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实验五简支梁固有频率测试实验1

实验五简支梁固有频率测试实验1
实验五简支梁固有频率测试实验1

实验五 简支梁固有频率测试实验

一、 实验目的:

1、 掌握固有频率测试的工程意义及测试方法。

2、 掌握用共振法、李萨育图形法测量振动系统的固有频率的方法

及步骤。

3、 加深了解常用简单振动测试仪器的使用方法。

二、实验设备和工具

1.机械振动综合实验装置(安装简支梁) 1套

2.激振器及功率放大器 1套

3.加速度传感器 1台

4.电荷放大器 1台

5.数据采集仪 1台

6.信号分析软件 1套

三、实验内容

1.用共振法测量简支梁固有频率

共振法测量振动系统的固有频率是比较常用的方法之一。共振是指当激振频率达到某一特定值时,振动量的振动幅值达到极大值的现象。由弹性体振动理论可知,计算简支梁固有频率理论解为:

AP

EJ L f 201

15.49 式中,L 为简支梁长度(cm );E 为材料弹性系数(kg/cm 2);A 为梁横截面积(cm 2);P 为材料比重(kg/cm 3);J 为梁截面弯曲惯性矩(cm 4)。

用共振法测量简支梁固有频率的仪器连接如图1所示

图1

测量双简支梁固有频率框图

2.用李萨育图形法测量简支梁固有频率

李萨育图形是由运动方向相互垂直的两个简谐振动的合成运动轨迹。李萨育图形可以通过示波器或数据采集软件的X-Y

轨迹图观察到。在图的X

、Y 轴上同时输入简谐振动两个信号,这两个信号不同的相位差合成不同的李萨育图形如图

2所示。

振动的位移、速度及加速度的幅值其各自达到极大值时频率是不同的,只有在无阻尼的情况下,它们频率才相等,并且等于振动系统的固有频率。但在弱阻尼的情况下,三种共振频率接近系统的固有频率。只有速度共振频率真正和固有频率相等,所以用速度共振的相位差判别共振。判别依据是系统发生速度共振时,激振力和速度响应之间的相位差为90°,依据位移、速度、加速度响应判断速度共振的李萨育图形如图3~5所示。

θ=00 θ=450 θ=900 θ=1350 θ=1800

图2 不同相位差信号合成的李萨育图形

n ωω< n ωω= n ωω>

图3用位移响应判断速度共振

n ωω< n ωω= n ωω>

图4用速度响应判断速度共振

n ωω< n ωω= n ωω>

图5用加速度响应判断速度共振

四、实验原理

固有频率是振动系统的一项重要参数。它取决于振动系统结构本身的质量、刚度及其分布,是结构本身固有特性之一;结构一旦确定系统的固有频率就已确定。确定系统的固有频率的方法很多,比较方便又便于测试的方法有自由振动法、强迫振动法和李萨育图形法。

1.自由振动法(自由衰减振动法)

图6振动测试系统框图

用敲击法给系统一初始扰动,使系统产生一个自由振动,同时记录下振动波形,便可求的系统的固有频率0ω。对于单自由度系统,其

振动力学模型如图6所示。用敲击法给系统(质量m )一初始扰动,系统作自由衰减振动,其运动微分方程为:

0'

''=++Kx x c x m

02'2''0=++x n x x ω

0202''0=++x x x ξωω 其中:0ω为系统的固有频率 m /K 20

=ω;n 为衰减系数 2n=C/m ;ξ为阻尼比0/n ωξ=。当1<ξ(小阻力)时,上方程的解为:

)sin(Φ+=-t Ae x d nt ω

式中:A 为振动振幅;Φ为初相位

d ω为有阻尼衰减振动圆频率。220n d ωωω-=

可见,用自由振动法测出的系统的固有频率,略小于实际的固有频率,当阻尼很小时,两者是很接近的。

2.强迫振动法(共振法)

利用激振器对被测系统施以简谐激励力,使系统产生强迫振动,然后连续改变激振频率,进行连续的激振扫描,当激振力的频率与系统的固有频率接近时,系统即产生共振。因此,只要逐渐调节激振频率,同时测定系统的幅值,绘出幅值和频率的关

系曲线(即幅频特性曲线),曲线上各峰值点所对应的频率,就是系统的各阶固有频率。

单自由度系统,在简谐激励力的作用下,系统作简谐强迫振动,设激励力F 的幅值F 0,固有频率0ω,系统的微分方程为:

t F x c kx x m ωsin 0'

''=++

m t F nx x x /sin 2020''ωω=++

m t F x x x /sin 20020''ωξωω=++ 式中:0ω为系统的固有频率 m /K 20

=ω;n 为衰减系数 2n=C/m ;ξ为阻尼比 0/n ωξ=。

上述方程的特解为:)sin(φω-=t B x

式中:B 为强迫振动振幅;φ为初相位

))2()1(*/()()(/22202220ξλλωω+-=+-=k F c m K F B

式中:λ为频率比 0/ωωλ=

上式叫系统的幅频特性,将上式所表示的振动幅值与激励频率的关系用图形表示,称为幅频特性曲线,如图7所示。振幅最大时的频率叫做共振频率n ω。

有阻尼时,共振频率为:

20n 21ξωω-=

但在实际中,ξ往往比较小,故一般认为n 0ωω=。需要注意的是:

固有频率是由系统本身的参数所确定的,而共振频率是指振动系统产生共振时,外来强迫信号的频率,而且由于测量的振动参数不同,存在着位移共振、速度共振、加速度共振三种情况。根据在共振频率下

激振时,振动的幅值最大的原理,可分别求得位移共振频率、速度共振频率及加速度共振频率,它们与系统固有频率

ω之间的关系见表

1。

图7幅频特性曲线

表1 不同振动形式系统的固有频率

由表1可知,在有阻尼情况下,只有速度共振时,测得的速度共振频率是系统的无阻尼固有频率,所以在测量中,用速度幅值。

五、.实验步骤

1.用共振法测量简支梁固有频率的实验步骤为:

(1)将激振器通过顶杆连接到双简支梁(注意确保顶杆与激振器的中心线在一直线上),激振点位于双简支梁中心偏左50mm处(已有安装螺孔),将信号发生器输出端连接到功率放大器的输入端,并将功率放大器与激振器相连接。

(2)用双面胶(或传感器磁座)将加速度传感器粘贴在双简支梁上(中心偏左50mm)并与电荷放大器连接,将将电荷放大器输出端分别与数据采集仪输入端连接。

(3)将信号发生器和功率放大器的幅值旋钮调至最小,打开所有仪器电源,设置信号发生器输出频率10Hz,调节信号发生器的幅值旋钮使其输出电压为2V。调节功率放大器的幅值旋钮,逐渐增大其输出功率直至简支梁有明显的振动(用眼观察或用手触摸)。

(4)将信号发生器输出频率由低向高逐步调节,观察简支梁的振动情况,若振动过大则减小功率放大器的输出功率。

(5)保持功率放大器输出功率恒定,将信号发生器的频率重新由低向高逐步调节,采集各频率值和信号幅值对应的电压数据。

根据:

A周期信号的频谱是离散的;

B周期信号频谱中的谱线只能出现在基频整数倍的频率处;

C周期信号的频谱线是收敛的。

D、共振时幅值最大,

找出固有频率

用李萨育图形法测量简支梁固有频率的实验步骤为:

(1)将激振器通过顶杆连接到简支梁上(注意确保顶杆与激振器的中心线在一直线上).激振点位于简支梁中心偏左50mm处(已有安装螺孔)将信号发生器输出端连接到功率放大器的输入端,并将功率放大器与激振器相连接。该通道信号定义X轴。

(2)用双面胶纸(或传感器吸力磁座)将加速度传感器粘贴在简支梁上(中心偏左50mm)并与电荷放大器连接,将电荷放大器输出端数据采集仪的输入端相连接。该通道信号定义Y轴。

(3)将信号发生器和功率放大器的幅值旋钮调至最小,打开所有仪

器电源。设置信号发生器输出频率为10Hz,调节信号发生器的幅值旋钮使其输出电压为2V.调节功率放大器的幅值旋钮.逐渐增大其输出功率直至简支梁有明显的振动(用眼观察或用手触摸)。

(4)将信号发生器输出频率由低向高逐步调节.同时观察简支梁的振动情况并在采集软件的示波器处观察李萨育图形。当采集软件的示波器显示出稳定的正椭圆时,信号发生器的频率读数即为振动系统的第一阶固有频率、再将信号发生器的频率向高调节.测出其它阶固有频率。调节信号发生器的频率时应注意观察简支梁的振动幅度,避免振动过大损坏实验设备。

简支梁固有频率测试实验报告班级 ____________姓名____________学号____________

同组实验人姓名________________实验日期___________

一、实验记录

1.

2.

二、实验分析

1.

2.

三、思考题

1.将测量的固有频率与信号放生器的频率读数相比较,若误差较

大,说明其原因;与理论值比较,分析误差原因。

2.说出本测试方法的理论依据。

3.本实验能否用位移传感器?

4.比较依据共振法和幅频特性曲线识别系统固有频率有何不同?成绩评定_____________ 指导教师___________

2、实验目的:

1、了解激振器、加速度传感器、电荷放大器的工作原理。

2、掌握上述设备的使用方法。

3、掌握简谐振动振幅与频率最简单直观的测量方法。

4、对机械振动有一定的感性认识,形成机械振动的工程概念。

3、实验仪器及设备:

机械振动综合实验装置(安装双简支梁)1套

激振器及功率放大器1套

加速度传感器1只

电荷放大器1台

数据采集仪1台

信号分析软件1套

4、实验原理步骤及内容:

图1 振动测试系统框图

测试简谐振动振幅与频率的实验仪器连接如图1所示。实验步骤为:

(1)将激振器通过顶杆连接到简支梁上(注意确保顶杆与激振器的中心在一直线上),激振点位于双简支梁中心偏左50mm处(已有安装螺孔),将信号发生器输出端连接到功率放大器的输入端,并将功率放大器与激振器连接。

(2)用双面胶纸(或传感器磁座)将加速器传感器粘贴在双简支梁上(中心偏右50mm)并与电荷放大器连接,将电荷放大器的输出端与数据采集仪的输入端相连接;将数据采集仪的输出与计算机的USB接口相连。

(3)将信号发生器和功率放大器的幅值旋钮调至最小,打开所有仪器电源。设置信号发生器在某一频率(可以为20Hz),调节信号发生器的幅值旋钮使其输出电压为2V。调节功率放大器的幅值旋钮,逐渐增大使其输出功率直至从数据采集软件的显示窗口能观察到光滑的正弦波,若功率放大器输出功率已较大仍得不到光滑的正弦波,应改变信号发生器的频率。当数据采集软件的显示窗口能观察到光滑的正弦波后,功率放大器的值将保持不变。

(4)用数据采集软件采集10个周期正弦波,

5、实验注意事项:

(1)在连接仪器设备时不要接通电源

(2)在拔插传感器接线时,必须首先关闭“信号采集分析系统”

(3)由于在安装传感器的时候会出现很大的加速度,可能会破坏传感器内的压电晶体,因此,安放传感器的时候必须,保证其轻轻缓慢的接触。

(4)实验时,应尽量不人为触动振动实验台,以减小外界干扰

6、实验报告要求:

(1)简述实验目的和原理。

(2)根据实验原理和要求整理本实验的设计原理图。

(3)整理和分析实验中得到的振动信号的数据,并分析其结果。分别列出加速度传感器电荷灵敏度、加速度传感器与电荷放大器的通道灵敏度以及数据采集幅值读数,并换算出振动加速度,写出转换公式。

悬臂梁固有频率测试实验报告

班级____________姓名____________学号____________

同组实验人姓名________________实验日期___________

一、实验记录

1.

2.

二、实验分析

1.

2.

三、思考题

(1)为什么要采用加速度传感器来测量振动信号?加速度传感器主要有哪几种形式及其使用的场合?

(2)常用的振动信号测量方式有那些?

固有频率测定方式

实验三振动系统固有频率的测量 一、实验目的 1、了解和熟悉共振前后利萨如图形的变化规律和特点; 2、学习用“共振法”测试机械振动系统的固有频率(幅值判别法和相位判别法); 3、学习用“锤击法”测试机械振动系统的固有频率(传函判别法); 4、学习用“自由衰减振动波形自谱分析法”测试振动系统的固有频率(自谱分析法)。 二、实验装置框图

图3-1实验装置框图 三、实验原理 对于振动系统,经常要测定其固有频率,最常用的方法就是用简谐力激振,引起系统共振,从而找到系统的各阶固有频率。另一种方法是锤击法,用冲击力激振,通过输入的力信号和输出的响应信号进行传函分析,得到各阶固有频率。以下对这两种方法加以说明: 1、简谐力激振 简谐力作用下的强迫振动,其运动方程为: 方程式的解由21X X +这两部分组成: ) sin cos (211t w C t w C e X D D t +=-ε 21D w w D -= 式中1C 、2C 常数由初始条件决定: t w A t w A X e e sin cos 212+= 其中 ,, 1X 代表阻尼自由振动基,2X 代表阻尼强迫振动项。 自由振动周期: D D T ωπ 2= 强迫振动项周期: e e T ωπ 2= 由于阻尼的存在,自由振动基随时间不断得衰减消失。最后,只剩下后两项,也就是通常讲的定常强动,即强迫振动部分: 通过变换可写成

)sin(?-=t w A X e 式中 4 2 22222 2 2214)1(/ωωεωωωe e q A A A +- = += 设频率比 ω ωμe = ,Dw =ε 代入公式 则振幅 2 2 2 22 4)1(/D q A μμω+-= 滞后相位角: 2 12μμ ?-=D arctg 因为 xst K F m K m F q === 02 //ω为弹簧受干扰力峰值作用引起的静位移, 所以振幅A 可写成:st st x x D A .4)1(1 2 2 2 2βμμ=+-= 其中β称为动力放大系数: 2 2 2 2411 D μμβ+-= )( 动力放大系数β是强迫振动时的动力系数即动幅值与静幅值之比。这个数值对拾振器和单自由度体系的振动的研究都是很重要的。 当1=μ,即强迫振动频率和系统固有频率相等时,动力系数迅速增加,引起系统共振,由式: )sin(?-=t w A X e 可知,共振时振幅和相位都有明显变化,通过对这两个参数进行测量,我们可以判别系统是否达到共振动点,从而确定出系统的各阶振动频率。 (一)幅值判别法 在激振功率输出不变的情况下,由低到高调节激振器的激振频率,通过示波器,我们可以观察到在某一频率下,任一振动量(位移、速度、加速度)幅值迅速增加,这就是机械振动系统的某阶固有频率。这种方法简单易行,但在阻尼较大的情况下,不同的测量方法的出的共振动频率稍有差别,不同类型的振动量对振幅变化敏感程度不一样,这样对于一种类型的传感器在某阶频率时不够敏感。 (二)相位判别法 相位判别是根据共振时特殊的相位值以及共振前后相位变化规律所提出来的一种共振判别法。在简谐力激振的情况下,用相位法来判定共振是一种较为敏感的方法,而且共振是

简支梁固有频率及振型函数

简支梁横向振动的固有频率及振型函数的推导 一.等截面细直梁的横向振动 取梁未变形是的轴线方向为X 轴(向右为正),取对称面内与x 轴垂直的方向为y 轴(向上为正)。梁在横向振动时,其挠曲线随时间而变化,可表示为 y=y(x,t) (1) 除了理想弹性体与微幅振动的假设外,我们还假设梁的长度与截面高度之比是相当大的(大于10)。故可以采用材料力学中的梁弯曲的简化理论。根据这一理论,在我们采用的坐标系中,梁挠曲线的微分方程可以表示为: 22y EI M x ?=? (2) 其中,E 是弹性模量,I 是截面惯性矩,EI 为梁的弯曲刚度,M 代表x 截面处的弯矩。挂怒弯矩的正负,规定为左截面上顺时针方向为正,右截面逆时针方向为正。关于剪力Q 的正负,规定为左截面向上为正,右截面向下为正。至于分布载荷集度q 的正向则规定与y 轴相同。在这些规定下,有: M Q Q q x x ??==??, (3) 于是,对方程(2)求偏导,可得: 222222(EI )(EI )y M y Q Q q x x x x x x ??????====??????, (4) 考虑到等截面细直梁的EI 是常量,就有:

3434y y EI Q EI q x x ??==??, (5) 方程(5)就是在等截面梁在集度为q 的分部李作用下的挠曲微分方程。 应用达朗贝尔原理,在梁上加以分布得惯性力,其集度为 22 y q t ρ?=-? (6) 其中ρ代表梁单位长度的质量。假设阻尼的影响可以忽略不计,那么梁在自由振动中的载荷就仅仅是分布的惯性力。将式(6)代入(5),即得到等截面梁自由弯曲振动微分方程: 4242y y EI x t ρ??=--?? (7) 其中2 /a EI ρ=。 为求解上述偏微分方程(7),采用分离变量法。假设方程的解为: y(x,t)=X(x)Y(t) (8) 将式(8)代入(7),得: 22424 1Y a d X Y t X dx ?=-? (9)

软件测试实验报告材料58877

标准实用 本科实验报告 课程名称:软件测试技术 实验项目:软件测试技术试验实验地点:实验楼211 专业班级:软件工程学号: 学生:戴超 指导教师:兰方鹏 2015年10月7 日

理工大学学生实验报告 学院名称计算机与软件学院专业班级软件工程实验成绩学生戴超学号实验日期2015.10. 课程名称软件测试实验题目实验一白盒测试方法 一、实验目的和要求 (1)熟练掌握白盒测试方法中的逻辑覆盖和路径覆盖方法。 (2)通过实验掌握逻辑覆盖测试的测试用例设计,掌握程序流图的绘制。 (3)运用所学理论,完成实验研究的基本训练过程。 二、实验容和原理 测试以下程序段 void dowork(int x,int y,int z) { (1)int k=0,j=0; (2)if((x>0)&&(z<10)) (3){ (4)k=x*y-1; (5)j=sqrt(k); (6)} (7)if((x==4)||(y>5)) (8)j=x*y+10; (9)j=j%3; (10)} 三、主要仪器设备 四、操作方法与实验步骤 说明:程序段中每行开头的数字(1-10)是对每条语句的编号。

A 画出程序的控制流图(用题中给出的语句编号表示)。 B 分别用语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖和路径覆盖方法设计测试用例,并写出每个测试用例的执行路径(用题中给出的语句编号表示)。 C 编写完整的C 程序(含输入和输出),使用你所设计的测试用例运行上述程序段。完整填写相应的测试用例表(语句覆盖测试用例表、判定覆盖测试用例表、条件覆盖测试用例表、判定/条件覆盖测试用例表、条件组合覆盖测试用例表、路径覆盖测试用例表、基本路径测试用例表) 流程图为: 开始 开始 k=0,j=0 (x>0)&&(z<1) k=x*y-1 j=sqrt(k) (x==4)||(y>5) j=x*y+10 j=j%3 结束 1 2 5 7 8 9

悬臂梁固有频率测试实验数据处理

实验题目:悬臂梁固有频率测试实验数据处理 一、实验要求以下: 1. 用振动测试的方法,识别一阻尼结构的(悬臂梁)一阶固有频率和阻尼系数; 2. 了解小阻尼结构的衰减自由振动形态; 3. 选择传感器,设计测试方案和数据处理方案,测出悬臂梁的一阶固有频率和阻尼 根据测试曲线,读取数据,识别悬臂梁的一阶固有频率和阻尼系数。 二、实验内容 识别悬臂梁的二阶固有频率和阻尼系数。 三、测试原理概述: 1,瞬态信号可以用三种方式产生,有脉冲激振,阶跃激振,快速正弦扫描激振。 2,脉冲激励用脉冲锤敲击试件,产生近似于半正弦的脉冲信号。信号的有效频率取决于脉冲持续时间τ,τ越小则频率范围越大。 3.幅值:幅值是振动强度的标志,它可以用峰值、有效值、平均值等方法来表示。 频率:不同的频率成分反映系统内不同的振源。通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小,可以看到共振时的频率,也就可以得到悬臂梁的固有频率 实验步骤及内容 1,按要求,把各实验仪器连接好接入电脑中,然后在悬臂梁上粘紧压电式加速度传感器打开计算机,。。 2,打开计算机,启动计算机上的“振动测试及谱分析.vi ”。 3,选择适当的采样频率和采样点数以及硬件增益。点击LabVIEW 上的运行按钮(Run )观察由脉冲信号引起梁自由衰减的曲线的波形和频谱。 4,尝试输入不同的滤波截止频率,观察振动信号的波形和频谱的变化。 5,尝试输入不同的采样频率和采样点数以及硬件增益,观察振动信号的波形变化。 6,根椐最合适的参数选择,显示最佳的结果。然后按下“结束按钮,完成信号采集。最后我选择的参数是:采样频率 f为512HZ,采样点数N为512点。 s 7,记录数据,copy读到数据的程序,关闭计算机。

固有频率测定方式

实验三振动系统固有频率的测量 、实验目的 1、了解和熟悉共振前后利萨如图形的变化规律和特点; 2、学习用“共振法”测试机械振动系统的固有频率(幅值判别法和相位判别法) 3、学习用“锤击法”测试机械振动系统的固有频率(传函判别法); 4、学习用“自由衰减振动波形自谱分析法”测试振动系统的固有频率(自谱分析法)、实验装置框图

图3-1实验装置框图 三、实验原理 对于振动系统,经常要测定其固有频率, 最常用的方法就是用简谐力激振, 引起系统共 振,从而找到系统的各阶固有频率。 另一种方法是锤击法,用冲击力激振, 通过输入的力信 号和输出的响应信号进行传函分析,得到各阶固有频率。以下对这两种方法加以说明: 1、简谐力激振 简谐力作用下的强迫振动,其运动方程为: mx Cx Kx = F o sin e t 方程式的解由X ! X 2这两部分组成: X^^t (C 1 cosw D t C 2 si nw D t) 式中C 1、C 2常数由初始条件决定: 的定常强动,即强迫振动部分: x 2 cos e t 7^ s in 'e t 2 4 2 r ;2』 通过变换可写成 其中 X 2 A cosw e t A sinw e t A = E _讯$十4名2coj 【2 2q e ; F 0 q - m X 1 代表阻尼自由振动基, x 2代表阻尼强迫振动项。 自由振动周期: T D 强迫振动项周期: T e ■D 2 二 ■e 由于阻尼的存在, 自由振动基随时间不断得衰减消失。最后, 只剩下后两项, 也就是通常讲 2q e

X = Asin (w e t - :) q/ ‘2 2 ,22 (1 -笃II CO o 2? ~2 2 皎—叽丿 滞后相位角: 二a r ct j D ; 1— y 2 F K F 因为q/ 「计齐若xst 为弹簧受干扰力峰值作用引起的静位移,所以振幅 其中[称为动力放大系数: 「 ------------ 1 — (1」2)2+442D 2 动力放大系数3是强迫振动时的动力系数即动幅值与静幅值之比。 这个数值对拾振器和 单自由度体系的振动的研究都是很重要的。 当- 1 ,即强迫振动频率和系统固有频率相等时, 动力系数迅速增加,引起系统共振, 由式: X = Asi n (W e t -】) 可知,共振时振幅和相位都有明显变化, 通过对这两个参数进行测量, 我们可以判别系统是 否达到共振动点,从而确定出系统的各阶振动频率。 (一) 幅值判别法 在激振功率输出不变的情况下, 由低到高调节激振器的激振频率, 通过示波器,我们可 以观察到在某一频率下,任一振动量(位移、速度、加速度)幅值迅速增加,这就是机械振 动系统的某阶固有频率。这种方法简单易行,但在阻尼较大的情况下,不同的测量方法的出 的共振动频率稍有差别,不同类型的振动量对振幅变化敏感程度不一样, 这样对于一种类型 的传感器在某阶频率时不够敏感。 (二) 相位判别法 相位判别是根据共振时特殊的相位值以及共振前后相位变化规律所提出来的一种共振 判别法。在简谐力激振的情况下,用相位法来判定共振是一种较为敏感的方法, 而且共振是 式中 设频率比 则振幅 」=—,;=Dw 代入公式 o q/co 2 (1 _ J .2)2 - 4」 2 D 2 写成: _______ 1 _______ (1 _」2 )2 4」 2D 2 X st ?X st

视觉分辨率及空间频率响应测试实验报告

视觉分辨率及空间频率响应(SFR)测试实验报告 班级:学号:姓名: 一、实验目的: 1、理解数码相机视觉分辨率的定义及其度量单位。 2、了解数码相机分辨率测试标准ISO12233以及GB/T 19953-2005《数码相机分辨率的测量》,熟悉测试标板构成,掌握其使用方法。 3、掌握数码相机视觉分辨率测试方法,能够通过目视判别数码相机的分辨率特性。 4、了解数码相机空间频率响应(SFR)的测试原理,理解空间频率响应(SFR)曲线的含义。 5、掌握数码相机空间频率响应(SFR)的测试方法,能够通过SFR曲线判别数码相机的分辨率特性。 二、实验要求: 1、使用数码相机拍摄ISO12233标准分辨率靶板,要求连续拍摄三幅图。 2、目视判别数码相机的视觉分辨率,需分别判别水平、垂直、和斜45度方向的视觉分辨率(注意:若拍摄的靶板有效区域高度仅占据相机幅面高度的一部分,需将目视判别结果乘以修正系数以得到真实的测量结果。修正系数=以像素为单位的相机幅面高度/以像素为单位的靶板有效区域高度)。 3、使用Imatest软件测量数码相机空间频率响应(SFR)曲线,需分别测量水平及垂直方向的SFR,并取MTF50、MTF20作为测量结果,与视觉分辨率测试结果进行比较。 4、独立完成实验报告,需明确相机型号、相机基本设置、并包含所拍摄图案以及判别结果和相应说明。 三、实验过程 在光学测量实验室使用手机(iPhone6s)连续拍摄三张ISO12233标准分辨率靶板。拍摄过程中使手机上下屏幕边缘尽量与靶板上下边缘对齐,以减小修正系数。其中使用的相机参数如下:

拍摄的照片如下: 照片一(修正系数为)

软件测试实验报告

桂林航天工业学院 课程设计报告 课程名称:软件测试 专业:软件技术 学号:201102520xxx 姓名: 指导教师:

实验一黑盒测试 一.实验目的 (1)能熟练应用黑盒测试技术进行测试用例设计; (2)对测试用例进行优化设计; 二.实验内容 1.三角形问题的边界值分析测试用例 在三角形问题描述中,除了要求边长是整数外,没有给出其它的限制条件。在此,我们将三角形每边边长的取范围值设值为[1, 100] 。在三角形问题中,有四种可能的输出:等边三角形、等腰三角形、一般三角形和非三角形。利用这些信息能够确定下列输出(值域)等价类。 R1 = { : 边为a,b,c的等边三角形} R2 = { : 边为a,b,c的等腰三角形} R3 = { : 边为a,b,c的一般三角形} R4 = { : 边为a,b,c不能组成三角形} 2. 找零钱最佳组合 假设商店货品价格(R) 都不大于100元(且为整数),若顾客付款(P)在100元内,现有一个程序能在每位顾客付款后给出找零钱的最佳组合(找给顾客货币张数最少)。假定此商店的货币面值只包括:50元(N50)、10元(N10)、5元(N5)、1元(N1) 四种。请结合等价类划分法和边界值分析法为上述程序设计出相应的测试用例。 三、程序代码

1.三角形问题程序。 #include int main(void){ int a,b,c;//定义三个整数a,b,c printf("请输入1到100的三个整数:"); scanf("%d%d%d",&a,&b,&c); if((a>=1&&a<=100)&&(b>=1&&b<=100)&&(b>=1&&b<=100))//判断取值范围 { if((a+b>c)&&(a+c>b)&&(b+c>a))//判断是否构成三角形 { if(a==b&&b==c) printf("等边三角形\n"); else if(a==b||a==c||b==c) printf("等腰三角形\n"); else printf("一般三角形\n"); } else printf("不能组成三角形\n"); } else

实验二实验报告

PAM和PCM编译码器系统 一、实验目的 1.观察了解PAM信号形成的过程;验证抽样定理;了解混叠效应形 成的原因; 2.验证PCM编译码原理;熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出 时钟之间的关系;了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用。 二、实验内容和步骤 1.PAM编译码器系统 1.1自然抽样脉冲序列测量 (1)准备工作; (2)PAM脉冲抽样序列观察; (3)PAM脉冲抽样序列重建信号观测。 1.2平顶抽样脉冲序列测量 (1)准备工作; (2)PAM平顶抽样序列观察; (3)平顶抽样重建信号观测。 1.3信号混叠观测 (1)准备工作 (2)用示波器观测重建信号输出的波形。 2.PCM编译码器系统 2.1PCM串行接口时序观察 (1)输出时钟和帧同步时隙信号的观察; (2)抽样时钟信号与PCM编码数据测量; 2.2用示波器同时观察抽样时钟信号和编码输出数据信号端口 (TP502),观测时以TP504同步,分析掌握PCM编码输数据和抽样时钟信号(同步沿、脉冲宽度)及输出时钟的对应关系; 2.3PCM译码器输出模拟信号观测,定性观测解码信号与输入信号的 关系:质量,电平,延时。 2.4PCM频率响应测量:调整测试信号频率,定性观察解码恢复出的 模拟信号电平,观测输出信号电平相对变化随输入信号频率变化的相对关系;

2.5PCM动态范围测量:将测试信号频率固定在1000Hz,改变测试信 号电平,定性观测解码恢复出的模拟信号的质量。 三、实验数据处理与分析 1.PAM编译码器系统 (1)观察得到的抽样脉冲序列和正弦波输入信号如下所示: 上图中上方波形为输入的正弦波信号,下方为得到的抽样脉冲序列,可见抽样序列和正弦波信号基本同步。 (2)观测得到的重建信号和正弦波输入信号如下所示:

软件测试实验报告LoadRunner的使用

南昌大学软件学院 实验报告 实验名称 LoadRunner的使用 实验地点 实验日期 指导教师 学生班级 学生姓名 学生学号 提交日期 LoadRunner简介: LoadRunner 是一种适用于各种体系架构的自动负载测试工具,它能预测系统行为并优化系统性能。LoadRunner 的测试对象是整个企业的系统,它通过模拟实际用户的操作行为和实行实时性能监测,来帮助您更快的查找和发现问题。此外,LoadRunner 能支持广范的协议和技术,为您的特殊环境提供特殊的解决方案。LoadRunner是目前应用最为广泛的性能测试工具之一。 一、实验目的

1. 熟练LoadRunner的工具组成和工具原理。 2. 熟练使用LoadRunner进行Web系统测试和压力负载测试。 3. 掌握LoadRunner测试流程。 二、实验设备 PC机:清华同方电脑 操作系统:windows 7 实用工具:WPS Office,LoadRunner8.0工具,IE9 三、实验内容 (1)、熟悉LoadRunner的工具组成和工具原理 1.LoadRunner工具组成 虚拟用户脚本生成器:捕获最终用户业务流程和创建自动性能测试脚本,即我们在以后说的产生测试脚本; 压力产生器:通过运行虚拟用户产生实际的负载; 用户代理:协调不同负载机上虚拟用户,产生步调一致的虚拟用户;压力调度:根据用户对场景的设置,设置不同脚本的虚拟用户数量;监视系统:监控主要的性能计数器; 压力结果分析工具:本身不能代替分析人员,但是可以辅助测试结果的分析。 2.LoadRunner工具原理 代理(Proxy)是客户端和服务器端之间的中介人,LoadRunner 就是通过代理方式截获客户端和服务器之间交互的数据流。 ①虚拟用户脚本生成器通过代理方式接收客户端发送的数据包,

数字信号处理实验报告 -频率响应与系统稳定性

专业:电子信息工程班级:N11级-1F 姓名: 学号:

实验项目:系统响应及系统稳定性 实验台号:同组者: 1、实验目的 (1)掌握求系统响应的方法 (2)掌握时域离散系统的时域特性 (3)分析、观察及判断系统的稳定性 2、实验原理与方法 描述系统特性有多种方式,时域描述有差分方程和单位脉冲响应,频域描述有系统函数和频率响应。已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应、系统函数或频率响应来求系统的输出信号。 (1)求系统响应:本实验仅在时域求系统响应。在计算机上,已知差分方程可调用filter函数求系统响应;已知单位脉冲响应可调用conv函数计算系统响应。 (2)系统的时域特性:系统时域特性是指系统的线性、时不变性、因果性和稳定性。本实验重点分析系统的稳定性,包括观察系统的暂态响应和稳态响应。 (3)系统的稳定性判断:系统的稳定性是指对任意有外接信号输入,系统都能得到有界的系统响应。或者系统的单位脉冲响应满足绝对可和条件。实际中,检查系统是否稳定,不可能检查系统对所有有界的输入信号,输出是否是有界输出,或者检查系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。可行的方法是在系统的输入端加入单位阶跃序列,如果系统的输出趋近一个常数(包括零),就可以断定系统是稳 定的。

(4)系统的稳态响应 系统的稳态输出是指当∞→n 时,系统的输出。如果系统稳定,信号加入系统后,系统输出的开始一段称为暂态效应,随n 的加大,幅度趋于稳定,达到稳态输出。注意在以下实验中均假设系统的初始状态为零。 3.实验内容及步骤 (1)已知差分方程求系统响应 设输入信号 )()(81n R n x =,) ()(2n u n x =。已知低通滤波器的差分方程为 )1(9.0)1(05.0)(05.0)(-+-+=n y n x n x n y 。 试求系统的单位冲响应,及系统对)()(81n R n x =和)()(2n u n x =的输出信号,画出输出波形。 051015 20253035404550 n h n 系统的单位脉冲响应 5 10 15 20 253035 40 45 50 n y 1n 系统对R8(n)的响应 05101520 253035404550 n y 2n 系统对u(n)的响应 实验图(1) (2)已知单位脉冲响应求系统响应 设输入信号 )()(8n R n x =,已知系统的单位脉冲响应分别为)()(101n R n h =, )3()2(5.2)1(5.2)()(2-+-+-+=n n n n n h δδδδ,试用线性卷积法分别求出 各系统的输出响应,并画出波形。

固有频率测定方式

固有频率测定方式

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实验三 振动系统固有频率的测量 一、实验目的 1、了解和熟悉共振前后利萨如图形的变化规律和特点; 2、学习用“共振法”测试机械振动系统的固有频率(幅值判别法和相位判别法); 3、学习用“锤击法”测试机械振动系统的固有频率(传函判别法); 4、学习用“自由衰减振动波形自谱分析法”测试振动系统的固有频率(自谱分析法)。 二、实验装置框图 激振信 动态分 计算机系 打印机或 简 振动 激振 力传

图3-1实验装置框图 三、实验原理 对于振动系统,经常要测定其固有频率,最常用的方法就是用简谐力激振,引起系统共振,从而找到系统的各阶固有频率。另一种方法是锤击法,用冲击力激振,通过输入的力信号和输出的响应信号进行传函分析,得到各阶固有频率。以下对这两种方法加以说明: 1、简谐力激振 简谐力作用下的强迫振动,其运动方程为: t F Kx x C x m e ωsin 0=++ 方程式的解由21X X +这两部分组成: ) sin cos (211t w C t w C e X D D t +=-ε 21D w w D -= 式中1C 、2C 常数由初始条件决定: t w A t w A X e e sin cos 212+= 其中 ( ) () 2 2 2 22 2 214e e e q A ω εω ω ωω+--= , () 22 222 242e e e q A ω εω ω ε ω+-= , m F q 0= 1X 代表阻尼自由振动基,2X 代表阻尼强迫振动项。 自由振动周期: D D T ωπ 2= 强迫振动项周期: e e T ωπ 2= 由于阻尼的存在,自由振动基随时间不断得衰减消失。最后,只剩下后两项,也就是通常讲的定常强动,即强迫振动部分: ( ) () () t q t q x e e e e e e e e ωω εω ω ε ωωω εω ω ωωsin 42cos 422 222 22 2 22 2 2+-+ +--= 通过变换可写成

实验二:频率响应测试

成绩 北京航空航天大学 自动控制原理实验报告 院(系)名称自动化科学与电气工程学院 专业名称自动化 学生学号13191006________ 学生________ 万赫__________ 指导老师_____ 王艳东 自动控制与测试教学实验中心

实验二频率响应测试 实验时间2015.11.13 实验编号30 同组同学无 一、实验目的 1、掌握频率特性的测试原理及方法 2、学习根据所测定出的系统的频率特性,确定系统传递函数的方法 目的。 二、实验容 1. 测定给定环节的频率特性。 2. 系统模拟电路图如下图: 系统结构图如下图:

系统的传递函数: 取R=100KΩ,则G(s)=错误!未找到引用源。 取R=200KΩ,则G(s)=错误!未找到引用源。 取R=500KΩ,则G(s)=错误!未找到引用源。 若正弦输入信号为Ui(t)=A1Sin(ωt),则当输出达到稳态时,其输出信号为 Uo(t)=A2Sin(ωt+ψ)。改变输入信号频率f=错误!未找到引用源。值,便可测得二组A1/A2和ψ随f(或ω)变化的数值,这个变化规律就是系统的幅频特性和相频特性。 三、实验原理 1. 幅频特性即测量输入与输出信号幅值A1及A2,然后计算其比值A2/A1。 2. 实验采用“沙育图形”法进行相频特性的测试。 设有两个正弦信号: X(ωt)=XmSin(ωt) ,Y(ωt)=YmSin(ωt+ψ) 若以X(t)为横轴,Y(t)为纵轴,而以ω作为参变量,则随着ωt的变化,X(t)和Y(t)所确定的点的轨迹,将在X-Y平面上描绘出一条封闭的曲线。这个图形就是物理学上成称

振动系统固有频率的测试

振动系统固有频率的测试实验指导书 一.实验目的 1.学习振动系统固有频率的测试方法; 2.了解DASP-STD软件; 3.学习锤击法测试振动系统固有频率的原理与方法;(传函判别法) 二.实验仪器及简介 ZJY-601T型振动教学实验台,ZJY-601T型振动教学试验仪,采集仪,DASP-STD(DASP Standard 标准版)软件,微机。 1.ZJY-601T型振动教学实验台:主要由底座、桥墩 型支座、简支梁、悬臂梁、等强度梁、偏心电动机、 调压器、接触式激振器及支座、非接触式激振器、磁 性表座、减振橡胶垫、减振器、吸振器、悬索轴承装 置、配重锤、钢丝、圆板、质量块等部件和辅助件组 成。与ZJY-601T型振动教学实验仪配套,完成各种振 动教学实验。 它以力学和电学参数为设计出发点,力学模型合 理,带有10种典型力学结构,多种激振、减振和拾振方式。 力学结构有:两端简支梁、两端固支梁、等截面悬臂梁、等强度悬臂梁(变截面)、复合材料梁、圆板、单自由度质量-弹簧系统、两自由度质量-弹簧系统、三自由度质量-弹簧系统、悬索。 激励方式有:脉冲锤击法、正弦激励(接触、非接触式)、正弦扫描(接触、非接触式)、偏心质量、支承运动。 减振和隔振有:主动隔振、被动隔振、阻尼减振、动力减振(单式)、动力减振(复式)。 传感器类型有:压电加速度传感器、磁电式速度传感器、电涡流位移传感器、力传感器(力锤中)。 2.ZJY-601T型振动教学试验仪:由双通多功能振动测试 仪、扫频信号发生器、功率放大器组成,并集成了数据采集 器,可连接压电式加速度传感器、磁电式速度传感器或电涡 流传感器,对被测物体的振动加速度、速度和位移进行测量。 可将每个通道所测振动信号转换成与之相对应的0~5V AC 电压信号输出,供计算机使用。扫频信号发生器的输出频率 在手动档时,可通过旋钮在0.1~1000Hz范围内连续调节;在自动档时,可从10到1000Hz自动变换,扫频时间可由电位器控制,3s~240s连续可调,激振频率可由液晶显示器显示。功率放大器可直接与JZ-1型激振器或JZF-1非接触式激振器连接,对物体进行激振,其输出幅度可连续调节。3.DASP-STD(DASP Standard 标准版):是一套运行在Windows95/98/Me/NT/2000/XP平台上的多通道信号采集和实时分析软件,通过和东方所的不同硬件配合使用,即可构成一个可进行多种动静态试验的试验室。 DASP-STD主要包括单通道、双通道、多通道、扩展、示波采样分析和模态教学6个基本部分,可以实现信号的实时分析,即可以连续不间断地进行信号的采样,并同时进行频谱分析和结果显示,实现了采样、分析和显示示波的同步进行 三.实验原理 对于振动系统,经常要测定其固有频率,常用的方法有简谐力激振法和锤击法。本次实验用后一种方法,即通过输入的力信号和输出的响应信号进行传函分析,得到各阶固有频率。 通常我们认为振动系统为线性系统,用一特定已知的激振力,经可控的方法来激励结构,同时

信号检测实验报告

Harbin Institute of Technology 匹配滤波器实验报告 课程名称:信号检测理论 院系:电子与信息工程学院 姓名:高亚豪 学号:14SD05003 授课教师:郑薇 哈尔滨工业大学

1. 实验目的 通过Matlab 编程实现对白噪声条件下的匹配滤波器的仿真,从而加深对匹配滤波器及其实现过程的理解。通过观察输入输出信号波形及频谱图,对匹配处理有一个更加直观的理解,同时验证匹配滤波器具有时间上的适应性。 2. 实验原理 对于一个观测信号()r t ,已知它或是干扰与噪声之和,或是单纯的干扰, 即 0()()()()a u t n t r t n t +?=?? 这里()r t ,()u t ,()n t 都是复包络,其中0a 是信号的复幅度,()u t 是确知的归一化信号的复包络,它们满足如下条件。 2|()|d 1u t t +∞ -∞=? 201||2 a E = 其中E 为信号的能量。()n t 是干扰的均值为0,方差为0N 的白噪声干扰。 使该信号通过一个线性滤波系统,有效地滤除干扰,使输出信号的信噪比在某一时刻0t 达到最大,以便判断信号的有无。该线性系统即为匹配滤波器。 以()h t 代表系统的脉冲响应,则在信号存在的条件下,滤波器的输出为 0000()()()d ()()d ()()d y t r t h a u t h n t h τττττττττ+∞+∞+∞ =-=-+-???

右边的第一项和第二项分别为滤波器输出的信号成分和噪声成分,即 00()()()d x t a u t h τττ+∞ =-? 0 ()()()d t n t h ?τττ+∞ =-? 则输出噪声成分的平均功率(统计平均)为 2 20E[|()|]=E[|()()d |]t n t h ?τττ+∞ -? **00*000200 =E[()(')]()(')d d '=2()(')(')d d ' 2|()|d n t n t h h N h h N h ττττττδττττττττ+∞+∞+∞+∞+∞ ---=?? ?? ? 而信号成分在0t 时刻的峰值功率为 22 20000|()||||()()d |x t a u t h τττ+∞ =-? 输出信号在0t 时刻的总功率为 22000E[|()|]E[|()()|]y t x t t ?=+ 22**0000002200E[|()||()|()()()()] |()|E[|()|] x t t x t t t x t x t t ????=+++=+ 上式中输出噪声成分的期望值为0,即0E[()]0t ?=,因此输出信号的功率 成分中只包含信号功率和噪声功率。 则该滤波器的输出信噪比为 222000022000|||()()d ||()|E[|()|]2|()|d a u t h x t t N h τττρ?ττ+∞ +∞-==?? 根据Schwartz 不等式有

简支梁模态分析实训报告

2013~2014学年第二学期 简支梁模态分析实训报告 学院:机械与汽车工程学院 专业:测控技术与仪器 班级:11级测控一班 姓名: 学号: 联系电话: 指导老师:

2013~2014学年第二学期 (1) 一、模态分析的步骤 (3) 1. 确定分析方法 (3) 2. 测点的选取、传感器的布置 (4) 3. 仪器连接 (4) 4. 示波 (4) 5. 输入标定值 (5) 6. 采样 (5) 6.1 参数设置 (6) 6.2 结构生成 (6) 7. 传递函数分析 (7) 7.1 参数设置 (7) 7.2 采样 (7) 8. 进行模态分析 (8) 二、模态分析实例 (8) (1)测点的确定 (9) (2)仪器连接 (9) (3)示波 (9) (4)参数设置 (10) (5)采样 (12) (6)传函分析 (14) (7)模态分析 (15) 三、实训总结 (23)

简支梁模态分析实训报告 模态分析是一种参数识别的方法,因为模态分析法是在承认实际结构可以运用所谓“模态模型”来描述其动态响应的条件下,通过实验数据的处理和分析,寻求其“模态参数”。模态分析实质上是一种坐标变换,其目的在于把原物理坐标系统中描述的相应向量,转换到"模态坐标系统"中来描述,模态试验就是通过对结构或部件的试验数据的处理和分析,寻求其"模态参数"。 模态分析的关键在于得到振动系统的特征向量(或称特征振型、模态振型)。试验模态分析便是通过试验采集系统的输入输出信号,经过参数识别获得模态参数。具体做法是:首先将结构物在静止状态下进行人为激振(或者环境激励),通过测量激振力与振动响应,找出激励点与各测点之间的“传递函数”,建立传递函数矩阵,用模态分析理论通过对试验导纳函数的曲线拟合,识别出结构的模态参数,从而建立起结构物的模态模型。 主要应用有:用于振动测量和结构动力学分析。可测得比较精确的固有频率、模态振型、模态阻尼、模态质量和模态刚度。 可用模态试验结果去指导有限元理论模型的修正,使理论模型更趋完善和合理。用模态试验建立一个部件的数学模型,然后再将其组合到完整的结构中去。这通常称为"子结构方法"。用来进行结构动力学修改、灵敏度分析和反问题的计算。用来进行响应计算和载荷识别。由于理论模型计算很难得到模态阻尼,因而进行响应计算结果往往不理想。利用模态试验结果进行响应计算则无此弊端。 一、模态分析的步骤 1. 确定分析方法 DASP中提供的模态分析方法有多输入单输出法、单输入多输出法和多输入多输出方法。一般采用较多的是多输入单输出或单输入多输出方法,在这两种方法中选取时,视哪一种方法简便而定,如激励装置大、不好移动但传感器移动方便就选取单输入多输出方法(即单点激励、多点移步拾振);如传感器移动不方便但激励装置小、容易移动就选取多输入单输出方法(即单点拾振、多点移步激励)。 有时结构因为过于巨大和笨重,以至于采用单点激振时不能提供足够的能量,将我们所感兴趣的模态都激励出来;其次,结构在同一频率时可能有多个模态,这样单点激振就不能把它们分离出来,这时就要采取两个甚至多个激励来激发结构的振动,即采取多输入多输出方法。 在DASP中进行模态分析时,由于采用了高弹性聚能力锤和先进的变时基传递函数分析技术,对于象大型铁路桥、火箭发射平台这样的大型结构用力锤敲击就能分析出结构的模态;对于大型的混凝土结构(如大楼)可以以天然脉动作为激励信号进行模态分析。所以在

软件测试实验报告

本科实验报告 课程名称:软件测试技术 实验项目:软件测试技术试验实验地点:实验楼211 专业班级:软件工程学号: 学生姓名:戴超 指导教师:兰方鹏 2015年10月7 日

太原理工大学学生实验报告

一、实验目的和要求 (1)熟练掌握白盒测试方法中的逻辑覆盖和路径覆盖方法。 (2)通过实验掌握逻辑覆盖测试的测试用例设计,掌握程序流图的绘制。 (3)运用所学理论,完成实验研究的基本训练过程。 二、实验内容和原理 测试以下程序段 void dowork(int x,int y,int z) { (1)int k=0,j=0; (2)if((x>0)&&(z<10)) (3){ (4)k=x*y-1; (5)j=sqrt(k); (6)} (7)if((x==4)||(y>5)) (8)j=x*y+10; (9)j=j%3; (10)} 三、主要仪器设备

一、实验目的和要求 (1)熟练掌握黑盒测试方法中的等价类测试方法和边界值测试方法。 (2)通过实验掌握如何应用黑盒测试用例。 (3)运用所学理论,完成实验研究的基本训练过程。 二、实验内容和原理 (1)用你熟悉的语言编写一个判断三角形问题的程序。 要求:读入代表三角形边长的三个整数,判断它们能否组成三角形。如果能够,则输出三角形是等边、等腰或者一般三角形的识别信息;如果不能构成三角形,则输出相应提示信息。 (2)使用等价类方法和边界值方法设计测试用例。 三、主要仪器设备 四、操作方法与实验步骤 (1)先用等价类和边界值方法设计测试用例,然后用百合法进行检验和补充。 (2)判断三角形问题的程序流程图和程序流图如图1和图2所示。用你熟悉的语言编写源程序。 (3)使用等价类方法设计测试用例,并填写表2 和表3。

汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测量

汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测量汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测量一、测量仪器 DH5902坚固型动态数据采集系统,DH105E加速度传感器,DHDAS基本控制分析软件,阻尼比计算软件。 二、测量方法 、试验在汽车满载时进行。根据需要可补充空载时的试验。试验前称量汽1 车总质量及前、后轴的质量。 2、DH105E加速度传感器装在前、后轴和其上方车身或车架相应的位置上。 3、可用以下三种方法使汽车悬挂系统产生自由衰减振动。

3.1 滚下法:将汽车测试端的车轮,沿斜坡驶上凸块(凸块断面如图所示,其高度根据汽车类型与悬挂结构可选取60、90、120mm,横向宽度要保证 1 车轮全部置于凸块上),在停车挂空档发动机熄火后,再将汽车车轮从凸块上推下、滚下时应尽量保证左、右轮同时落地。 3.2 抛下法:用跌落机构将汽车测试端车轴中部由平衡位置支起60或90mm,然后跌落机构释放,汽车测试端突然抛下。 3.3 拉下法:用绳索和滑轮装置将汽车测试端车轴附近的车身或车架中部由平衡位置拉下60或90mm,然后用松脱器使绳索突然松脱。 注:用上述三种方法试验时,拉下位移量、支起高度或凸块高度的选择要保证悬架在压缩行程时不碰撞限位块,又要保证振动幅值足够大与实际使用情况比较接近。对于特殊的汽车类型与悬架结构可以选取60、90、120mm以外的值。 4、数据处理 4.1 用DH5902采集仪记录车身和车轴上自由衰减振动的加速度信号; 4.2 在DHDAS软件中对车身与车轴上的加速度信号进行自谱分析,截止频率使用20Hz低通滤波,采样频率选择50Hz,频率分辨率选择0.05Hz; 4.3 加速度自谱的峰值频率即为固有频率;

《测试信号分析与处理》实验报告

测控1005班齐伟0121004931725 (18号)实验一差分方程、卷积、z变换 一、实验目的 通过该实验熟悉 matlab软件的基本操作指令,掌握matlab软件的使用方法,掌握数字信号处理中的基本原理、方法以及matlab函数的调用。 二、实验设备 1、微型计算机1台; 2、matlab软件1套 三、实验原理 Matlab 软件是由mathworks公司于1984年推出的一套科学计算软件,分为总包和若干个工具箱,其中包含用于信号分析与处理的sptool工具箱和用于滤波器设计的fdatool工具箱。它具有强大的矩阵计算和数据可视化能力,是广泛应用于信号分析与处理中的功能强大且使用简单方便的成熟软件。Matlab软件中已有大量的关于数字信号处理的运算函数可供调用,本实验主要是针对数字信号处理中的差分方程、卷积、z变换等基本运算的matlab函数的熟悉和应用。 差分方程(difference equation)可用来描述线性时不变、因果数字滤波器。用x表示滤波器的输入,用y表示滤波器的输出。 a0y[n]+a1y[n-1]+…+a N y[n-N]=b0x[n]+b1x[n-1]+…+b M x[n-M] (1) ak,bk 为权系数,称为滤波器系数。 N为所需过去输出的个数,M 为所需输入的个数卷积是滤波器另一种实现方法。 y[n]= ∑x[k] h[n-k] = x[n]*h[n] (2) 等式定义了数字卷积,*是卷积运算符。输出y[n] 取决于输入x[n] 和系统的脉冲响应h[n]。 传输函数H(z)是滤波器的第三种实现方法。 H(z)=输出/输入= Y(z)/X(z) (3)即分别对滤波器的输入和输出信号求z变换,二者的比值就是数字滤波器的传输函数。 序列x[n]的z变换定义为 X (z)=∑x[n]z-n (4) 把序列x[n] 的z 变换记为Z{x[n]} = X(z)。

振动测试技术模态实验报告

研究生课程论文(2016-2017学年第二学期) 振动测试技术 研究生:

模态试验大作业 0 模态试验概述 模态试验(modal test)又称试验模态分析。为确定线性振动系统的模态参数所进行的振动试验。模态参数是在频率域中对振动系统固有特性的一种描述,一般指的是系统的固有频率、阻尼比、振型和模态质量等。 模态试验中通过对给定激励的系统进行测量,得到响应信号,再应用模态参数辨识方法得到系统的模态参数。由于振动在机械中的应用非常普遍。振动信号中包含着机械及结构的内在特性和运行状况的信息。振动的性质体现着机械运行的品质,如车辆、航空航天设备等运载工具的安全性与舒适性;也反映出诸如桥梁、水坝以及其它大型结构的承载情况、寿命等。同时,振动信号的发生和提取也相对容易因此,振动测试与分析已成为最常用、最基本的试验手段之一。 模态分析及参数识别是研究复杂机械和工程结构振动的重要方法,通常需要通过模态实验获得结构的模态参数即固有频率、阻尼比和振型。模态实验的方法可以分为两大类:一类是经典的纯模态实验方法,该方法是通过多个激振器对结构进行激励,当激振频率等于结构的某阶固有频率,激振力抵消机构内部阻尼力时,结构处于共振状态,这是一种物理分离模态的方法。这种技术要求配备复杂昂贵的仪器设备,测试周期也比较长;另一类是数学上分离模态的方法,最常见的方法是对结构施加激励,测量系统频率响应函数矩阵,然后再进行模态参数的识别。 为获得系统动态特性,常需要测量系统频响函数。目前频响函数测试技术可以分为单点激励单点测量( SISO)、单点激励多点测量( SIMO) 、多点激励多点测量( MIMO)等。单点激励一般适用于较小结构的频响函数测量,多点激励适用于大型复杂机构,如机体、船体或大型车辆机构等。按激励力性质的不同,频响函数测试分为稳态正弦激励、随机激励及瞬态激励三类,其中随机激励又有纯随机、伪随机、周期随机之分。瞬态激励则有快速正弦扫描激励、脉冲激励和阶跃激励等几种方式。按激励力性质的不同,频响函数测试分为稳态正弦激励、随机激励及瞬态激励三类,其中随机激励又有纯随机、伪随机、周期随机之分,瞬态激励则有快速正弦扫描激励、脉冲激励和阶跃激励等几种方式。 振动信号的分析和处理技术一般可分为时域分析、频域分析、时频域分析和时间序列建模分析等。这些分析处理技术从不同的角度对信号进行观察和分析,为提取与设备运行状态有关的特征信息提供了不同的手段。信号的时域分析包括时域统计分析、时域波形分析和时域相关分析。对评价设备运行状态和

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