理论力学实验报告
实验二 单自由度振动系统固有频率及阻尼的测定
一、实验目的
1、掌握测定单自由度系统固有频率、阻尼比的几种常用方法
2、掌握常用振动仪器的正确使用方法
二、实验内容
1、记录水平振动台的自由衰减振动波形
2、测定水平振动台在简谐激励下的幅频特性
3、 测定水平振动台在简谐激励下的相频特性
4、 根据上面测得的数据，计算出水平振动台的固有频率、阻尼比
三、实验原理
具有粘滞阻尼的单自由度振动系统，自由振动微分方程的标准形式为022=++q p q n q
，式中q 为广义坐标，n 为阻尼系数，eq eq m C n /2=，eq C 为广义阻力系数，eq m 为等效质量；p 为固有的圆频率，eq eq m K p /2
=，eq K 为等效刚度。在阻尼比1/<=p n ζ的小阻尼情况下，运动规律为)sin(22α+-=-t n p Ae q nt ，式中A ，α由运动的起始条件决定，d f n p π222=-。
具有粘滞阻尼的单自由度振动系统，在广义简谐激振力t H t s ωsin )(=作用下，系统强
迫振动微分方程的标准形式为t h p q n q
ωsin 22=++ ，式中eq m H h /=。系统稳态强迫振动的运动规律)sin(?ω-=t B q ，式中 振幅22220222224)1(4)(λζλωω+-=+-=B n p h
B 相位差22212arctg 2arctg λ
ζλωω?-=-=p n 其中eq k H p
h B ==20，p ωλ=。 由台面、支撑弹簧片及电磁阻尼器组成的水平振动台（见图四），可视为单自由度系统，它在瞬时或持续的干扰力作用下，台面可沿水平方向振动。
1、 衰减振动：
用一点电脉冲沿水平方向冲击振动台，系统获得一初始速度而作自由振动，因存在阻尼，系统的自由振动为振幅逐渐减小的衰减振动。阻尼越大，振幅衰减越快。
为了便于观察和分析运动规律，采用电动式相对速度拾振器将机械振动信号变换为与速度成比例的电压信号，该电压信号经过计算机A/D 和积分处理，得到与运动位移成比例的数字量，并显示运动位移随时间变化的波形。改变阻尼的大小可观察衰减振动波形的相应变
化。
选x 为广义坐标，根据记录的曲线（图一）可分析衰减振动的周期d T ，频率d f ，对数减幅系数δ及阻尼比ζ，有
i t T d ?=， d
d T f 1= )ln(1
11+=i X X i δd nT =， πδδ
πδζ2422≈+= 其中?t 为i 个整周期相应的时间间隔，1X 和1+i X 为相隔i 个周期的振幅。
图一 衰减振动记录
2、 强迫振动的幅频特性测定：
电磁激振系统由计算机虚拟信号发生器、功率放大器和激振器组成，它能对台面施加简谐激振力，当正弦交变信号通过功率放大器输给激振器的线圈时，磁场对线圈产生简谐激振力，并通过顶杆作用于台面。
保持功放的输出电流幅值不变，即保持激振力幅值不变，缓慢地由低频2Hz 到高频40Hz 改变激振频率，用相对式速度拾振器检测速度振动量，再经过积分处理后得到位移量，由测试数据可描绘出一条振幅频率特性曲线（图二）。
而根据该测试曲线可由如下关系式估算系统的固有频率n f 及阻尼比ζ
n f ≈m f ， 0
21B B m
=ζ 或 ζm f f f 212-≈ 其中m f 为振幅达到最大m B 时的激振频率；0B 为零频率的相应振幅（约等于f =2Hz 时的振幅）；1f 和2f 为振幅m B B 707.0=的对应频率，即半功率点频率。
改变阻尼大小重新进行频率扫描可获得一组相应于不同阻尼比的幅频特性曲线。
3、 强迫振动的相频特性测定：
在进行频率扫描的同时，测出振动位移与激振力之间的相位差?
x 随频率的变化。由测
试数据可描绘出相位差频率特性曲线如图三。
90-=x ?时所对应的频率即为系统的固有
频率。
由相频特性求阻尼比的原理如下：
212arctg λ
ζλ?-=x 其中n f f /=λ，f —激振频率，n f —固有频率。由于
222222222)2()1()1(2)1()2(2)1(2)121(11d d ζλλλζλλζλλζλζλλ?+-+=----?-++=x
故有 ζλ?λ1
d d 1==x
即11)d d (=-=λλ?ζx
即在相位共振点（n f f =，2/π?=x ）附近，取一小段频率区间△f 求出相应的相位变化)rad (x ??即可由下式确定阻尼比ζ（参看图三）：
x
n f f ?ζ??≈ 四、实验装置
测试系统如图四所示，其部分仪器的原理及功能说明如下：
1、实验装置：
振动台系统由台面、支撑弹簧片及电磁阻尼器组成，台面可沿水平面纵轴方向振动。铝质台面在电磁阻尼器的磁隙中运动时，产生与运动速度成正比的电涡流阻尼，调节阻尼电磁铁的励磁电流可改变阻尼的大小。
表一 实验设备名称
阻尼励磁电源及
功率放大器接线盒
图四 测试系统框图
2、相对式速度拾振器：
CD-2型相对式速度拾振器原理结构简图如图五所示，它由磁路系统、线圈、弹簧片、连接杆、顶杆和限幅箱等六部分组成。其中，线圈、连接杆和顶杆构成拾振器的可动部分，磁钢和钢质外壳构成带有环形磁隙的磁路系统。使用时，传感器外壳用安装座固定在基座上，顶杆借助拱形簧片的变形恢复力压紧在测量对象上，从而带动线圈相对环形磁隙以相对速度r V 振动，因而切割磁力线而产生感应电势，其开路电压的大小为
或V (r BlV U )mV
B 为磁隙的磁感应强度)(wb/m 2；l 为线圈在磁隙中有效长度（m ）；Bl 的值表示对
应于单位速度的感应电势，称为拾振器的名义灵敏度，由厂家提供。CD-2拾振器的名义灵敏度约为30V/m/s或30mV/mm/s。
图五相对式速度拾振器结构简图
3、电磁激振器：
JZ-1型电磁激振器与CD-2型相对式速度拾振器在结构上甚至尺寸上都完全相同，只是二者互为逆变换器。拾振器的作用是将机械能转换为电能。为获得高的名义灵敏度，线圈通常用很细的铜线绕成很多圈。激振器的作用是将电能转换为机械能，为生产较大推力，线圈选用较粗的铜线绕成，以便允许通过较强的电流。设电流为I(A或mA)，产生的激振力为F，则
BlI
F
N
)
(
B、l的意义同拾振器。但对激振器说，Bl的值表示单位电流产生的激振力大小，称为力常数，由厂家提供。JZ-1的力常数约为5N/A。频率可变的简谐电流由计算机的虚拟信号发生器和功率放大器提供。
4、计算机虚拟设备：
在计算机内部，插有A/D、D/A接口板。按照单自由系统按测试要求，进行专门编程，完成模拟信号输入、输出、显示、信号分析和处理等功能。
在自由衰减振动测试中，单击“自由衰减记录”功能键，可以实现电子脉冲敲击，触发等待、波形记录、光标读数等功能，此时显示界面如图七所示。
在强迫振动的幅频特性和相频特性的测试中，单击“简谐激励振动”程序，可以实现信号发生器（产生一个可调节频率的正弦信号）、积分、电压表（完成两个信号有效值比）、波形显示等功能。显示界面如图八所示。
五、实验步骤
1、打开微型计算机，运行进入“单自由度系统”程序。
2、单击“设备虚拟连接”功能图标，进入设备连接状态，参照图六对显示试验设备进行联
线。连线完毕后，单击“连接完毕”，如连接正确，则显示“连接正确”，即可往下进行，否则重新连接，直至连接正确。
3、 接通阻尼器励磁及功率放大器电源，调励磁电流为某一定值。（分别为I=0.6A 、0.8A 、1.0A ）
4、 测定自由衰减振动：
单击“自由衰减记录”功能图标，进入如图七显示界面。单击 (Start)键，开始测试。由一电脉冲沿水平方向突然激励振动台，微机屏幕上显示自由衰减曲线。用鼠标调节光标的位置，读出有关的数据。改变周期数i 的数值，即可直接显示相应的周期和频率。
5、 测定幅频特性和相频特性：
单击“简谐激励振动”功能图标，按图八所示，单击“信号输入显示框中的频率，将弹出一个对话框，可以直接输入激励频率。也可单击频率的单步步进键进行激励调节。
单击 (Start)键，开始测试，开始强迫振动幅频特性和相频特性测量，其中2Hz —15Hz 内大致相隔1Hz 设一个测点；15Hz —30Hz 内每隔5Hz 设一个测点。
在显示检测框显示力信号和相应信号波形，以便观察信号的质量。幅值比显示振动位移与力的有效值比B 。精确测出幅值振幅B 的最大值m B 及对应的频率m f ，并精确找出与振幅m B B 707.0=对应的频率1f 和)(212f f f f
m <<。相位差显示振动位移与力信号相位差v ?。精确测出相位差 0=v ?（即 90-=x ?）相应的频率n f 。由于相频特性在n f 邻近变
化大，应加密测点。
6、 改变阻尼器励磁电流值，重复以上步骤。 六、实验报告要求
1、简述实验目的、内容、原理、装置及实验步骤，实验报告的文字部分必须手写。本次实验报告中叙述实验目的、内容、原理、装置及实验步骤部分不得超过4页。严禁照抄实验指导书！
2、根据自由衰减振动记录的有关数据，分析计算系统的频率及阻尼比。
3、 整理幅频特性测试数据，在同一图上绘出几条幅频（f B －）特性曲线，分析阻尼的影响并计算系统的固有频率及阻尼比。
4、 整理相频特性的测试数据，在同一图上绘出几条相位差频率（)f x -?特性曲线，由此分析阻尼的影响并计算系统的固有频率及阻尼比。
5、 分析、讨论三种测量方法和实验结果。
6、 教师签名的原始数据表附在实验报告最后，原始数据记录纸在实验课上提供，必须每人交一份，可以复印。原始数据上要写清所有人的姓名学号，不得使用铅笔记录。
七、参考资料
1 清华大学理论力学教研组编. 第十三章 质点沿直线的振动—§13-1~§13-3. 《理论力学》（第四版）.
2 范钦珊主编. 第14章 振动—§14-1~14-3.《工程力学教程（Ⅲ）》.
图六试验设备虚拟连接图
图七自由衰减记录波形显示界面
图八简谐激励强迫振动显示界面
流体力学实验报告
流体力学 实验指导书与报告 静力学实验 雷诺实验 中国矿业大学能源与动力实验中心
学生实验守则 一、学生进入实验室必须遵守实验室规章制度，遵守课堂纪律，衣着整洁，保持安静，不得迟到早退，严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。如有违犯，指导教师有权停止基实验。 二、实验课前，要认真阅读教材，作好实验预习，根据不同科目要求写出预习报告，明确实验目的、要求和注意事项。 三、实验课上必须专心听讲，服从指导教师的安排和指导，遵守操作规程，认真操作，正确读数，不得草率敷衍，拼凑数据。 四、预习报告和实验报告必须独自完成，不得互相抄袭。 五、因故缺课的学生，可向指导教师申请一次补做机会，不补做的，该试验以零分计算，作为总成绩的一部分，累计三次者，该课实验以不及格论处，不能参加该门课程的考试。 六、在使用大型精密仪器设备前，必须接受技术培训，经考核合格后方可使用，使用中要严格遵守操作规程，并详细填写使用记录。 七、爱护仪器设备，不准动用与本实验无关的仪器设备。要节约水、电、试剂药品、元器件、材料等。如发生仪器、设备损坏要及时向指导教师报告，属责任事故的，应按有关文件规定赔偿。 八、注意实验安全，遵守安全规定，防止人身和仪器设备事故发生。一旦发生事故，要立即向指导教师报告，采取正确的应急措施，防止事故扩大，保护人身安全和财产安全。重大事故要同时保护好现场，迅速向有关部门报告，事故后尽快写出书面报告交上级有关部门，不得隐瞒事实真相。 九、试验完毕要做好整理工作，将试剂、药品、工具、材料及公用仪器等放回原处。洗刷器皿，清扫试验场地，切断电源、气源、水源，经指导教师检查合格后方可离开。 十、各类实验室可根据自身特点，制定出切实可行的实验守则，报经系(院)主管领导同意后执行，并送实验室管理科备案。 1984年5月制定 2014年4月再修订 中国矿业大学能源与动力实验中心
理论力学实验报告
实验一求不规则物体的重心 一、实验目的：用悬吊法和称重法求出不规则物体的重心的位置。 二、实验设备仪器：ZME-1型理论力学多功能实验台，直尺、积木、磅秤、胶带、白纸等。 三、实验原理方法简述 （一）悬吊法求不规则物体的重心 适用于薄板形状的物体，先将纸贴于板上，再在纸上描出物体轮廓，把物体悬挂于任意一点A，如图1-1（a）所示，根据二力平衡公理，重心必然在过悬吊点的铅直线上，于是可在与板贴在一起的纸上画出此线。然后将板悬挂于另外一点B，同样可以画出另外一条直线。两直线的交点C就是重心，如图1-1（b）所示。 A (a) 图1-1 （二）称重法求轴对称物体的重心 对于由纵向对称面且纵向对称面内有对称轴的均质物体，其重心必在对称轴上。
图1-2 首先将物体支于纵向对称面内的两点，测出两个支点间的距离l ，其中一点置于磅秤上，由此可测得B 处的支反力N1F 的大小，再将连杆旋转180O ，仍然保持中轴线水平，可测得N2F 的大小。重心距离连杆大头端支点的距离C x 。根据平面平行力系，可以得到下面的两个方程： C 1N N21N =?-?=+x W l F W F F 根据上面的方程，可以求出重心的位置： N2 N11N F F l F x C +?= 四、实验数据及处理 （一）悬吊法求不规则物体的重心 （二）称重法求对称连杆的重心。 a.将磅秤和支架放置于多功能台面上。将连杆的一断放于支架上，另一端放于支架上，使连杆的曲轴中心对准磅秤的中心位置。并利用积木块调节连杆的中心位置使它成水平。记录此时磅秤的读数 F N1=1375g b.取下连杆，记录磅秤上积木的重量F J1=385g c.将连杆转?180，重复a 步骤，测出此时磅秤读数F N2=1560g d.取下连杆，记录磅秤上积木的重量F J1=0g
实验2 理论力学组合实验__物体转动惯量的“三线摆”法测定
实验报告 课程名称：《理论力学实验》指导老师：________________成绩：__________________ 实验名称：物体转动惯量的测定实验类型：创新型同组学生姓名：__________ 一、实验目的 1、通过实验加深对转动惯量的理解； 2、了解并掌握用“三线摆”方法测取物体转动惯量的方法； 3、验证圆盘的转动惯量，并分析“三线摆”摆长对测量的误差； 4、用等效方法，测取不规则物体的定轴转动惯量； 二、实验仪器和设备 1、TME—1理论力学多功能实验装置； 2、圆盘“三线摆”1个； 3、不规则物体（飞机模型）1个； 4、圆形铁柱2个； 5、光电计时器1个； 6、卷尺1支。 三、实验原理 （提示：线长L和扭振周期T，则物体的转动惯量： 2 02 T MgR r J l π '' ?? = ? ?? 。） 实验原理描述：（由学生自行推导）专业：________________ 姓名：________________ 学号：________________ 日期：________________ 地点：________________
实验原理描述（续） 四、实验方法与步骤 A、圆盘转动惯量验证实验 基本要点： 1、确保三线摆的三条摆线等长平行； 2、标准圆盘用水平仪校正水平； 3、测量摆线竖直高度及大圆盘摆线处半径R'、小圆盘摆线处半径r'； 4、测量摆动周期；（使用仪器自动计时，一般为30个周期） 5、调整摆线长度，重复上述实验步骤测量3组。 详细内容请学生补充： B、不规则物体转动惯量的测定（等效法） 详细内容请学生补充：
五、实验结果与数据处理 A、圆盘转动惯量验证实验 圆盘直径D= mm,摆线半径R＇= mm，r＇= mm，圆盘的质量M= g 转动惯量理论值= kgm2 B、不规则物体转动惯量的测定（等效法） 摆线长度L= cm，不规则物体的质量M= g，扭振周期T= s 六、注意事项 1、在升降三线摆时，手轮的拨档开关必须处于松动状态，即逆时针到底； 2、摆的初始偏转角应小于或等于6°角； 3、摆的三根线应等长，以保持圆盘水平； 4、实际测试时，不应有较大幅度的平动； 5、不规则物体的转动轴心应与圆盘中心重合；
流体力学实验报告材料
流体力学实验组 班级化33姓名吴凡灿学号2013011925成绩 实验时间第6周周日同组成员芦琛琳、董晓锐 一、实验目的 1、观察塔板上气液两相流动状况，测量气体通过塔板的压力降与空塔气速的关系；测定雾沫夹带量、漏液量与气速的关系； 2、研究板式塔负荷性能图的影响因素，作出筛孔塔板或斜孔塔板的负荷性能图；比较筛孔塔板与斜孔塔板的性能； 3、观察填料塔内气液两相流动状况，测定干填料及不同液体喷淋密度下填料层的阻力降与空塔气速的关系； 4、测定填料的液泛气速，并与文献介绍的液泛关联式比较； 5、测定一定压力下恒压过滤参数K 、q e 和t e ； 6、测定压缩性指数S 和物料特性常数K 。 二、实验原理 1．板式塔流体力学特性测定 塔靠自下而上的气体和自上而下的液体逆流流动时相互接触达到传质目的，因此，塔板传质性能的好坏很大程度上取决于塔板上的流体力学状态。当液体流量一定，气体空塔速度从小到大变动时，可以观察到几种正常的操作状态：鼓泡态、泡沫态和喷射态。当塔板在很低的气速下操作时，会出现漏液现象；在很高的气速下操作，又会产生过量液沫夹带；在气速和液相负荷均过大时还会产生液泛等几种不正常的操作状态。塔板的气液正常操作区通常以塔板的负荷性能图表示。负荷性能图以气体体积流量（m 3/s ）为纵坐标，液体体积流量（m 3/s ）为横坐标标绘而成，它由漏液线、液沫夹带线、液相负荷下限线、液相负荷上限线和液泛线五条线组成。当塔板的类型、结构尺寸以及待分离的物系确定后，负荷性能图可通过实验确定。 传质效率高、处理量大、压力降低、操作弹性大以及结构简单、加工维修方便是评价塔板性能的主要指标。为了适应不同的要求，开发了多种新型塔板。本实验装置安装的塔板可以更换，有筛板、浮阀、斜孔塔板可供实验时选用，也可将自行构思设计的塔板安装在塔上进行研究。 筛板的流体力学模型如下： 1) 压降 l c p p p ?+?=? 式中，Δp —塔板总压降，Δp c —干板压降，Δp l —板上液层高度压降， 其中 2 0)( 051.0c u g p v c ρ=? 式中ρv —气相密度，kg/m 3；g —重力加速度，m/s 2，u 0—筛孔气速，m/s ，c 0—筛孔流量系数， 筛板上因液层高度产生的压降Δp l 即液层有效阻力h l ：
ZME-1型理论力学
理论力学实验报告 实验名称：ZME-I型理论力学 多功能试验台实验 指导教师： 学院：建筑工程学院 班级：工力131 学号： 姓名： 时间：2016.12.29 昆明理工大学
ZME-I型理论力学多功能试验台实验报告 实验设备名称： ZME-I型理论力学多功能试验台 实验日期： 2016.12.27 试验一：测试单自由度振动系统的变形，计算刚度系数与固有频率 一、实验目的 1.了解并掌握单自由度振动系统的刚度系数k的测定； ； 2.求取单自由度振动系统的固有频率f 二、实验设备和仪器 1.ZME—1理论力学多功能实验装置； 2.质量为0.138kg的高压输电线模型； 3.100g砝码2个，200g砝码2个； 三、实验原理 弹簧质量组成的单自由度振动系统，在弹簧的线性变形范围内，系统的变形和所受到的外力的大小成线性关系。据此，施加不同的力，产生不同的变形，可以得到系统的刚度系数。 四、实验方法与步骤： 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的位置； 2.首先把一个200g的砝码放在砝码托盘上，稳定后读取并记录指针的偏移位置； 3.逐步增加砝码质量至600g，并记录相应的指针偏移位置； 4.在坐标上画出系统变形与砝码重量之间的关系曲线； 5.计算振动系统的刚度系数和固有频率。 图1 加200g砝码图2 加至600g砝码
五、数据记录及处理： 表一： 5.88 75 48 122.5 图3 振体竖向变形图 1.单自由度系统的等效刚度： l k eq ?=W =125.33N/m 2.单自由度系统的固有振动频率： m k 21f eq n π = =4.8Hz 实验二：物体重心的测试 一、实验目的： 1.用悬吊法测取不规则物体的重心位置； 2.用称量法测取连杆的重心位置，并计算其重量。 二、实验设备和仪器： 1.ZME —1理论力学多功能实验台； 2.不规则物体（各种型钢组合体）； 3.连杆1个； 4.台秤1台。 三、实验原理： 物体重心的位置是固定不变的，利用柔软细绳的受力特点和二力平衡原理，我们可以用悬挂的方法决定重心的位置；再利用平面一般力系的平衡条件，可以测取连杆的重心位置和物体的重量。
理论力学 matlab编程
力系平衡问题 一、实验目的 1、进一步掌握力系平衡知识； 2、掌握利用理论力学知识解决复杂力系平衡问题的能力； 3、提高利用计算机进行辅助分析的能力。 二、实验内容 利用Matlab求解刚体系平衡问题。 三、实验原理 1、力系平衡方程； 2、代数方程求解命令solve。 四、实验工具 计算机以及Matlab软件 五、实验过程 1、力学模型建立、描述 组合梁由AC和CD铰接而成。已知：q=5KN/m,力偶矩M=20KN.m，不计梁重。试求支座A，B，C，D处的约束力。 2、数学模型的建立 -Fay-FCy+FBy-q*4=0 Fax-FCx=0 FBy*2-FCy*4-q*4*2=0 -FD*cos(pi/6)+FCx=0 FD*sin(pi/6)+FCy=0 -M+FD*4*sin(pi/6)=0 3、数学模型求解仿真 编写Matlab命令文件如下： clear eq1='-q*4-FA y-FCy+FBy=0'; eq2='FAx-FCx=0'; eq3='FBy*2-FCy*4-q*4*2=0'; eq4='FCy+FD*sin(pi/6)=0'; eq5='FCx-FD*cos(pi/6)=0'; eq6='FD*4*sin(pi/6)-M=0'; s=solve(eq1,eq2,eq3,eq4,eq5,eq6,'FAx','FA y','FBy','FCx','FCy','FD'); q=5;M=20;
%单位为KN FAx=subs(s.FAx) FA y=subs(s.FA y) FBy=subs(s.FBy) FCx=subs(s.FCx) FCy=subs(s.FCy) FD=subs(s.FD) 六、实验结果 FAx =8.6603 FA y =-5 FBy =10 FCx =8.6603 FCy =-5 FD =10
转动惯量实验报告-理论力学
理论力学转动惯量 实验报告 实验小组成员：1453352 郭佳林 1453422 贺春森 1453442 刘美岑 1450051 万丽娟 1453208 王玮 实验时间：2015年5月24日13：30——15：30 实验地点：同济大学四平路校区力学实验中心 【实验概述】 转动惯量是描述刚体转动中惯性大小的物理量，它与刚体的质量分布及转轴位置有关。正确测定物体的转动惯量，对于了解物体转动规律，机械设计制造有着非常重要的意义。然而在实际工作中，大多数物体的几何形状都是不规则的，难以直接用理论公式算出其转动惯量，只能借助于实验的方法来实现。因此，在工程技术中，用实验的方法来测定物体的转动惯量就有着十分重要的意义。IM-2 刚体转动惯量实验仪，应用霍尔开关传感器结合计数计时多功能毫秒仪自动记录刚体在一定转矩作用下，转过π角位移的时刻，测定刚体转动时的角加速度和刚体的转动惯量。因此本实验提供了一种测量刚体转动惯量的新方法，实验思路新颖、科学，测量数据精确，仪器结构合理，维护简单方便，是开展研究型实验教学的新仪器。 【实验目的】 1.了解多功能计数，计时毫秒仪实时测量（时间）的基本方法。 2.用刚体转动法测定物体的转动惯量。 3.验证转动的平行轴定理。 4.验证刚体定轴转动惯量与外力矩无关。 【实验原理】
1.转动力矩、转动惯量和角加速度的关系 系统在外力矩作用下的运动方程 错误!未找到引用源。（1） 由牛顿第二定律，可知： 砝码下落时的运动方程为： 即绳子的张力 砝码与系统脱离后的运动方程 （2） 由方程（1）和（2）可得： （3） 2.角速度的测量 。（4） 若在t1、t2时刻测得角位移θ1、θ2，则 （5） （6） 所以，由方程（5）和（6），可得： 3.转动惯量J的理论公式 1)设圆形试件，质量均匀分布，总质量为M，其对中心轴的转动惯量为J， 外径为D1,，内径为D2，则
20XX190201班理论力学实验报告数据已填写
20XX190201班理论力学实验报告数据已填 写 实验一求不规则物体的重心 一、实验目的：用悬吊法和称重法求出不规则物体的重心的位置。 二、实验设备仪器：ZME-1型理论力学多功能实验台，直尺、积木、磅秤、胶带、白纸等。三、实验原理方法简述 （一）悬吊法求不规则物体的重心 适用于薄板形状的物体，先将纸贴于板上，再在纸上描出物体轮廓，把物体悬挂于任意一点A，如图1-1（a）所示，根据二力平衡公理，重心必然在过悬吊点的铅直线上，于是可在与板贴在一起的纸上画出此线。然后将板悬挂于另外一点B，同样可以画出另外一条直线。两直线的交点C就是重心，如图1-1（b）所示。 FFABCWW(a)A(b) 图1-1 （二）称重法求轴对称物体的重心 对于由纵向对称面且纵向对称面内有对称轴的均质物体，其重心必在对称轴上。 AxCAWBFN1lWBxCFN2l(a)(b)
图1-2 首先将物体支于纵向对称面内的两点，测出两个支点间的距离l，其中一点置于磅秤上，由此可测得B处的支反力FN1的大小，再将连杆旋转180O，仍然保持中轴线水平，可测得FN2的大小。重心距离连杆大头端支点的距离xC。根据平面平行力系，可以得到下面的两个方程： FN1?FN2?WFN1?l?W?xC?0 根据上面的方程，可以求出重心的位置： xC?FN1?l FN1?FN2四、实验数据及处理 （一）悬吊法求不规则物体的重心 A C B （二）称重法求对称连杆的重心。 a.将磅秤和支架放置于多功能台面上。将连杆的一断放于支架上，另一端放于支架上，使连杆的曲轴中心对准磅秤的中心位置。并利用积木块调节连杆的中心位置使它成水平。记录此时磅秤的读数FN1=1375g b.取下连杆，记录磅秤上积木的重量FJ1=385g c.将连杆转180?，重复a步骤，测出此时磅秤读数 FN2=1560g d.取下连杆，记录磅秤上积木的重量FJ1=0g e.测定连杆两支点间的距离l=221mm f.计算连杆的重心位置
理论力学组合实验
理论力学组合实验报告 使用设备名称与型号 同组人员 实验时间 一、实验目的 理论力学是一门理论性较强的技术基础课，是现代工程技术基础理论之一，在日常生 活、工程技术各领域都有着广泛的应用。这门学科的理论比较抽象，真正掌握也较困难。 本实验指导书介绍理论力学的六个小实验，让学生在做实验过程中既动手又动脑，培养 学生的创新思维和科学实验能力。 二、实验设备与仪器 理论力学多功能实验台ZME-1型 三、实验原理 四、实验操作步骤 实验（1）：求弹簧质量系统的固有频率 在高压输电线模型的砝码盘上，分四次挂上不同重量的砝码，观察并记录弹簧的变 形。 实验（2）：求重心的实验方法 （A）悬吊法 将求重心的型钢片状试件，用细绳将其挂吊在上顶板前端的螺钉上，再换一个位置 挂吊，通过两次挂吊便可求出重心位置。 （B）称量法 使用连杆、积木、台称，利用已学力学知识，用称量法求连杆的重量及重心位置。 实验（3）：验证均质圆盘转动惯量的理论公式 转动实验台右边手轮，使圆盘三线摆摆长下降为60cm，左手给三线摆一初始角（一般小于60），释放圆盘后，三线摆发生扭转振动。右手拿秒表，记录扭转十次或以上的时 间，并算出周期，比较实验与理论计算两种方法求得的转动惯量，确定误差，还可以求
摆长（四种长度）对误差的影响。 由弹簧的变形计算该系统的等效刚度和固有频率。 实验（4）：用等效方法求非均质物体转动惯量 分别转动左边两个三线摆的手轮，让有非均质摇臂的圆盘三线摆下降至摆长约60cm，也使配重相同的带有强磁铁的两个圆柱铁三线摆下降到相同的高度进行转动惯量等效实 验，测出扭转振动的周期，再与两个圆柱的三线摆计算周期进行等效，从而求出非均质 摇臂的转动惯量。 五、实验结果及分析计算 1、弹簧质量系统的固有频率 砝码重量（N） 弹簧变形量(mm) 2、连杆的重心 连杆两圆心距离(cm) 支撑力F1(N) 支撑力F2(N)
理论力学转动惯量实验报告
理论力学转动惯量 实验报告
【实验概述】 转动惯量是描述刚体转动中惯性大小的物理量，它与刚体的质量分布及转轴位置有关。 正确测定物体的转动惯量,~对于了解物体转动规律,~机械设计制造有着非常重要的意义。 然 而在实际工作中,大多数物体的几何形状都是不规则的, 难以直接用理论公式算出其转动惯~ 量，只能借助于实验的方法来实现。 因此，在工程技术中，用实验的方法来测定物体的转动 ’ 惯量就有着十分重要的意义。 IM-2刚体转动惯量实验仪，应用霍尔开关传感器结合计数计 ’ 时多功能毫秒仪自动记录刚体在一定转矩作用下， 的角加速度和刚体的转动惯量。 因此本实验提供了一种测量刚体转动惯量的新方法, 实验思 路新颖、科学，测量数据精确，仪器结构合理，维护简单方便，是开展研究型实验教学的新 仪器。 【实验目的】 1. 了解多功能计数计时毫秒仪实时测量(时间)的基本方法 2. 用刚体转动法测定物体的转动惯量 3. 验证刚体转动的平行轴定理 4. 验证刚体的转动惯量与外力矩无关 【实验原理】 1. 转动力矩、转动惯量和角加速度关系系统在外力矩作用下的运动方程 即绳子的张力T=m(g-r p 2) 砝码与系统脱离后的运动方程 (2) 由方程(1) (2)可得 J=mr(g-r p 2)/( p 2- p 1) 2. 角加速度的测量 0=3 o t+? p t2 若在t 1 、t 2时刻测得角位移0 1、B 2 则 0 1 = 3 0 t 1+? p t2 0 2=3 0 t 2+? p t2 所以，由方程(5)、(6)可得 p =2 (0 2 t 1- 0 1 t 2) / t 1 t 2 (t 2- t 1) 【实验仪器】 转过n 角位移的时刻，测定刚体转动时 T X 叶M 严J p 2 (1) 由牛顿第二定律可知，砝码下落时的运动方程为: mg-T=ma (5)
摩擦因数测定实验
摩擦因数测定实验 一、实验目的 1.掌握动滑动摩擦因数测定的实验原理； 2.掌握动滑动摩擦因数测试的方法； 3.对比不同材料相对滑动时的摩擦因数。 二、实验仪器设备 1.理论力学多功能实验台摩擦因数测定装置 2.滑动试块 三、实验原理 假定质量为m的滑块沿倾角为θ的斜面以加速度a滑下，动滑动摩擦因数为f 。对滑块进行受力分析可得： d 为了测定加速度a的大小，在斜面板上安装有两个光电门，在每个滑块上设置有左右两个挡光片，宽度为50mm。设左挡光片通过第一个光电门的时间为t1，滑块速度为v1；通过第二个光电门的时间为t2，速度为v2。滑块左挡光片通过两
个光电门的时间间隔为t 3。 为了采用挡光片的中心速度代表滑块的速度，对t 3修正为t 4 。则： 实验时通过光电门自动采集时间t1、t2和t3，读取斜面板的倾角，即可计算出动滑动摩擦因素的大小。 四、 实验步骤 1. 调节斜面倾角，确保滑块能顺利下滑，记录角度值。 2. 打开系统电源开关，点击触摸屏中央进入用户界面，输入用户名（1）与密码 （1），进入主菜单，点击“摩擦因数实验”进入测试界面。 3. 先按“复位”键，将表格中数据清零，再按“开始”按钮，“运行”开始闪烁，仪器进入数据采集准备状态。 4. 将滑块放在斜面高端，松手让其自由滑落，系统显示t 1、t 2 、t 3，记录数据到报告表格中。 5. 再按 “开始”按钮，进行第二次实验，重复步骤4共测量10次。 6. 更换实验材料，重复实验步骤3-5。 221 1t S v t S v ==2 22134t t t t +-=412t v v a -=θθcos )(tan 42121g t t t t t s f d --=
四川大学化工原理流体力学实验报告
化工原理实验报告流体力学综合实验 姓名: 学号: 班级号: 实验日期:2016、6、12 实验成绩:
流体力学综合实验 一、 实验目的: 1. 测定流体在管道内流动时的直管阻力损失,作出与Re 的关系曲线。 2. 观察水在管道内的流动类型。 3. 测定在一定转速下离心泵的特性曲线。 二、实验原理 1、求 与Re 的关系曲线 流体在管道内流动时,由于实际流体有粘性,其在管内流动时存在摩擦阻力,必然会引起 流体能量损耗,此损耗能量分为直管阻力损失与局部阻力损失。流体在水平直管内作稳态流 动(如图1所示)时的阻力损失可根据伯努利方程求得。 以管中心线为基准面,在1、2截面间列伯努利方程: 因u 1=u 2,z 1=z 2,故流体在等直径管的1、2两截面间的阻力损失为 ρP h f ?= 流体流经直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可由范宁公式求得,其表达式为 22 u d l h f ??=λ 由上面两式得: 22u l d P ???= ρλ 而 μρdu = Re 由此可见,摩擦系数与流体流动类型、管壁粗糙度等因素有关。由因此分析法整理可形象地表示为 )(Re,d f ελ= 式中:f h -----------直管阻力损失,J/kg; λ------------摩擦阻力系数; d l .----------直管长度与管内径,m; P ?---------流体流经直管的压降,Pa; ρ-----------流体的密度,kg/m3; 1 1 2 2 图1 流体在1、2截面间稳定流动 f h gz u p P +++=++22221211 2gz 2u ρρ
理论力学实验报告2017
《理论力学》实验报告 班级： 姓名： 学号： 成绩：
实验一 实验方法测定物体的重心 一、实验目的： 1、通过实验加深对合力概念的理解； 2、用悬挂法测取不规则物体的重心位置； 3、用称重法测物体的重心位置并用力学方法计算重量。 二、实验设备和仪器 1、理论力学多功能实验装置； 2、不规则物体（各种型钢组合体）； 3、连杆模型； 4、台秤。 三、实验原理 物体的重心的位置是固定不变的。再利用柔软细绳的受力特点和两力平衡原理，我们可以用悬挂的方法决定重心的位置；又利用平面一般力系的平衡条件，可以测取杆件的重心位置和物体的重量。 物体的重量：21F F W +=；重心位置：W l F x C 1= 四、实验方法和步骤 A 、悬挂法 1、从柜子里取出求重心用的组合型钢试件，用将把它描绘在一张白纸上； 2、用细索将其挂吊在上顶板前面的螺钉上（平面铅垂），使之保持静止状 态； 3、用先前描好的白纸置于该模型后面，使描在白纸上的图形与实物重叠。 再用笔在沿悬线在白纸上画两个点，两点成一线，便可以决定此状态的重力作用线； 4、变更悬挂点，重复上述步骤2-3，可画出另一条重力作用线； 5、两条垂线相交点即为重心。
B、称重法 1、取出实验用连杆。将连杆一端放在台秤上，一端放在木架上，并使连杆保 持水平。 2、读取台秤的读数，并记录； 3、将连杆两端调换，并使摆杆保持水平； 4、重复步骤2； 五、数据记录与处理 A、悬挂法（请同学另附图） B、称重法 六、注意事项 1、实验时应保持重力摆水平； 2、台称在使用前应调零。
实验二、四种不同类型载荷的比较实验 一、实验目的 1、了解四种常见的不同载荷； 2、比较四种不同类型载荷对承载体的作用力特性。 二、实验仪器和设备 1、理论力学多功能实验装置； 2、2kg台秤1台； 3、0.5kg重石英沙1袋； 4、偏心振动装置1个。 三、实验原理 渐加载荷、突加载荷、冲击载荷和振动载荷是常见的四种载荷。不同类型的载荷对承载体的作用力是不同的。将不同类型的载荷作用在同一台秤上，可以方便地观察到各自的作用力与时间的关系曲线，并进行相互比较。 四、实验方法和步骤 1、将台秤置于实验装置合适的位置并放平稳； 2、渐加载荷：取出装有石英沙的袋子，将沙子缓慢、渐渐地倒入台秤上的 托盘中，仔细观察台秤指针的变化，并描绘出作用力的时程曲线示意图； 3、突加载荷：将托盘中的石英沙装回原袋子，用手将沙袋拎起至刚好与托 盘分离时突然松手，仔细观察台秤指针的变化，并描绘出作用力的时程 曲线示意图； 4、冲击载荷：再将沙袋拎起至某一高度（如5cm）后自由释放，沙袋对台秤 造成一定的冲击，仔细观察台秤指针的变化，并描绘出作用力的时程曲 线示意图； 5、振动载荷：用偏心振动装置代替沙袋。先打开偏心振动装置上的电源开 关让其上的电机旋转，然后轻轻置于台秤的托盘上。仔细观察台秤指针 的变化，并描绘出作用力的时程曲线示意图。 五、实验结果与数据处理
转动惯量的测定实验报告
理论力学转动惯量实验报告
: 实验小组成员 19:30 ——18:005年月18日:2018实验时间 :同济大学四平路校区力学实验中心实验地点 【实验目的】 1. 了解多功能计数计时毫秒仪实时测量（时间）的基本方法 2. 用刚体转动法测定物体的转动惯量 3. 验证刚体转动的平行轴定理 4. 验证刚体的转动惯量与外力矩无关 【实验原理】
1.转动力矩、转动惯量和角加速度关系系统在外力矩作用下的运动方程 T×r+M=Jβ（1μ）2 mg-T=ma由牛顿第二定律可知，砝码下落时的运动方程为：T=m(g-rβ)即绳子的张力2砝码与系统脱离后的运动方程 M=Jβμ1 （2） ）可得（1）2由方程（J=mr(g-rβ)/(β-β) ）3221（2.角加速度的测量θ=ωt+?βt2）（04、θθ、tt2 12若在时刻测得角位移1 2+=θωt?βt ）则5101（θ=ωt+?βt2 2 ）026（所以，由方程（5）、（6）可得 β=2（θt-θt）/ t t（t- t）11212122 】实验仪器【． 1、IM-2刚体转动惯量实验仪(含霍尔开关传感器、计数计时多功能毫秒仪、一根细绳、一个质量为100g的砝码等，塔轮直径从下至上分别为30mm、40mm、50mm、60mm，载物台上的孔中心与圆盘中心的距离分别为40mm、80mm、120mm) 2、一个钢质圆环(内径为175mm，外径为215mm，质量为995g) 3、两个钢质圆柱(直径为38mm，质量为400g) 【实验步骤】 1. 实验准备 在桌面上放置IM-2转动惯量实验仪，并利用基座上的三颗调平螺钉，将仪器调平。将滑轮支架固定在实验台面边缘，调整滑轮高度及方位，使滑轮槽与选取的绕线塔轮槽等高，且其方位相互垂直。 通用电脑计时器上光电门的开关应接通，另一路断开作备用。当用于本实验时，设置1个光电脉冲记数1次，1次测量记录大约20组数。 2. 测量并计算实验台的转动惯量 1) 放置仪器，滑轮置于实验台外3-4cm处，调节仪器水平。设置毫秒仪计数次数为20。 2) 连接传感器与计数计时毫秒仪，调节霍尔开关与磁钢间距为，转离磁钢，复位毫秒仪，转动
流体力学-伯努利方程实验报告
中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告 实验日期：2014.12.11成绩： 班级：石工12-09学号：12021409姓名：陈相君教师：李成华 同组者：魏晓彤，刘海飞 实验二、能量方程（伯诺利方程）实验 一、实验目的 1．验证实际流体稳定流的能量方程； 2．通过对诸多动水水力现象的实验分析，理解能量转换特性； 3．掌握流速、流量、压强等水力要素的实验量测技能。 二、实验装置 本实验的装置如图2-1所示。 图2-1 自循环伯诺利方程实验装置 1.自循环供水器； 2.实验台； 3.可控硅无极调速器；4溢流板；5.稳水孔板； 6.恒压水箱； 7.测压机；8滑动测量尺；9.测压管；10.试验管道； 11.测压点；12皮托管；13.试验流量调节阀 说明 本仪器测压管有两种： （1）皮托管测压管（表2-1中标﹡的测压管），用以测读皮托管探头对准点的总水头； （2）普通测压管（表2-1未标﹡者），用以定量量测测压管水头。 实验流量用阀13调节，流量由调节阀13测量。
三、实验原理 在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。可以列出进口断面（1）至另一断面（i ）的能量方程式（i =2,3,…,n ） i w i i i i h g v p z g p z -++ + =+ + 1222 2 111 1αγυαγ 取12n 1a a a ==???==，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出 z+p/r 值，测 出透过管路的流量，即可计算出断面平均流速，从而即可得到各断面测压管水头和总水头。 四、实验要求 1．记录有关常数实验装置编号 No._4____ 均匀段1d = 1.40-210m ?；缩管段2d =1.01-210m ?；扩管段3d =2.00-2 10m ?； 水箱液面高程0?= 47.6-2 10m ?；上管道轴线高程z ?=19 -2 10m ? （基准面选在标尺的零点上） 2．量测（p z γ + ）并记入表2-2。 注：i i i p h z γ =+ 为测压管水头，单位：-2 10m ，i 为测点编号。 3．计算流速水头和总水头。
理论力学实验报告
F F B o C o W o A (a) (b) A A B W W X C l l ⑻ (b) x C A 7 F N 1 F N1 F N1 F N1 F N2 F N2 F N1 I 实验一求不规则物体的重心 一、 实验目的： 用悬吊法和称重法求出不规则物体的重心的位置。 二、 实验设备仪器：ZME-1型理论力学多功能实验台，直尺、积木、磅秤、胶带、白纸等。 三、 实验原理方法简述 （一）悬吊法求不规则物体的重心 适用于薄板形状的物体，先将纸贴于板上，再在纸上描出物体轮廓，把物体悬挂于任意一点 A ，如图 1-1（ a ）所示，根据二力平衡公理，重心必然在过悬吊点的铅直线上，于是可在与板贴在一起的纸上画出 此线。然后将板悬挂于另外一点 B ，同样可以画出另外一条直线。 两直线的交点C 就是重心，如图1-1（b ） 所示。 图1-1 （二）称重法求轴对称物体的重心 对于由纵向对称面且纵向对称面内有对称轴的均质物体，其重心必在对称轴上。 图1-2 首先将物体支于纵向对称面内的两点，测出两个支点间的距离 I ，其中一点置于磅秤上，由此可测得 B 处的支反力F N1的大小，再将连杆旋转 180°,仍然保持中轴线水平，可测得 F N2的大小。重心距离连杆 大头端支点的距离 x C 。根据平面平行力系，可以得到下面的两个方程: F N2二W 根据上面的方程，可以求出重心的位置: I -W x C =0 四、实验数据及处理 （一）悬吊法求不规则物体的重心
F NI =1375 g 4）连杆 a. 将磅秤和支架放置于多功 能台面上。将连杆的一断放于支架上，另一端放于支架上，使连杆的曲轴 中心对准磅秤的中心位置。 并利用积木块调节连杆的中心位置使它成水平。 记录此时磅秤的读数 b. 取下连杆，记录磅秤上积木的重量 F JI =385g c. 将连杆转180，重复a 步骤，测出此时磅秤读数 F N 2=1560g d. 取下连杆，记录磅秤上积木的重量 F JI =0 g e. 测定连杆两支点间的距离 I =221mm f. 计算连杆的重心位置 = （1375_385）_ _ 86mm 重心距离连杆大头端支点的距离 x C =86mm 。 1375 -385 1560 五、思考题 1. 在进行称重法求物体重心的实验中，哪些因素将影响实验的精度？ 答：影响实验精度的因素有： 1）磅秤的精度；2）支点位置的准确度；3 ）连杆中心线的水平度; 支点间距离测量的准确度，等。 实验四四种不同载荷的观测与理解 一、 实验目的： 通过实验理解渐加载荷，冲击载荷，突加载荷和振动载荷的区别。 二、 实验设备仪器：ZME-1型理论力学多功能实验台，磅秤，沙袋。 三、 实验原理方法：
理论力学组合实验
理论力学组合实验 理论力学组合实验报告 使用设备名称与型号________________________________________ 同组人员__________________________________________________ 实验时间__________________________________________________ 一、实验目的 理论力学就是一门理论性较强的技术基础课，就是现代工程技术基础理论之一，在日常生活、工程技术各领域都有着广泛的应用。这门学科的理论比较抽象，真正掌握也较困难。本实验指导书介绍理论力学的六个小实验，让学生在做实验过程中既动手又动脑，培养学生的创新思维与科学实验能力。 二、实验设备与仪器 理论力学多功能实验台 ZME-1型 三、实验原理四、实验操作步骤实验(1):求弹簧质量系统的固有频率 在高压输电线模型的砝码盘上，分四次挂上不同重量的砝码，观察并记录弹簧的变形。实验(2):求重心的实验方法 (A)悬吊法 将求重心的型钢片状试件，用细绳将其挂吊在上顶板前端的螺钉上，再换一个位置挂吊,通过两次挂吊便可求出重心位置。 (B)称量法 使用连杆、积木、台称，利用已学力学知识，用称量法求连杆的重量及重心位置。实验(3):验证均质圆盘转动惯量的理论公式 转动实验台右边手轮，使圆盘三线摆摆长下降为60cm,左手给三线摆一初始角(一般小 于60)，释放圆盘后，三线摆发生扭转振动。右手拿秒表，记录扭转十次或以上的时间，并算出 周期，比较实验与理论计算两种方法求得的转动惯量，确定误差，还可以求摆长(四种长度) 对误差的影响。 由弹簧的变形计算该系统的等效刚度与固有频率。 理论力学组合实验 实验(4)：用等效方法求非均质物体转动惯量 分别转动左边两个三线摆的手轮，让有非均质摇臂的圆盘三线摆下降至摆长约60cm,
理论力学实验报告书
西安交通大学理论力学实验报告册 班级________________ 学号________________ 姓名________________
实验守则 1．按时进入实验室，不得无故迟到或擅自离退。 2．进入实验室，应保持安静和整洁，不得喧哗、打闹、吸烟、随地吐痰及乱扔纸片等杂物。 3．课前应认真预习本次实验内容及有关仪器设备介绍，基本了解实验基本原理，明确实验要求。 4．认真听取指导教师对仪器及设备的构造、基本原理、实验要求、注意事项等的讲解。 5．爱护仪器设备，细心操作，注意安全，不得乱动与本实验无关的仪器设备。如有不遵守纪律或操作规程而造成事故者，应追究其责任，并作相应处理。实验中如发生意外或异常现象，应立即向指导教师报告，采取安全措施。实验过程中，仔细观察各种现象，并如实记录实验数据。每个实验小组的实验记录需经指导教师检查签字后方可结束实验。 6．要有文明作风和良好的实验习惯。实验结束后，应将所用的仪器及设备恢复为初始状态，将所用的量具、工具等整理好，收拾好桌凳，做好清洁工作。破坏的试件，不要随便乱扔，将其放在指定的木箱里，未经教师许可不得擅自带离实验室。 7．实验报告是处理实验结果的总结资料，是考核学生实验成绩的主要依据之一，必须认真独立完成，课后一周内送交指导教师批阅。
实验日期_____________教师签字_____________ 同组者_____________审批日期_____________ 实验名称：工程结构件内力测量 一、实验目的： 1.通过对焊接、铆接等不同连接方式的工程结构施加载荷，测量出各构件所受的内力值，并与相应材料与尺寸的理想桁架杆件内力的理论计算值进行分析比较，加深对实际工程结构力学建模合理性的认识。 2.了解电阻应变测量的基本方法。 二、测量对象与实验仪器设备： 三、测量系统框图
实验2 理论力学组合实验
实验2 理论力学组合实验 实验类型： 创新型同组学生姓名：__________ 一、实验目的 1、通过实验加深对转动惯量的理解； 2、了解并掌握用“三线摆”方法测取物体转动惯量的方法； 3、验证圆盘的转动惯量，并分析“三线摆”摆长对测量的误差； 4、用等效方法，测取不规则物体的定轴转动惯量； 二、实验仪器和设备 1、TME—1理论力学多功能实验装置； 2、圆盘“三线摆”1个； 3、不规则物体（飞机模型）1个； 4、圆形铁柱2个； 5、光电计时器1个； 6、卷尺1支。 三、实验原理（提示：线长L和扭振周期T，则物体的转动惯量：。）实验原理描述：（由学生自行推导）实验原理描述（续） 四、实验方法与步骤
A、圆盘转动惯量验证实验基本要点： 1、确保三线摆的三条摆线等长平行； 2、标准圆盘用水平仪校正水平； 3、测量摆线竖直高度及大圆盘摆线处半径、小圆盘摆线处半径； 4、测量摆动周期；（使用仪器自动计时，一般为30个周期） 5、调整摆线长度，重复上述实验步骤测量3组。详细内容请学生补充： B、不规则物体转动惯量的测定（等效法）详细内容请学生补充： 五、实验结果与数据处理 A、圆盘转动惯量验证实验圆盘直径D= mm,摆线半径R＇= mm，r＇= mm，圆盘的质量M= g转动惯量理论值= kgm2摆线长度（cm）摆动周期（s）平均周期（s）转动惯量实测值（kgm2）实验误差（%） B、不规则物体转动惯量的测定（等效法）摆线长度L= cm，不规则物体的质量M= g，扭振周期T= s圆铁柱间的中心距离(mm)平均周期（s）等效距离(mm)（插值法求）等效转动惯量（kgm2） 六、注意事项 1、在升降三线摆时，手轮的拨档开关必须处于松动状态，即逆时针到底；
理论力学实验报告指导答案
理论力学实验报告指导答案 实验一 振动测试系统组成及基本仪器使用方法 1—底座； 2—支座； 3—二（三）自由度系统； 4—薄壁圆板支承螺杆； 5—固定铰；6—非接触式激振器； 7—薄壁圆板；8—电动式激振器； 9—电机压板； 10—偏心电机；11—加速度传感器； 12—简支梁；13—活动铰；14—悬臂梁；15—圆支柱；16—质量；17—调压器； 18—电动式激振器支座； 19—ZK-4JCZ型激振测振仪； 20—信号源； 21—计算机及虚拟仪器库； 22—打印机 图1 实验装置与结构框图 传感器1输入
传感器2输入 一道振动幅值 二道振动幅值 频率/功率显示值 频率，周期，灵敏度调节 及步进，锁定旋钮 一道，二道增益及测试方式状态 设置选择及参数选择旋钮 扫频 选择 方式 选择 灵敏度选择 显示选择 功率输出选择 功率幅度调节 信号源调节 功率输出B道 功率输出A道 信号源 波形输出 ZK—4JCZ型激振测振仪功能分布图
ZK-4JCZ型激振测振仪是一种多功能测量仪器。它包括信号源、功率放大器及两个配接加速度计的测量通道，可对振动的加速度、加速度或位移进行测量。 16 实验二 简谐振动幅值测量 一、实验目的 1. 了解振动信号位移、速度、加速度的关系。 2. 学会用压电式加速度传感器测量简谐振动的位移、速度、加速度幅度。 二、实验装置与仪器框图 实验装置与仪器框图见图（1） 图（1） 实验装置与仪器框图 四、实验方法 1. 激振信号源输出端接电动式激振器，用电动式激振器对简支梁激振。 2. 用加速度传感器拾振，加速度传感器的输出接测振仪。
开启激振信号源的电源开关，对系统施加交变正弦激振力，使系统产生振动，调整信号源的输出调节开关便可改变振幅大小。调整信号源的输出调节开关时注意不要过载。 4. 分别用测振仪的位移X、速度V、加速度A各档进行测量和读数。 五、实验报告 1. 实验数据表1 频率f 位移X(um) 速度V(cm/s) 加速度A(cm/s2) 30 47 50 56 60 68 2. 根据位移X，按公式（2）计算速度V、加速度A。
土木工程流体力学实验报告谜底
实验一 管路沿程阻力系数测定实验 1．为什么压差计的水柱差就是沿程水头损失？如实验管道安装成倾斜，是否影 响实验成果？ 现以倾斜等径管道上装设的水银多管压差计为例说明（图中A —A 为水平线）： 如图示O—O 为基准面，以1—1和2—2为计算断面，计算点在轴心处，设 ，，由能量方程可得 21v v =∑=0j h ? ?? ? ??+-???? ?? +=-γγ221121p Z p Z h f 1 112222 1 6.136.13H H h h H h h H p p +?-?-?+?+?-?+-= γ γ 1 12226.126.12H h h H p +?+?+-=γ ∴()()1 22211216.126.12h h H Z H Z h f ?+?++-+=-) (6.1221h h ?+?=这表明水银压差计的压差值即为沿程水头损失，且和倾角无关。 2．据实测m 值判别本实验的流动型态和流区。 ～曲线的斜率m=1.0～1.8，即与成正比，表明流动为层流 f h l g v lg f h 8.10.1-v （m=1.0）、紊流光滑区和紊流过渡区（未达阻力平方区）。 卷连接管口处理高中资电保护进行整核对定值试卷破坏范围，或者对某
3．本次实验结果与莫迪图吻合与否？试分析其原因。 通常试验点所绘得的曲线处于光滑管区，本报告所列的试验值，也是如此。但是，有的实验结果相应点落到了莫迪图中光滑管区的右下方。对此必须认真分析。 如果由于误差所致，那么据下式分析 d和Q的影响最大，Q有2%误差时，就有4%的误差，而d有2% 误差时，可产 生10%的误差。Q的误差可经多次测量消除，而d值是以实验常数提供的，由仪器制作时测量给定，一般< 1%。如果排除这两方面的误差，实验结果仍出现异常，那么只能从细管的水力特性及其光洁度等方面作深入的分析研究。还可以从减阻剂对水流减阻作用上作探讨，因为自动水泵供水时，会渗入少量油脂类高分子物质。总之，这是尚待进一步探讨的问题。