可控实验能够促进学习
振动基础培训系统是一个创新性实验台，可用于机械振动的基本原理的教学。该系统的设计和开发与振动实验室的发展紧密结合。它能够与大多数机构的振动培训课程相结合。该振动基础训练系统提供了一个综合的动手实验环境，仪器成套配件和带有练习的实验方案以提高学生对振动理论的认识。实验台采用多功能的模块化设计，操作简单，性能稳定。组件配合合理，因此在可控环境下运行不会产生额外振动。仪器套件包括非接触式位移传感器、加速度计、精密伺服电机、转速计、8通道同步采样数据采集卡、信号调理器和时频分析软件。还包括一个模拟仿真软件，以及可进行自由振动和强迫振动的实验方案，可软件仿真与实验模拟从简单的单自由度质量-弹簧系统到复杂的不同边界条件的连续梁系统。
学生可通过动手实验和模拟仿真来提高学习效率。该系统可用于阻尼或无阻尼的自由及强迫振动实验。系统的主体由两个安装在便携式结构上的相同的测试装置组成，包括可变非约束固定件，可选测量支撑反作用力的压力传感器，测量挠度和加速度的传感器，用于产生激励的变频旋转振荡器。可在系统的主体上安装一个或多个以下模块：
特征:
·完整成套系统由综合实验台、数据采集仪、分析软件、传感器、教学计划、实验手册和模拟仿真软件组成。
·实验台性能稳定、操作方便、模块化设计、紧凑简洁。
·实验装置包括单自由度和两自由度质量-弹簧系统（有、无阻尼）、扭振器、可调质量阻尼器
·可实验模拟横梁的边界条件、材料、几何形状和长度，从而研究不同条件下的固有频率和模态振型
·实验可预设的、集数据采集和分析于一体的、用户友好型软件
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摆振模块
摆振模块由一根杆和连接在杆上的一个或者多个质量块组成。该基本模块可用于如下内容的辅助教学：频率、周期和等效质量的基本原理。
质量-弹簧-阻尼模块
质量-弹簧-阻尼模块是进行单自由度和两自由度实验的有效工具。有、无阻尼的情况下，不同质量块和弹簧的固有频率都可由自激振荡下的初始位移和速度得到。测试可在不同频率的受迫振动下进行。激励可作用于基座或质量块上。系统的响应可通过单次激励或正弦激励测得。通过软件进行数据处理获得频响函数，并可图形显示和存储。多窗口分析软件便于对不同变量(k, m, c)下的系统响应进行比较。
该设备配有不同刚度系数的弹簧、多个质量块，以及内置三种不同粘性流体的可变阻尼。该模块可灵活开展一个或两个自由度的实验，获得不同阻尼情况下的自由和强迫振动，力和位移传递过程，阻尼和频响函数。
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扭振模块
扭振问题的研究对涡轮机、内燃机及许多其它机械的设计和诊断具有重要意义。扭振的基本原理与弯曲和纵向振动类似，但学生往往都在计算和测量中遇到困难。基础振动培训系统可有效解决这些问题。
该扭转振模块包括一根不锈钢轴，几个转盘，一个粘性阻尼器和固定装置。该模块可以进行单自由度和两自由度系统的自由与强迫振动试验。该模块可通过不同长度、直径、材料的杆改变系统的刚度，不同数目的转盘改变系统质量，以及可以带或不带阻尼器。
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振动控制研究模块
振动基础培训系统不仅有助于基本振动原理的理解，而且也是振动控制研究的理想平台。学生可通过改变激振频率、改变系统质量和刚度来改变共振频率、增加阻尼使振动达到理想值。在质量-弹簧系统中或者带有板簧（上有滑动质量块）的梁上，学生可设计吸振的可调质量阻尼器。学生可通过控制质量块使振动回到初始位置。系统为实验操作提供了完整的配套组件。
该振动控制研究模块还提供了粘性约束夹层梁，来研究粘性阻尼对振动控制的影响。该设计主要供更深入的研究，学生可以通过该模块来研究系统的阻尼比、阻尼损耗因子与阻尼材料、阻尼层厚度、阻尼涂层等之间的关系。
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梁振动研究模块
该模块可以研究固有频率、振型和不同梁材料（钢铁、铝和塑料）的阻尼。梁的长度是完全可调，它可作为简支梁或悬臂梁（支点在梁的两端）和悬垂。这种装置可以模拟实际应用中各种边界条件。可定制质量块在梁上的安装位置和阻尼器。模块上的压力传感器可以测量支撑反作用力，并确定传递因素。
变频外部不平衡力可激起固有频率并产生明显的振型。转速可数字显示，数据采集系统或频闪仪通过TTL脉冲触发。可在梁上任何一点测得共振中的挠度幅值。通过梁上的频闪仪，用户能清晰的看到由经典梁理论预测到的固有模态振型，包括二阶，三阶，以及更高阶模态。
标准梁固定装置可以用来固定2英尺宽，1/8英尺、3/16英尺、1/4英尺厚的条型钢材，有固定、滑动、铰链三种约束模式和点式、分布式、扭曲式三种装载方式。为了增加趣味性，客户可用于开展梁或桁架的设计竞赛或其它项目。基础振动培训系统也可用于简单的模态测试和振动控制实验。学生可以通过使用力锤或激振器做模态试验。
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数据采集分析系统
该系统配有传感器、SpectraQuest专有的高性价比8通道的数据采集器（DAQ），用于实验演示的自动安装软件、仿真软件、电机控制模块、多功能显示屏和安装工具。传感器可用来测量位移、加速度、力和转速。数据采集分析系统可多通道同步采集，并精确计算模态振型。它包括抗混叠滤波器，可编程电荷放大器，以及IEPE传感器电源。根据软件提示可方便开展实验和观察实验结果。学生可以进行时频分析，将读取的数据进行计算并与理论预测值比较。
驱动电机的操控与数据采集软硬件完美结合。用户可发送转速指令来控制激励频率或者用正弦扫描来得到指定频率范围内的频响信息。
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振动测量
该系统是学习传感器的基本原理、信号调理和数据采集的理想平台。可通过位移、力、加速度的测量来描述结构的振动性能和机械性能，系统有助于学习不同种类的传感器的使用和相关信号的调理，转速计和频闪仪可用来观察振动现象。该系统强调了数据采集和合理信号处理的重要性。
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振动仿真
振动仿真软件采用交互式、可视化教学理念来传授基本理论。学生可以通过改变振动系统的参数来进行各种虚拟实验，并观察系统的运行状况。动态显示，结果一目了然。质量-弹簧-阻尼系统生动的描述了振动响应过程。多窗口的界面便于振动响应结果的比较。因此与公式推导相比，通过演示并观察，用户可以更深入了解振动现象。本套软件包括振动课程中的大部分知识点。 |
实验说明书
本说明书是该系统的重要组成部分。说明书详细、逐步的介绍了20个以上的实验。学生可按照操作说明，独立进行每个实验。说明书指导学生硬件设置，传感器连接，数据采集系统的参数设置，数据采集及分析，还带有配套的习题集以加强学生对振动理论和实验的理解。扩展性问题可激发学生的创造性思维，帮助他们进一步理解振动理论与实验。
模态分析
该系统是学习基本的建模与模态测试的理想平台。学生可通过力锤或激振器进行模态试验，根据结果来确定模型的动态特性，如固有频率、模态振型和阻尼，还可进行理论值与测量值的比较。
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