ZME-1型理论力学多功能实验台课件

ZME-1型理论力学多功能实验台理论力学多功能实验台，是浙江大学庄表中教授设计研制的。其创意属国内首创，获得发明专利。该实验台结构紧凑，性能可靠，造型美观，移动方便。主要功能是让学生动手操作完成与理论力学课程相关的6个实验，可以培养学生既动手又动脑的能力，在熏陶创新意识方面有着其他教学方式所不可替代的作用。ZME-1型理论力学多功能实验台实验一测试弹簧质量系统刚度和固有频率实验二测试“空中输电线”模型的振幅与风速的关系曲线实验三用三线摆求圆盘的转动惯量实验四用等效方法求非均质物体的转动惯量实验五求不规则物体重心实验六比较四种不同载荷实验装置1.台面水平调节地撑；2.抽斗Ⅰ：装有连杆、振动载荷、渐加载荷袋和求重心用的型钢模片；3.调速器；4.变速风机；5.三线摆配非均质摇杆；6.三线摆升降手轮；7.架控电缆振动模型；8.刚度测定加载钩；9.不锈钢工作台面；10.抽斗Ⅱ：装有称重秤、随机工具等。配套件：风速仪、转速表、秒表、砝码组、水平尺。

三、实验步骤实验一测试弹簧质量系统刚度和固有频率1.将砝码托盘挂在弹簧质量系统塑料质量模型下的小孔内，记录此时塑料质量模型上指针所在的初始位置，并定义为0。已知塑料模型及托盘的质量为0.138kg。2.将100g的砝码放置于砝码托盘上，稳定后，读取并记录指针的偏离位置。3.逐步增加砝码重量至500g，并记录相应的指针偏离位置。4.画出弹簧质量系统变形与砝码重量之间的关系曲线，计算等效刚度和固有频率。四、数据处理实验一测试弹簧质量系统刚度和固有频率实验二测试“空中输电线”模型的振幅与风速的关系曲线一、实验目的与要求1.了解风激励对输电线产生的振动响应，认识共振的危害性。2.揭示自激振动现象及其与强迫振动的区别。3.演示自激振动模型的振动幅值与风速的关系曲线。实验二测试“空中输电线”模型的振幅与风速的关系曲线二、实验原理气流匀速吹向半圆形模型，其方向与模型竖向振动方向相垂直。这时，在模型后面的气流将形成带有间隙漩涡的流线，这叫不对称的卡门漩涡。两个卡门漩涡之间的时间间隔若为，则表示它的频率。如果该频率与系统的固有频率接近，则系统振幅将达到最大值，发生共振。这种振动属于自激振动。实验二测试“空中输电线”模型的振幅与风速的关系曲线三、实验步骤4.打开风速仪电源开关，使风速感应风扇的迎风面（有黄色标记）正面迎风，读取风速仪上的数据（即风速），并作记录。5.调节调压器使输出电压以20V为间隔变化，重复3，4两步，直到电压升高到220V或风速5m/s。实验三用三线摆求圆盘的转动惯量一、实验目的与要求1.了解并掌握用三线摆法测取物体转动惯量。2.分析三线摆摆长对测量结果的影响。实验三用三线摆求圆盘的转动惯量三、实验步骤1.打开顶板上最右边的转轮锁，转动手轮，使圆盘三线摆下降约60cm，锁紧手轮2.给三线摆一个初始角（小于6度），释放圆盘后，使三线摆发生扭转振动，用秒表记录扭转20次的时间，算出振动周期T，由公式（1-6）求出圆盘的转动惯量。3.用不同的线长测三线摆的周期，测出不同线长时圆盘的转动惯量4.转动右边手轮把圆盘三线摆收回至接近上顶板位置（注意：圆盘接近顶板时，手轮转速要减慢以免线拉断）。实验三用三线摆求圆盘的转动惯量四、实验数据处理实验四用等效方法求非均质物体的转动惯量一、实验目的与要求1.了解用三线摆法测取不规则物体定轴转动惯量的方法。2.通过实验加深对转动惯量的理解。二、实验原理两个具有相同线长和直径的三线摆，其上各放置不同的物体，假如两个三线摆摆动周期一样则说明两个物体的转动惯量是相等的。实验四用等效方法求非均质物体的转动惯量三、实验步骤

1.分别转动ZME-1型理论力学多功能实验台左边两个三线摆的手轮，两个三线摆的摆长统一调整为60cm。2.一个三线摆上放发动机摇臂，一个三线摆上对称放两个规则的圆柱体铁块。3.给有非均质摇臂的圆盘三线摆以微小转角，用秒表测10个周期，并作记录。4.将对称放置的两个圆柱体的中心距离设为3cm，给以微小转角，用秒表测10个周期并记录。5.逐步增加两个圆柱体中心的间距，直至周期的变化跨越不规则物体的摆动周期。6.转动手轮，分别把两个三线摆收回至上顶板的位置（注意：圆盘接近顶板时，手轮转速要减慢以免线被拉断）。实验四用等效方法求非均质物体的转动惯量四、实验数据处理实验五求不规则物体重心2.称重法求轴对称物体的重心实验五求不规则物体重心三、实验步骤1.垂吊法（1）将型钢组合试件的轮廓描绘在一张白纸上。（2）用细绳穿过型钢组合体试件的一个孔，将其垂吊在ZME-1型理论力学多功能实验台顶板前端的螺钉上，使试件平面铅垂并保持静止。（3）使描绘的试件轮廓与试件重叠，沿着垂线，用铅笔在白纸上画两个点，过此两点的直线必然通过试件的重心。（4）再用细绳穿过试件的另一个孔，重复（2）（3）两步，得到另一条重力作用线。（5）两次悬吊垂线的交点即是该试件的重心。实验五求不规则物体重心四、实验数据处理实验六比较四种不同载荷一、实验目的与要求理解渐加载荷、冲击载荷、突加载荷与振动载荷的区别。