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文档简介
工程减振自设计实验第一页,共四十八页,2022年,8月28日ElementaryMechanicsTestCenter1、实验报告的发放(本次论文不发放)2、单独设课,学分为0.5;考试时间的确定3、总成绩:实验报告占40%,考试占60%,无实验报告,未上实验课,按不及格处理4、对于互相抄袭情况的处理5、对自己成绩有异议的情况6、第二届基础力学实验设计大赛定于明年举行,欢迎同学们踊跃报名参加
第二页,共四十八页,2022年,8月28日大连理工大学基础力学实验中心ElementaryMechanicsTestCenterthefifthmechanicstest工程减振自设计实验
第三页,共四十八页,2022年,8月28日实验基础常用数据处理工具计量基础数值修约规则误差分析第四页,共四十八页,2022年,8月28日常用数据处理工具常用的数据处理工具调查表因果图分层法排列图直方图控制图第五页,共四十八页,2022年,8月28日调查表是对数据进行收集整理和初步分析的基本工具特别是在进行开拓性的试验时,这个显得尤为重要对所进行的试验有一个清晰的认识是决定试验成败的关键比如:尺寸调查表第六页,共四十八页,2022年,8月28日因果图也称为鱼骨图或树枝图,因其形似而得名这是一种逐步深入研究和分析问题的图示方法它将与结果有关的所有因素按照因果次序加以排列同一张图上,系统而又全面完整有利于分清主次,找到解决问题的方法
第七页,共四十八页,2022年,8月28日第八页,共四十八页,2022年,8月28日常用数据处理软件OriginMATLABSPSSExcel
第九页,共四十八页,2022年,8月28日常用数据处理软件功能比较分析功能ExcelOriginMATLABSPSS二维图形强强弱弱三维图形无强弱无数据插值无强强无回归分析强弱强强函数拟合强强强无方差分析弱强弱强估计分析无无强弱假设检验弱无无强非参数检验无无无强相关分析弱无弱强傅里叶分析弱弱强无滤波分析无弱强无第十页,共四十八页,2022年,8月28日计量基础国际单位制(SI)基本单位
长度m质量kg时间s电流A热力学温度K光强度单位cad物质的量mol辅助单位平面角弧度rad立体角球面度Sr
第十一页,共四十八页,2022年,8月28日十进位制词头109G106M103k102h101da10-1d10-2c10-3m10-6μ第十二页,共四十八页,2022年,8月28日修约间隔的确定一般为10n(n为整数),或指明将数值修约到n位小数进舍规则四舍六入五考虑,五后非零就进一,五后皆零看奇偶,五前为偶应舍去,五前为奇要进一
负数修约时,先将它的绝对值按规则修约,然后在修约值前面加上负号拟修约数字应在确定修约间隔或指定修约位数后一次修约获得结果,而不得多次连续修约数值修约规则GB/T8170第十三页,共四十八页,2022年,8月28日0.5单位修约将拟修约数值X乘以2,按指定修约间隔对2X依上述规则修约,得数值(2X修约值)再除以20.2单位修约将拟修约数值X乘以5,按指定修约间隔对5X依上述规则修约,得数值(5X修约值)再除以5第十四页,共四十八页,2022年,8月28日计算过程中数字位数的选择加减运算中,有效数字以小数点位数最少的为准。在运算量大的计算中,为使误差不迅速积累,可多取一位有效数字乘除运算中,有效数字以最少有效数字位数为准,其余各数字均凑成比该因子多一个数字,而与小数点位值无关,计算结果应保留的位数与原来数字中有效数字最少的那个相同或多一位在平均值计算中,若有4个或多于4个数取平均,则平均数的有效位数可增加1位常数e、Π等的有效位数,需要几位取几位第十五页,共四十八页,2022年,8月28日将数平方或开方后,结果可比原数多保留一位或相同同时需要进行几种运算时,对需要做中间运算的数字所保留的位数,应比单一运算时所应保留的位数多一位对于采用计算器或计算机进行计算,运算过程中不需要凑整,但是运算结果必须按照数据修约规则正确处理第十六页,共四十八页,2022年,8月28日误差定义对一个物理量测量后,测量结果与该物理量真实大小之间的差异。不能完全消除,只能减小和削弱误差与真实值之比称为实际相对误差,因测量值与真实值接近,故也可以把误差与测量值之比作为标称相对误差在实际工程中,对于测量传感器的精度等级一般是采用额定相对误差表示。额定相对误差为量程范围内最大测量误差与仪器满量程值之比误差分析第十七页,共四十八页,2022年,8月28日误差的来源设备误差按来源分为①标准器误差;②仪表误差;③附件误差按表现形式分为:①机构误差;②调整误差;③量值误差环境误差人员误差方法误差第十八页,共四十八页,2022年,8月28日误差的种类按产生的原因和性质分为:随机误差(或称偶然误差)、系统误差、粗差(或称过失误差)系统误差系统误差服从某一确定的规律。它引起平均值对真值的偏离,决定着测量结果的准确度系统误差主要由仪器校准误差、实验条件、个人误差等因素引起,可分为定值系统误差和变值系统误差两大类定值系统误差:在整个测量过程中,误差大小和方向始终不变。如定值量具的偏差、计量器具的零位误差等变值系统误差:在整个测量过程中,误差大小和方向按确定的规律变化第十九页,共四十八页,2022年,8月28日粗大误差明显超出确定条件下预期的误差粗大误差往往是由于人工疏忽或环境的干扰造成的,所以也称疏失误差或粗差随机误差在实际情况相同的条件下,多次测量同一量时,绝对值和符号以不可预定方式变化的误差,称之为随机误差随机误差是判断误差、环境条件的变化于扰等许多因素共同影响的结果第二十页,共四十八页,2022年,8月28日粗差剔除准则3σ准则(莱因达准则)
n>10,|Ti-T均值|>3σ,剔除肖维勒准则
fn是n的函数,|Ti-T均值|>fnσ,剔除格拉布斯准则(Ti-T均值)/σ=g(n,a),a为显著性水平有严格概率含义,推荐使用迪克松(Dixon)准则采用极差比,数据从小到大排列第二十一页,共四十八页,2022年,8月28日粗差剔除注意事项剔除可疑数据时,首先应对样本观测值中的最小值和最大值进行判断,因为这两个值极有可能是可疑数据可疑数据每次只能剔除一个,然后按剩下的样本观测值重新计算,再做第二次判断,如此逐个地剔除,直到所有剩下的值不再是可疑数据为止。不允许一次同时剔除多个样本观测值采用不同准则对可疑数据进行判断时,可能会出现不同结论,此时要对所选用准则的适用范围,给定的检验水平的合理性,以及产生可疑数据原因等作进一步分析第二十二页,共四十八页,2022年,8月28日试验设计具备的条件理论基础试验方法熟练操作第二十三页,共四十八页,2022年,8月28日本次试验所涉及理论课内容力学教材
振动前两次试验
第二十四页,共四十八页,2022年,8月28日振动理论公式幅频特性(单自由度系统)第二十五页,共四十八页,2022年,8月28日论文要求篇幅不低于5000字,不允许打印时间课上4学时,课下不限十八周周五前提交论文第二十六页,共四十八页,2022年,8月28日论文格式要求工程背景或研究背景基本理论(研究现状)减振方法及减振措施实验设计及实验验证数据比较与处理实验结果与讨论参考文献第二十七页,共四十八页,2022年,8月28日消除震源:干扰力的存在导致强迫振动,消除振动的根本办法是消除干扰力的来源。避开共振区:使系统的固有频率远离开干扰力的频率,确保系统不在共振区内工作。增大阻尼:阻尼对受迫振动的振幅值有抑制作用,在共振区内,阻尼明显使振幅值下降。动力消振器利用两个自由度系统受迫振动的原理,使某个附属系统产生振动,以减轻主要设备的振动。工程中利用强迫振动理论进行消震或减振的方法第二十八页,共四十八页,2022年,8月28日消除震源避开共振区增大阻尼能量转化,一般是通过热能释放动能动力吸振器能量转移减振原理第二十九页,共四十八页,2022年,8月28日单式动力吸振器力学模型第三十页,共四十八页,2022年,8月28日吸振器方程特解:第三十一页,共四十八页,2022年,8月28日吸振器无量纲转换第三十二页,共四十八页,2022年,8月28日吸振原理单式动力吸振器吸振传递曲线图110第三十三页,共四十八页,2022年,8月28日实验设计与实验验证自己设计、自己实现设计一基本系统改变条件与原系统的振幅相比较
(至少减少了70%)是否达到减振目的第三十四页,共四十八页,2022年,8月28日现有仪器设备第三十五页,共四十八页,2022年,8月28日现有仪器设备第三十六页,共四十八页,2022年,8月28日现有仪器设备第三十七页,共四十八页,2022年,8月28日现有仪器设备第三十八页,共四十八页,2022年,8月28日现有仪器设备第三十九页,共四十八页,2022年,8月28日现有仪器设备第四十页,共四十八页,2022年,8月28日现有仪器设备第四十一页,共四十八页,2022年,8月28日现有仪器设备第四十二页,共四十八页,2022年,8月28日现有
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