自由度无阻尼自由振动
最简单的振动系统就是单自由度无阻尼自由振动。弹簧振子是最简单的模型,对其进行动力学分析可以得到微分方程,由常微分方程的解的理论可以得到其方程式。同样为单自由度无阻尼自由振动的情况还有:竖直放置的弹簧,自由梁,单摆,复摆,扭振系统等。它们微分方程的形式都是一样的,只是具体参数不同。
能量法
keq一等效刚度:使系统在广义坐标方向产生单位位移,需要在这一坐标方向施加的力或力矩。
meq一等效质量:使系统在广义坐标方向产生单位加速度,需要在这一坐标方向施加的力或力矩。
瑞利法
瑞利法是基于能量法,用于处理弹簧质量不能忽略的质量弹簧系统的振动问题。在单自由度质量弹簧系统中,将具有分布质量的弹性元件代入无阻尼自由振动的简谐规律,即以集中质量代替分布质量,计算其动能。
1.与以前单自由度系统时不同,这里弹簧不但有刚度,而且有质量,是个弹性体。
2.若考虑弹簧质量m,对固有频率的影响,相当于把弹簧质量的三分之一加到重块上即可。
单自由度有阻尼自由振动
阻尼有很多种,材料阻尼、结构阻尼、流体阻尼……我们重点研究粘性阻尼——也称线性阻尼,粘性阻尼力与速度成正比。。加入阻尼进行动力学分析,可得到单自由度有阻尼自由振动的微分方程。(公式在表格)
其它阻尼转化成粘性阻尼,称为等效粘性阻尼。
强迫振动
强迫振动的微分方程的解有两部分:通解和特解。通解部分同单自由度有阻尼自由振动,特解部分放在表格。
复频率响应
隔振
任意激励的响应
脉冲
利用单位脉冲函数的性质,可以把时间在t=a作用的脉冲力F(t)产生的冲量表示为
脉冲响应函数:
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二阶系统响应指标图_机械振动理论(1)-单自由度系统_justride的博客-CSD...
单自由度机械系统是最简单的一种机械振动系统。 图1 单自由度系统 系统的动力学方程及传递函数 假设一个单自由度系统的受力情况如下: 图2 单自由度系统受力示意图 若该粘性阻尼单自由度( )系统(图2)的力平衡方程式表示惯性力、阻...
单自由度系统的随机振动计算与abaqus仿真验证_lijil168的博客...
1、参考单自由度振动计算 2、习题 假设一自由度系统受到的激励力是均值为0、自谱为S0=1的理想白噪声平稳过程。求系统响应的均方值与自谱(功率谱密度函数,表示随机过程的均方值在频率内的分布密度)。 设m=1,k=(2*pi)**2,阻尼...
基于MATLAB的机械振动系统响应求解
以一个二自由度汽车振动系统为研究对象,通过分析该系统中汽车悬架的振动形式及受力状况,求解该振动系统的数学模型和振动微分方程。运用Matlab软件编程求出汽车悬架的转角θ和质心位移X,绘出该振动系统响应的图像。求解过程简短,图像数据准确、明了,且符合振动学原理,显现了Matlab在求解此类机械振动系统的响应中的适用性和优越性,从而为求解一般机械振动系统的响应提供了简单有效的方法。
机械动力学试卷(振动)试题
主要涉及振动方面的几个典型算例,研究生算题,包括固有频率、固有振型计算,系统响应等方面的练习题
最新发布 基于机械系统动力学的原理_对辊轧机的四自由度垂直振动模型分析_matlab
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单自由度振动响应分析程序GUI,单自由度系统自由振动实验报告,matlab
可用于求解单自由度系统四种振动响应时域图的用户图形界面,可以随时调整相关参数。
第1章单自由度系统的振动.pdf
单自由度系统的振动,很好的讲义,方便大家学习,单自由度系统的振动,很好的讲义,方便大家学习,单自由度系统的振动,很好的讲义,方便大家学习。
单自由度机械系统动力学——牛头刨床运动例题
答: 图3 空载启动后曲柄的稳态运动规律 图4 开始刨削工件的加载过程 图5 空载与切削时的稳态响应 Matlab求解代码: [main.m] global P VP %各点位置与速度为全局变量 P=zeros(5,2)VP=zeros(5,2)P(3,2)=-0.38P(5,2)=0.2Je=zeros(1,61)Mre=ze...
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单自由度振动系统 matlab,单自由度系统的振动及matlab分析
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【洞幺邦】单自由度弹簧阻尼系统
已知质量m=10kg,弹簧系数k=1000N/m,阻尼c=40N•s/m。且质量块的初始位移x(0)=0.02m,其初始速度x´(0)=0m/s。 阻尼是用来衡量系统自身消耗振动能量能力的物理量,在运动过程中,阻尼器的阻尼力总是与弹簧块的运动方向相反,如下式所示: (2.1) 其中, 为阻尼器的阻尼系数,数值为40N.s/m; 为弹簧块运动位移的导数。 弹簧受到外作用时,在线性范围内,弹簧力的大小与弹簧的形变成正比,弹簧力的方向总是与形变方向相反。弹簧提供的热力如下所示:
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机械振动学|基础篇
楔子 在学习之前,一定要秉持着一种观念:也就是学科之间互相交叉,你中有我我中有你(普遍联系)。所以我们可以去寻找不同学科之间的关联性,以期建立完整的体系,方便我们的记忆,提高学习的效率。 要研究的机械振动是什么? 在大学物理中,我们学过:机械振动是指物体或质点在其平衡位置附近所作有规律的往复运动。而当机械振动学单独拿出来作为一个科目时,就要对大学物理中的知识进行延伸和拓展。 我们研究的大部分问题,都是系统的问题。钱学森认为:系统是由相互作用相互依赖的若干组成部分结合而成的,具有特定功能的有机整体,而
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英语口语415之每日二十个英语单词
2020/09/01每日二十个英语单词 system services control point (SSCP) 系统业务控制点,系统服务控制点 system time clock (STC) 系统时钟 system uptime 系统运行时间 system verification 系统验证 system verification suite (SVS) 系统验证组 system, Berkeley intelligent processing (BIPS) 柏克莱智能处理系统 system
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第四章 机械振动
机械振动4.1 简谐振动4.1.1 简谐振动的动力学特性4.1.2 单摆4.2 简谐振动的运动学4.2.1 简谐运动的运动学方程4.2.2描述简谐振动的三个重要的特征向量1 振幅2 周期3 相位和初相位4.2.3 简谐振动的矢量表示法4.3 简谐振动的能量4.4 简谐振动的合成4.4.1 同方向、同频率简谐振动的合成4.4.2 两个同方向、不同频率简谐振动的合成4.4.3 两个相互垂直、相同频率的简谐振动的合成(没整理)4.4.4 两个相互垂直、不同频率的简谐振动的合成(没整理)4.4.5 振动的频谱分析4
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单自由度系统的振动的幅频特性曲线及相频特性曲线及matlab分析,实验四 线性系统的频域分析...
实验四 线性系统的频域分析一、实验目的1.掌握用MA TLAB 语句绘制各种频域曲线。2.掌握控制系统的频域分析方法。二、基础知识及MATLAB 函数频域分析法是应用频域特性研究控制系统的一种经典方法。它是通过研究系统对正弦信号下的稳态和动态响应特性来分析系统的。采用这种方法可直观的表达出系统的频率特性,分析方法比较简单,物理概念明确。1.频率曲线主要包括三种:Nyquist 图、Bode 图和N...
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【连载】第五章机械振动第一节——简谐振动
我是灼灼,一只初学Java的大一金渐层。 向往余秀华和狄兰·托马斯的疯狂,时常沉溺于将情感以诗相寄;追逐过王尔德、王小波的文字,后陷于毛姆和斯蒂芬·金不可自拔;热爱文学的浪潮,白日梦到底却总在现实里清醒;艳羡平静又极度渴盼奔跑的力量。 欢迎与我交流鸭· QQ:1517526827; 个人博客:https://blog.csdn.net/weixin_52777510?spm=1001.2101.3001.5343 大学物理——教材:大学物理第六版 第五章 机械振动 振动是与人类生活和科学技术密切相关.
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matlab单自由度系统,单自由度系统的振动及matlab分析.docx
单自由度系统的振动及matlab分析单自由度系统的振动及matlab分析 摘要:以弹簧—质量系统为力学模型,研究单自由度系统的特性有着非常普遍的实际意义。根据单自由度振动系统数学模型,利用Matlab软件设计了单自由度振动系统的数学仿真实验。通过实验可以得到单自由度振动方程的数值关键字:有阻尼自由振动、有阻尼自由振动、matlab正文:无阻尼自由振动:如图所示的单自由度振动系统可以用如下微分方程描...
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简单典型二阶系统_结构动力学中的时域分析(1) —— 单自由度系统
引言今天来聊聊结构动力学中的时域分析。时域分析是结构动力学中的最直接,也是相对容易理解的一种分析类型,无论系统是线性的还是非线性的,稳态的还是非稳态的,确定的还是随机的,都可以进行时域分析。单自由度系统考虑一个单自由度二阶系统:叠加法首先介绍一种基于叠加的方法,当看到“叠加”时,基本就可以认定该方法仅适用于线性问题。考虑一个无阻尼单自由度系统在t0时刻受到单位大小的脉冲作用其t时刻的响应为单位脉冲...
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单自由度系统振动分析----指用一个独立参量便可确定系统位置的振动系统
所有的单自由度振动系统经过简化,都可以抽象成单振子,即将系统中全部起作用的质量都认为集中到质点上,这个质点的质量m称为当量质量,所有的弹性都集中到弹簧中,这个弹簧刚度k称为当量弹簧刚度。以后讨论中,质量就是指当量质量,刚度就是指当量弹簧刚度。
结构动力学笔记01——单自由度系统振动
写在前面 对于一个系统,其基本建模分析方法和步骤为: 不同学科面对的物理模型不同,但是其背后对应的数学模型可能有很多相似之处。对于具有输入输出的物理模型,从时域的角度来看,一般都可以分为一阶系统、二阶系统、高阶系统…对应的数学模型为以时间t为自变量的常微分方程(组)。当从时域的角度研究问题时,核心就在于对常微分方程(组)的求解以及对其解的物理意义的理解。 模型归纳(时域分析法) 无阻尼自由振动 有阻尼自由振动 有阻尼受迫振动(简谐激励) 物理模型 一阶系统(零输入) 二阶系统.
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单自由度振动全解:matlab理论计算&&virtual.lab motion仿真&&Excite PU仿真
1、单自由度振动理论推导见:https://blog.csdn.net/lijil168/article/details/88932542 其全解为: 2、利用matlab编程如下(计算发动机飞轮位移激励下离合器从动盘的位移响应): k1=7.5/(pi/180)m1=0.22wn=sqrt(k1/m1)s_=0.5wd=sqrt(1-s_^2)*wnc1=...
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单自由度线性系统的自由振动(一)
机械振动学课件(我们的专业选修课)
大学机械振动的PPT课件 我们的专业选修课
单自由度振动系统
机器学习
人工智能
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可以,但是都尽量避免震动。拓展:对于华为来说,早已经从技术层面实现了对于硬盘的保护。首先,华为服务器的所有硬盘都进行过特殊的设计。我们知道,在服务器内部,风扇是另外一个机械部件,也会在运行的时候产生振动。为了避免共振,华为在风扇上使用减振螺钉,特殊阻尼材质的螺钉(非普通铁钉)减少风扇转动产生的振动对风扇框的影响,进而将对于服务器机箱或其他部件的影响降到最低。除此之外,为了避免振动通过机箱传导到硬盘模组,华为通过加强机框强度以及破坏机框与硬盘模组的共振点,降低机框振动对硬盘模组的影响。不仅如此,在于硬盘直接接触的托架上,华为也安装金属弹片及阻尼减振垫,降低硬盘托架对硬盘内存储介质振动的影响。尽可能的降低振动来源,在振动传播途中进行阻断,在振动的硬盘层面进行化解,这些措施的正是降低共振的最佳努力。据某大型金融客户数据中心的内部统计数据显示:华为服务器硬盘故障率低于平均值21.6%,领先于数据中心内的其他品牌。
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