实验十一 衰减振动阻尼测试
一、 实验目的
掌握衰减法测量平板振动混响时间及结构阻尼的方法。

二、 实验要求
1. 了解被测试件混响时间与频率的关系；
2. 掌握振动测试仪器设备德尔性能及使用方法。

三、 实验环境
1. 振动噪声谱分析软件spectra ；
2. 被测试件: 面积0.5×0.5㎡，2㎜厚铁板；
3. 冲击力锤 LC －02型；
4. 型加速度传感器YD －5；
5. 电荷放大器SD －6B ；
6. 调谐滤波器TDL-2型；
7. 通用计算机 P4 1.7/256；
8. Microphone 输入线。

四、 实验内容、步骤
1. 实验内容：测试系统如下图所示。

2. 测量基本原理：
被测结果衰减振动时，其位移相应为，
)cos(02200ϕδωξξδ--=-t e
其中0ξ、0ϕ是由初始条件决定的两个常数，δ位衰减系数，002f πω=为系统固有角频率。

由此可见，衰减振动对振幅t e t A δξ-=0)(随时间作指数衰减，其振幅衰减到初始值的10－3
（－60dB ）时对应对时间为混响时间60T ，即
60310T e δ--=
由2
0η
ωδ=
及对数运算可知，
60
06002
.2210ln 6T f T f ≈
=
πη 3. 实验步骤：
1） 按要求的仪器连接好测试系统。

2） 打开个仪器电源，用冲击锤试击被测试件，确定被测信号的大小，并保证合适
的信噪比，注意被测信号幅度应比本地噪声高出10dB 以上，否则要检查信号的有效性。

同时设置采集软件的采样率、通道等参数。

3） 调节滤波器的相对频宽为23%，调节中心频率为63Hz,打开采集软件为记录模
式，用钢头力锤敲击试件，等信号幅值降低到等同背景噪声时，停止采集并记录下数据（或通过时域记录结果，直接用时标标记从显示图上量出T 60）。

4） 更换力锤为橡皮头，重复步骤3。

5） 改变中心频率依次为80、100、125、160、200、250、315、400Hz,重复步骤3～
4，记录下所有数据。

五、 实验结果
1. 将所有数据整理成表格，根据采样频率按T 20 或T 30（视信噪比定）计算T 60，或直
接依据实验中从时域图上获得的T 60 ,按公式60
02
.2T f ≈η计算阻尼；
2. 按1／3倍频程绘出T 60及阻尼η与频率的关系。

与频率的关系图：
阻尼η与频率的关系图：
六、讨论思考题
除冲击试验外，还可选用哪种方法实现结构的动态参数测试？
结构的动态参数包括：振动位移（振幅）、速度、加速度、频率、衰减系数（阻尼）、相位、固有频率、振型、激振力、动应力等。

对于振幅的测量方法有：楔形观察法、读数显微镜观察法、激光测量位移法和电测法（测量振动的位移、速度和加速度）；
对于简谐振动频率的测量方法有：李沙育图形法、录波比较法、直读法；
对于相位差的测量方法有：李沙育图形法、录波比较法、直读法（相位差计测量法）；
对于固有频率的测量方法有：共振法、敲击法；
对于阻尼的测量方法有：自由振动（波形法）、共振曲线法（半功率点法）、共振频率法；对于振型的测量方法有：探针法、细沙粒跳动法、传感器测量法、全息照相法。