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叶片振动教学实验设备有哪些?

发布时间:2021-10-25      点击次数:248
  叶片振动教学实验设备包括:振动台、电涡流激振器、电磁激振器、电磁振动台、压电晶体片、信号发生器、直流稳压电源、功率放大器、传声放大器、电荷放大器、带通滤波器、示波器、音频振荡器、频率计、加速度传感器。实验原理是利用共振法测定叶片的固有频率,也就是使叶片受到频率可调、有一定能量的激振力作用,当激振力频率等于或整分倍于叶片的固有频率(fn=fe/K,K=1,2,3…)时,将产生共振,此时根据从仪表上读取的激振力频率就可以确定该振型下的叶片固有频率。
  叶片振动教学主要讨论振动系统受摩擦阻力的情形,物体振动时的阻尼包括三方面:
  1.相邻物体接触表面之间的干摩擦力,例如叶片振动时叶根和轮缘槽接触面的摩擦力;
  2.介质阻力,例如叶片在蒸汽或燃气中振动的阻力;
  3.材料内摩擦力。
  有阻尼自由振动能量减少的方式通常有两种。
  一种是由于摩擦阻力的存在,例如弹簧振子周围空气等介质的阻力和支承面的摩擦力的作用,使振动的机械能逐渐转化为热能;
  另一种是由于振动系统引起邻近介质中各质元的振动,振动向外传播出去,使能量以波动形式向四周辐射出去。例如,音叉在振动时,不仅要克服空气阻力作功而消耗能量,同时还因辐射声波而损失能量。
  欠阻尼振动的振幅是随时间作指数衰减的,阻尼越大,衰减得越快。因此,阻尼振动不是简谐运动,但在阻尼不大时,可近似地看作是一种振幅逐渐减小的简谐运动。它的周期,即有阻尼时的自由振动周期大于无阻尼时的自由振动周期。经过一周期后,相邻两个振幅比值的自然对数称为对数衰减率。
  叶片振动教学结论:自由振动的频率只与振动系统的刚性系数和质量有关,而与初始外力无关。而刚性和质量是振动系统的固有特征,当振动系统的结构形状、尺寸、材料等确定后,它的自振频率也就可以确定。要调整叶片的自振频率就要改变它的刚性和质量。
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