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            技術(shù)文章

            振動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成..

            閱讀:2257          發(fā)布時(shí)間:2021-8-31

             

            WS-ZHT2振動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)(配套設(shè)備)

            “振動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)"是專為高等院校的機(jī)械學(xué)科、土木結(jié)構(gòu)學(xué)科和力學(xué)學(xué)科等開(kāi)發(fā)的完整教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),結(jié)合高等院校的教學(xué)理論課程,用試驗(yàn)方法為學(xué)生提供整套實(shí)驗(yàn)設(shè)備,使學(xué)生能通過(guò)直觀實(shí)驗(yàn)來(lái)加深學(xué)習(xí)理論,是教學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置。

             

            配置的數(shù)據(jù)采集儀、放大器、傳感器和軟件等還可用于科研工作。

             

            1.“振動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)"構(gòu)成:

            1.1振動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái);

            1.2組合式簡(jiǎn)支梁和懸臂梁;

            1.3圓盤結(jié)構(gòu)體;

            1.4接觸式激振器及功率放大器;

            1.5非接觸式激振器及功率放大器;

            1.6電荷加速度傳感器;

            1.7電渦流傳感器;

            1.8力錘;

            1.9單式、復(fù)式減振器;

            1.10主動(dòng)、被動(dòng)隔振器,調(diào)壓器;

            1.11二、三自由度鋼弦,配重塊;

            1.12電荷、電壓、濾波、積分四功能放大器;

            1.13數(shù)據(jù)采集儀;

            1.14結(jié)構(gòu)振動(dòng)綜合教學(xué)儀;

            1.15振動(dòng)分析教學(xué)軟件;

            1.16計(jì)算機(jī)(自備);

            2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

            2.1簡(jiǎn)諧振動(dòng)振幅、頻率測(cè)量實(shí)驗(yàn);

            2.2機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率的測(cè)量;

            2.3簡(jiǎn)諧振動(dòng)幅域統(tǒng)計(jì)參數(shù)的測(cè)定

            2.4用“正弦掃頻法"測(cè)量簡(jiǎn)諧振動(dòng)頻率;

            2.5用“李薩育圖法" 測(cè)量簡(jiǎn)諧振動(dòng)頻率;

            2.6二自由度及多自由度系統(tǒng)的各階固有頻率和主振型測(cè)量實(shí)驗(yàn);

            2.7多自由度系統(tǒng)的強(qiáng)迫、衰減振動(dòng)的幅頻特性、固有頻率實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn);

            2.8半功率帶寬法阻尼比測(cè)量實(shí)驗(yàn);

            2.9衰減法阻尼比測(cè)量實(shí)驗(yàn);

            2.10附加質(zhì)量塊大小和分布對(duì)系統(tǒng)頻率的影響;

            2.11共振法測(cè)試有阻尼振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率;

            2.12簡(jiǎn)支梁和懸臂梁的固有頻率、主振型測(cè)量實(shí)驗(yàn);

            2.13簡(jiǎn)支梁錘擊法結(jié)構(gòu)模態(tài)振型量實(shí)驗(yàn);

            2.14懸臂梁錘擊法結(jié)構(gòu)模態(tài)振型量實(shí)驗(yàn);

            2.15圓盤模態(tài)測(cè)試;

            2.16單式吸振器吸振實(shí)驗(yàn);

            2.17復(fù)式吸振器吸振實(shí)驗(yàn);

            2.18油阻尼實(shí)驗(yàn);

            2.19索力測(cè)試;

            2.20拍振實(shí)驗(yàn);

            2.21主動(dòng)隔振實(shí)驗(yàn);

            2.22被動(dòng)隔振實(shí)驗(yàn);

            2.23二、三自由度鋼弦振型測(cè)量實(shí)驗(yàn);

            2.24振動(dòng)譜分析、數(shù)字濾波、信號(hào)處理和分析;

            3.配套儀器介紹:

            3.1 振動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、配套儀器

            型號(hào):WS-ZHT2

            ·圓盤;

            ·力錘+力傳感器;

            ·工具槽;

            ·加速度傳感器+磁座;

            ·調(diào)速器;

            ·鋼弦、1Kg配重塊2個(gè);

            ·油阻尼器;

            ·組合簡(jiǎn)支梁和懸臂梁;

            ·單式、復(fù)式吸振器;

            ·磁力配重塊可移動(dòng)位置;

            ·主動(dòng)隔振器;

            ·二、三自由度鋼弦;

            ·被動(dòng)隔振器;

            ·振動(dòng)教學(xué)儀;

            ·接觸式激振器;

            ·非接觸式激振器、儀表架;

            ·電渦流傳感器;


            數(shù)量

            1套(標(biāo)準(zhǔn)配置)

            功能

            簡(jiǎn)支梁和懸臂梁在激振器或錘擊作用下產(chǎn)生受迫振動(dòng)和變形,結(jié)合其它裝置通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)可測(cè)出多項(xiàng)振動(dòng)題目。


             

            3.2 WS-5933振動(dòng)綜合教學(xué)儀

            WS-5933振動(dòng)綜合教學(xué)儀已內(nèi)置2通道電荷放大器、功率放大器、程控掃頻信號(hào)源、8路數(shù)據(jù)采集。供電電壓:100V~240V(AC)。

            3.3 激振器及功率放大器。

            3.3.1 接觸式激振器

            指標(biāo):最大激振力10N;最大振幅±1.5mm;頻率范圍20Hz~1KHz;最大點(diǎn)電流0.5A;質(zhì)量1Kg;動(dòng)圈直流電阻3Ω;

            數(shù)量:1臺(tái)(標(biāo)準(zhǔn)配置)

            功能:激勵(lì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主梁,產(chǎn)生振動(dòng),在軟件的控制下提供可控振動(dòng)。

            3.3.2 非接式觸激振器

            指標(biāo):最大激振力2N;頻率范圍10Hz~1KHz;最大點(diǎn)電流0.3A;

            數(shù)量:1臺(tái)(標(biāo)準(zhǔn)配置)

            功能:激勵(lì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的鋼弦,產(chǎn)生振動(dòng),在軟件的控制下提供可控振動(dòng)。

            3.3.3 功率放大器

            指標(biāo):輸出功率10W;輸出電壓±10V;頻率范圍10Hz~10KHZ;信噪比≥70dB;失真≤1%;

            數(shù)量:1臺(tái)(振動(dòng)教學(xué)儀內(nèi)置)

            功能:為激振器提供放大功率。

            3.4 電荷放大器

            3.4.1輸入范圍:±106pC;

            3.4.2增    益:6檔;

            3.4.3歸 一 化:0.1~999;

            3.4.4精度:

            加速度: ≤±0.5%;

            度: ≤±0.5%;

            移: ≤±2%;

            3.4.6頻率范圍:

            加速度: 0.3Hz~50kHz;

            度: 1.0Hz~10kHz;

            移: 1.0Hz~1kHz;

            3.4.6低通濾波器:

            濾波方式:程控8階連續(xù)濾波;

            程控低通濾波頻率:1Hz~50kHz(任意設(shè)定);

            濾波器阻帶衰減:-80dB/Oct;

            3.4.7 過(guò)載指示:輸入電壓超過(guò)9.8V時(shí)LED指示燈亮;

            3.4.8 0.96寸OLED顯示屏幕可以顯示設(shè)置參數(shù);

            3.4.9數(shù)量:2通道(振動(dòng)教學(xué)儀內(nèi)置);

            3.4.10功能:調(diào)理電荷加速度計(jì)和力錘信號(hào),輸出電壓信號(hào)供數(shù)據(jù)采集;

            3.5 電渦流傳感器

            指標(biāo):頻率范圍:0~4K,靈敏度8 mv/μm,量程1.5mm

            數(shù)量:1只(標(biāo)準(zhǔn)配置)

            功能:測(cè)量索力

            3.6 壓電加速度傳感器+磁座

            指標(biāo):頻率范圍0.2~6K,靈敏度20pC/ms-2,極*程10000m/s2

            數(shù)量:1只(標(biāo)準(zhǔn)配置)

            功能:測(cè)量簡(jiǎn)支梁和懸臂梁的加速度響應(yīng),提供計(jì)算自振頻率、振型的加速度響應(yīng)時(shí)程曲線。

            3.7 力錘

            指標(biāo):測(cè)量范圍5000N;固有頻率50KHz;靈敏度4pc/N;錘重0.2Kg;尺寸200x70x16mm;附加錘頭:橡膠、尼龍、鋁、鋼

            數(shù)量:1個(gè)(標(biāo)準(zhǔn)配置)

            功能:用錘擊法激振簡(jiǎn)支梁和懸臂梁,用加速度計(jì)測(cè)量響應(yīng),數(shù)據(jù)可用于錘擊法模態(tài)參數(shù)識(shí)別。

            3.8 USB數(shù)據(jù)采集儀

            術(shù)

            標(biāo)

            采樣頻率

            200kHz

            分辨率

            16Bits

            A/D模入通道

            8通道

            A/D模入范圍

            ±10V

            程控放大

            1、2、4、8、16倍

            接口

            計(jì)算機(jī)USB接口

            數(shù)量

            1臺(tái)(振動(dòng)教學(xué)儀內(nèi)置)

            功能

            可進(jìn)行加速度、力傳感器的信號(hào)采集。

            3.9 Vib'EDU振動(dòng)信號(hào)采集、處理和分析軟件(教學(xué)版)

            該軟件根據(jù)選配的實(shí)驗(yàn)裝置的不同可完成多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,為振動(dòng)教學(xué)提供了系統(tǒng)的測(cè)試內(nèi)容。

              軟件主要內(nèi)容:

            序號(hào)

            實(shí)驗(yàn)方法

            實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

            1

            錘擊法振動(dòng)實(shí)驗(yàn)

            簡(jiǎn)支梁自振頻率、模態(tài)振型測(cè)量實(shí)驗(yàn);

            懸臂梁自振頻率、模態(tài)振型測(cè)量實(shí)驗(yàn);

            圓盤自振頻率、模態(tài)振型測(cè)量實(shí)驗(yàn);

            2

            阻尼、彈模實(shí)驗(yàn)

            材料彈性模量測(cè)試實(shí)驗(yàn);

            阻尼比(半功率帶寬法)實(shí)驗(yàn);

            阻尼比(半衰減法)實(shí)驗(yàn);

            3

            信號(hào)處理

            信號(hào)處理和頻譜分析;

            信號(hào)疊加;

            4

            轉(zhuǎn)子臺(tái)實(shí)驗(yàn)

            轉(zhuǎn)子臺(tái)教學(xué)實(shí)驗(yàn)(機(jī)械類);

            5

            機(jī)械振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)

            認(rèn)識(shí)機(jī)械振動(dòng);

            簡(jiǎn)諧振動(dòng)系統(tǒng)振幅與頻率的測(cè)量

            振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率測(cè)量(李薩育圖);

            簡(jiǎn)支梁自振頻率測(cè)量(正弦掃頻法);

            懸臂梁自振頻率測(cè)量(正弦掃頻法);

            主動(dòng)隔振實(shí)驗(yàn);

            被動(dòng)隔振實(shí)驗(yàn);

            單式動(dòng)力吸振實(shí)驗(yàn);

            復(fù)式動(dòng)力吸振實(shí)驗(yàn);

            油阻尼減振器實(shí)驗(yàn);

            索力測(cè)試;

            拍振實(shí)驗(yàn);

            二、三自由度鋼弦振動(dòng)實(shí)驗(yàn);


             

            4. 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)和配置清單:

            序號(hào)

            內(nèi)容

            型號(hào)

            數(shù)量

            1

            振動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)配套器件

            (1)圓盤;

            (2)電渦流傳感器;

            (3)力錘+5KN力傳感器;

            (4)調(diào)速器;

            (5)加速度傳感器+磁座;

            (6)油阻尼器;

            (7)鋼弦、1Kg配重塊2個(gè);

            (8)單式、復(fù)式吸振器;

            (9)組合簡(jiǎn)支梁和懸臂梁;

            (10)主動(dòng)隔振器;

            (11)磁力配重塊可移動(dòng)位置;

            (12)被動(dòng)隔振器;

            (13)二、三自由度鋼弦;

            (14)接觸式激振器;

            (15)振動(dòng)教學(xué)儀;

            (16)非接觸式激振器、儀表架;

            WS-ZHT2

            1套

            2

            振動(dòng)綜合教學(xué)儀

            振動(dòng)綜合教學(xué)儀已內(nèi)置2通道電荷放大器、功率放大器、程控掃頻信號(hào)源、8路數(shù)據(jù)采集。

            WS-5933

            1臺(tái)

            2通道電荷放大器

            技術(shù)指標(biāo):

            ①電荷最大輸入范圍:106pC

            ②輸入選擇:電荷

            ③功能選擇及頻響:

            加速度:0.3Hz~50kHz    

            速  度:1.0Hz~10kHz ;

            位  移:1.0Hz~1kHz ;  

            低通濾波:

            A: 濾波方式:程控八階濾波;

            B: 低通濾波頻率:1Hz~50kHz(任意設(shè)定)

            C: 濾波器阻帶衰減:-80dB/Oct;

            電荷增益:6檔增益

            功率放大器

            指標(biāo):輸出功率20VA;輸出電壓±10V;最大輸出電流300mA;頻率范圍10~10KHz;信噪比≥70dB;失真≤1%

            接觸式激振器

            指標(biāo):最大激振力10N;最大振幅±3mm;頻率范圍20~2KHz;最大點(diǎn)電流0.5A;質(zhì)量1Kg;動(dòng)圈直流電阻3Ω


            非接觸式激振器

            指標(biāo):最大激振力50g;頻率范圍10~1KHz;最大點(diǎn)電流0.3A;質(zhì)量0.2Kg;

            程控掃頻信號(hào)源

            指標(biāo):程控掃頻頻率范圍1~20KHz;

            正弦波模擬信號(hào)輸出;

            8路數(shù)據(jù)采集

            指標(biāo):

            采樣頻率

            :200K;


            分辨率

            16 Bits;


            A/D模入通道

            :8通道;


            A/D模入范圍

            :±10V;


            1、24、8、16;


            接口

            :計(jì)算機(jī)USB接口;

            3

            壓電加速度傳感器

            指標(biāo):頻率范圍0.2~6K,極*程10000m/s2,靈敏度系數(shù)20pC/ms2;

            功能:測(cè)量簡(jiǎn)支梁和懸臂梁的加速度響應(yīng),提供計(jì)算自振頻率、振型的加速度響應(yīng)時(shí)程曲線。

            BZ1107

            1只

            4

            電渦流傳感器

            指標(biāo):頻率范圍:0~4K,靈敏度8 mv/μm,量程1.5mm

            功能:測(cè)量索力。

            85811-01+85745-00

            1只

            5

            力錘

            指標(biāo):測(cè)量范圍5000N;固有頻率50KHz;靈敏度4pc/N;錘重0.2Kg;尺寸200x70x16mm附加錘頭橡膠、尼龍、鋁、鋼

            功能:用錘擊法激振簡(jiǎn)支梁和懸臂梁,用加速度計(jì)測(cè)量響應(yīng),數(shù)據(jù)可用于錘擊法模態(tài)參數(shù)識(shí)別。

            WS-LC-5

            1把

            6

            振動(dòng)教學(xué)軟件功能

            (1)錘擊法振動(dòng)實(shí)驗(yàn)

                簡(jiǎn)支梁自振頻率、模態(tài)振型測(cè)量實(shí)驗(yàn);

                懸臂梁自振頻率、模態(tài)振型測(cè)量實(shí)驗(yàn);

                圓盤自振頻率、模態(tài)振型測(cè)量實(shí)驗(yàn);

            (2)阻尼、彈模實(shí)驗(yàn)

                材料彈性模量測(cè)試實(shí)驗(yàn);

                阻尼比(半功率帶寬法)實(shí)驗(yàn);

                阻尼比(半衰減法)實(shí)驗(yàn);

            (3)信號(hào)處理

                信號(hào)處理和頻譜分析;

                信號(hào)疊加;

            (4)轉(zhuǎn)子臺(tái)實(shí)驗(yàn)

                轉(zhuǎn)子臺(tái)教學(xué)實(shí)驗(yàn)(機(jī)械類);

            (5)機(jī)械振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)

                認(rèn)識(shí)機(jī)械振動(dòng);

                簡(jiǎn)諧振動(dòng)系統(tǒng)振幅與頻率的測(cè)量

                振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率測(cè)量(李薩育圖);

                簡(jiǎn)支梁自振頻率測(cè)量(正弦掃頻法);

                懸臂梁自振頻率測(cè)量(正弦掃頻法);

                主動(dòng)隔振實(shí)驗(yàn);

                被動(dòng)隔振實(shí)驗(yàn);

                單式動(dòng)力吸振實(shí)驗(yàn);

                復(fù)式動(dòng)力吸振實(shí)驗(yàn);

                油阻尼減振器實(shí)驗(yàn);

                拍振實(shí)驗(yàn);

            二、三自由度鋼弦振動(dòng)實(shí)驗(yàn);

            索力測(cè)試;

            VibEDU

            1套

            7

            計(jì)算機(jī)(選配)



            5. WS-ZHT2臺(tái)架主要部件尺寸(mm)及重量(kg)

             

            其中,簡(jiǎn)支梁、懸臂梁組合梁尺寸(mm):長(zhǎng)726407,材料45#鋼。臺(tái)架基座尺寸(mm):長(zhǎng)75025535,材料45#鋼。

            實(shí)驗(yàn)臺(tái)架總總量105kg(實(shí)驗(yàn)臺(tái)架應(yīng)放置在堅(jiān)固的實(shí)驗(yàn)桌上,不堅(jiān)固的實(shí)驗(yàn)桌會(huì)影響實(shí)驗(yàn)頻率及實(shí)驗(yàn)效果)。

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

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