理論力學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（一）2011年12月24日1.1實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)測(cè)量單自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)的衰減曲線2實(shí)驗(yàn)標(biāo)識(shí)班級(jí):土木1009學(xué)生姓名:學(xué)號(hào)：組號(hào):01同組人員:13測(cè)量日期:2011-12-24上午11:39:343實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)量系統(tǒng)自由振動(dòng)的衰減曲線，并對(duì)曲線進(jìn)行時(shí)域分析，確定其振動(dòng)頻率、周期、固有頻率、衰減系數(shù)、相對(duì)阻尼系數(shù)等參數(shù)1.4實(shí)驗(yàn)對(duì)象和實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備：實(shí)驗(yàn)裝置：CWY-DO-502CWY-DO-502電渦流傳感器YE6251振動(dòng)測(cè)量與控制綜合儀器YE6251Y5位移測(cè)量?jī)x圖1單自由度系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)自由振動(dòng)的衰減曲線框圖rKm計(jì)算機(jī)內(nèi)裝信號(hào)采集分析軟件1.5實(shí)驗(yàn)原理rKm圖27單自由度系統(tǒng)模型1由振動(dòng)理論可知，圖27所示的一個(gè)單自由度質(zhì)量－彈簧－阻尼系統(tǒng)，其質(zhì)量為ｍ（kg），彈簧剛度為K（N/m），粘性阻尼系數(shù)為r（N·m/s）。當(dāng)質(zhì)量上承受初始條件（時(shí)，位移，速度）激擾時(shí)，將作自由衰減振動(dòng)。在弱阻尼條件下其位移響應(yīng)為：rKm圖27單自由度系統(tǒng)模型1式中：為衰減系數(shù)（rad/s）為固有圓頻率（rad/s）為響應(yīng)幅值（m）為響應(yīng)的相位角（°）響應(yīng)曲線如圖28所示。引入：相對(duì)阻尼系數(shù)對(duì)數(shù)衰減比則有：x00xｔ圖28弱阻尼衰減振動(dòng)的響應(yīng)曲線而x00xｔ圖28弱阻尼衰減振動(dòng)的響應(yīng)曲線從圖28衰減振動(dòng)的響應(yīng)曲線上可直接測(cè)量出δ、，然后根據(jù)可計(jì)算出n；計(jì)算出p；可計(jì)算出ξ；計(jì)算出r；計(jì)算出無(wú)阻尼時(shí)系統(tǒng)的固有頻率；計(jì)算出無(wú)阻尼時(shí)系統(tǒng)的固有周期。對(duì)于衰減系數(shù)n，可以用三種方法：由相鄰的正峰（或相鄰的負(fù)峰）幅值比計(jì)算由相鄰的峰－峰幅值比計(jì)算小阻尼情況適用公式1.6實(shí)驗(yàn)步驟和參數(shù)設(shè)置