實驗名稱：動態(tài)扭矩激勵與轉(zhuǎn)子彎扭耦合振動實驗

實驗內(nèi)容：給旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子施加動態(tài)扭矩激勵，同時監(jiān)測其彎曲振動，觀察分析轉(zhuǎn)子在彎曲方向上是否會出現(xiàn)與動態(tài)扭矩激勵頻率相關(guān)聯(lián)的組合頻振動，以驗證不平衡彎扭耦合作用。

研究方向：動態(tài)扭矩激勵、彎扭耦合振動

測試設(shè)備：ATA-309C功率放大器，雙膜片聯(lián)軸器，扭轉(zhuǎn)激振器，信號發(fā)生器等。

實驗過程：

圖：實驗實拍圖

在實驗轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的末端，增配雙膜片聯(lián)軸器、扭轉(zhuǎn)激振器（有刷直流電機）、功率放大器和信號發(fā)生器等裝置。信號發(fā)生器輸出由簡諧波動電壓信號和直流電壓信號疊加而成的信號，即AC+DC信號。信號輸入到功率放大器中，功率放大器進(jìn)而輸出放大的電壓。所放大輸出的直流電壓成分用于抵抗扭轉(zhuǎn)激振器（直流電機）被轉(zhuǎn)子帶轉(zhuǎn)所形成的電動勢，所放大輸出的波動電壓用于形成波動的扭矩，該扭矩通過聯(lián)軸器作用在單盤跨中轉(zhuǎn)子上造成扭向振動。

實驗中，給定不變的轉(zhuǎn)速條件，給定合適的直流電壓信號和電壓放大倍數(shù)，讓信號發(fā)生器在某頻率范圍里疊加輸出掃頻簡諧電壓信號，實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的掃頻扭矩激振，然后使用位移傳感器監(jiān)測轉(zhuǎn)子的橫向振動，使用扭矩傳感器監(jiān)測軸系的扭矩波動。

實驗結(jié)果：

圖：時域信號圖

圖：橫向、扭向瀑布圖

1）時域信號圖表明，軸系出現(xiàn)了動態(tài)的掃頻扭振，同時輪盤橫向位移幅值是隨著扭轉(zhuǎn)激勵頻率的改變而改變的。

2）根據(jù)時域信號得到的瀑布圖得知，首先，因為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)被施加扭向掃頻激勵，所以扭向瀑布圖中出現(xiàn)扭頻線ωt,其次,更重要的，彎振中出現(xiàn)圍繞轉(zhuǎn)頻線ω呈對稱分布的組合頻率響應(yīng)線ω+ωt、ω-ωt，這符合關(guān)于彎扭耦合的理論研究結(jié)論。第三，這些組合頻率與彎曲模態(tài)頻率相一致時，對應(yīng)的組合響應(yīng)幅值達(dá)到峰值，即組合頻率可以激起共振。

功率放大器推薦：ATA-309C功率放大器

圖：ATA-309C功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇