一 实验目的和要求
1.学习用衰减振动法测量悬臂梁的第一阶固有频率和衰减系数。
2.了解相关测试仪器的基本原理和操作方法。
3.学习用计算机和数据采集软件分析振动系统的固有频率和阻尼系数。
二 实验仪器与测试系统
悬臂梁实验装置；加速度传感器；动态信号采集仪；振动分析软件及微型计算机等。
图1 悬臂梁衰减自由振动实验装置示意图
三 实验原理
实验装置如图1所示，给悬臂梁施加一个瞬时荷载后。悬臂梁的水平位移按下面的规律变化。
（1）
上式即是有阻尼自由振动的表达式，这是一个逐渐衰减的振动，其振幅
按指数规律衰减，式中
为固有圆频率，
为衰减系数。1－1式的图像如图2所示。
从图2可以看出振动幅值在
两条对数曲线间变化。
图2 衰减自由振动曲线
由理论力学知，相邻振幅之比为： 
，这个比值称为振幅减缩率。如果对上式两端取自然对数得
，式中δ叫对数减缩率。
在工程实践中为了精确计算对数衰减率
，常在曲线上量取m个波形，求得平均的对数衰减率
（2）
式中：
为
个波形的幅值，
为相隔m个波的振幅值，可以直接从衰减曲线上量取。受冲击荷载影响，开始一两个波形不要，选取其中幅值较大的连续的m个幅值，注意：上式为采用波形的半峰值计算。
继而得到阻尼比：
（3）
测振系统如框图1所示，传感器采用加速度传感器，该传感器固定于悬臂梁上,其输出电荷与振动物体加速度成正比，由加速度传感器输出的电荷信号通过专用导线与DH5938动态信号测试分析仪电荷输入端相连接，经转换为电压信号并经过放大器放大后，再由动态信号测试分析仪的A/D转换器进行模拟量到数字量的转换后，输入给计算机，计算机在测振控制软件的支持下，实现振动信号的自动采集、振动波形的屏幕显示和实时处理，在计算机上可方便的测得系统振动的各种振动特性参数如周期
，频率
和振幅
等。可计算出系统的阻尼系数。
五、操作步骤和方法
1．按仪器和设备装置框图，安装相应仪器并接好连接线。
2．DH5937/38动态应变测试分析仪的使用。
3．将加速度传感器与DH5938的电荷通道相连接。
4．用附件中通讯电缆将DH5938主机与1394接口及计算机USB接口和可靠连接。
5．先打开DH5938主机电源，然后再打开计算机电源，在计算机上运行控制软件。
