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实验十 弹性结构振动响应测试 一、实验目的 1、掌握振动系统的组成原理及构件振动的测试方法； 2、了解所用仪器的工作原理及使用方法。 二、实验要求 1、学会使用spectra(softest)软件进行数据采集及数据文件记录； 2、学会使用MATLAB软件进行FFT分析，绘出被测试件的振动频谱图。 三、实验环境 1、谱分析软件VS302USB； 2.、MATLAB7.0 ； 3、噪声信号发生器ZN1681； 4、功率放大器GF-10； 5、激振器 JZ-2A； 6、试件 0.5m×0.5m×2㎜； 7、加速度传感器 YD5； 8、电荷放大器SD-6A； 9、通用计算机P4 1.7/256； 10、试件支架； 11、Microphone输入线。 四、实验内容及步骤 1、实验内容： 测量薄板在宽带激励下稳态振动响应，测试系统如下图所示。 信号发生器 功率放大器 激振器 信号采集 分析系统 电荷放大器 加速度 传感器 试 件 2、实验步骤： （1）、由上述系统测量薄板的振动响应并记录下时域信息。 （2）、在matlab中对其时域信息进行频谱分析找出各个共振峰。 （3）、在最低频率的共振峰处利用半功率法求其损耗因子η。 五、实验结果 1、画出0～1000Hz的振动频谱图，标出各共振峰的频率； 图中所示个共振峰的中心频率各为： 13.11hz，23.21hz，58.87hz，73.67hz，151.1hz，194.8hz，261.4hz，278.2hz，291hz，309.2hz，328.7hz，448.5hz，472.7hz，651.7hz，686.7hz，747.9hz， 890.6hz 2、对应最低频率的共振峰，按半功率法求损耗因子η。 将上面的频域分析图放大并按半功率法去点如下图： 其中，b点为中心共振频率，a、c两点为b点功率P除以0.707得到。 则，有共振点处坐标为b（13.11,122.7）;半功率点处坐标为a(12.79,86.76)及c(13.17,86.76)。则，由式 可知，损耗因子η=0.044 六、注意事项 1、试件与激振器顶杆连接是通过磁力（座）吸附在试件表面，并悬挂在支架上，因此，实验中不要碰撞试件，以免试件转动使激振器顶杆受力而损坏激振器。 2、功放极易损坏，因此，其输出幅值不能超出规定电压，更不能短路。注意信号发生器及电荷放大器的输出也不能短路。 七、讨论思考题 根据频谱图分析试件的振动模态。 分析：此图为频率范围??0—6000hz的频谱分析图，由图可知： a、此试件的振动有多个共振峰，即包含有多个振动模态。 b、在低频段，共振峰较高（即能量较集中），且共振峰的数量明显高于高频段，即此材料在低频时较容易产生共振。 附录： 1、matlab实现fft画图： y=data(1+2000:4096*8+2000); Y=fft(y); fn=0.5*fs; w=linspace(1,fn,4096*8); Ya=abs(Y); plot(w,Ya);axis([0 1000 0 500]);