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葉片振動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有哪些?

更新時(shí)間:2021-10-25      點(diǎn)擊次數(shù):919
  葉片振動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括:振動(dòng)臺(tái)、電渦流激振器、電磁激振器、電磁振動(dòng)臺(tái)、壓電晶體片、信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、功率放大器、傳聲放大器、電荷放大器、帶通濾波器、示波器、音頻振蕩器、頻率計(jì)、加速度傳感器。實(shí)驗(yàn)原理是利用共振法測定葉片的固有頻率,也就是使葉片受到頻率可調(diào)、有一定能量的激振力作用,當(dāng)激振力頻率等于或整分倍于葉片的固有頻率(fn=fe/K,K=1,2,3…)時(shí),將產(chǎn)生共振,此時(shí)根據(jù)從儀表上讀取的激振力頻率就可以確定該振型下的葉片固有頻率。
  葉片振動(dòng)教學(xué)主要討論振動(dòng)系統(tǒng)受摩擦阻力的情形,物體振動(dòng)時(shí)的阻尼包括三方面:
  1.相鄰物體接觸表面之間的干摩擦力,例如葉片振動(dòng)時(shí)葉根和輪緣槽接觸面的摩擦力;
  2.介質(zhì)阻力,例如葉片在蒸汽或燃?xì)庵姓駝?dòng)的阻力;
  3.材料內(nèi)摩擦力。
  有阻尼自由振動(dòng)能量減少的方式通常有兩種。
  一種是由于摩擦阻力的存在,例如彈簧振子周圍空氣等介質(zhì)的阻力和支承面的摩擦力的作用,使振動(dòng)的機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為熱能;
  另一種是由于振動(dòng)系統(tǒng)引起鄰近介質(zhì)中各質(zhì)元的振動(dòng),振動(dòng)向外傳播出去,使能量以波動(dòng)形式向四周輻射出去。例如,音叉在振動(dòng)時(shí),不僅要克服空氣阻力作功而消耗能量,同時(shí)還因輻射聲波而損失能量。
  欠阻尼振動(dòng)的振幅是隨時(shí)間作指數(shù)衰減的,阻尼越大,衰減得越快。因此,阻尼振動(dòng)不是簡諧運(yùn)動(dòng),但在阻尼不大時(shí),可近似地看作是一種振幅逐漸減小的簡諧運(yùn)動(dòng)。它的周期,即有阻尼時(shí)的自由振動(dòng)周期大于無阻尼時(shí)的自由振動(dòng)周期。經(jīng)過一周期后,相鄰兩個(gè)振幅比值的自然對數(shù)稱為對數(shù)衰減率。
  葉片振動(dòng)教學(xué)結(jié)論:自由振動(dòng)的頻率只與振動(dòng)系統(tǒng)的剛性系數(shù)和質(zhì)量有關(guān),而與初始外力無關(guān)。而剛性和質(zhì)量是振動(dòng)系統(tǒng)的固有特征,當(dāng)振動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料等確定后,它的自振頻率也就可以確定。要調(diào)整葉片的自振頻率就要改變它的剛性和質(zhì)量。
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