動(dòng)應(yīng)變測(cè)量基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課件

1、現(xiàn)代非電量的測(cè)試技術(shù)簡(jiǎn)介動(dòng)應(yīng)變測(cè)量基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)053051班工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程?hào)|南大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心黃躍平第1頁(yè)，共63頁(yè)?？茖W(xué)僅僅是在人們懂得了測(cè)量才開始的 門捷列夫測(cè)試技術(shù)是信息技術(shù)的重要組成部分，它所研究的內(nèi)容是信息的提取與處理的理論、方法和技術(shù)。信息 是指客觀世界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容。 如：天氣較冷、某處地震、刀具發(fā)生了磨損、李四病了。信號(hào) 是指信息的表現(xiàn)形式。 如：刀具磨損，切削力會(huì)加大；李四病了，可能會(huì)發(fā)燒；等等。什么是測(cè)試技術(shù)？第2頁(yè)，共63頁(yè)。信息的提取與處理信息的提取 信息的提取是指從自然界中、社會(huì)中、生產(chǎn)過(guò)程中或科學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲取人們需要的信息。 信息的處理 信息處理是指人們把已經(jīng)獲得到的信

2、息進(jìn)行加工、運(yùn)算、分析或綜合，以便進(jìn)行預(yù)報(bào)、報(bào)警、檢測(cè)、計(jì)量、保護(hù)、控制、調(diào)度和管理等等，以期達(dá)到預(yù)防自然災(zāi)害、預(yù)報(bào)事故、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、正確計(jì)量、改善產(chǎn)品質(zhì)量、順利進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行文明生產(chǎn)和科學(xué)管理等目的。 具體來(lái)說(shuō)，測(cè)試技術(shù)的研究?jī)?nèi)容包括：發(fā)現(xiàn)與各種信息相對(duì)應(yīng)的信號(hào)表現(xiàn)形式，以及信息、信號(hào)之間的定性、定量關(guān)系，以開辟新的測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域；在不同環(huán)境下尋求最佳的信號(hào)拾取、變換、處理、存貯、傳輸、指示、記錄等方法、手段與設(shè)備。第3頁(yè)，共63頁(yè)。電量及非電量 在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中及生產(chǎn)制造過(guò)程中，研究與觀測(cè)的對(duì)象是多種多樣的，因此，物理量也是多種多樣的，這些物理量可大致分為兩大類，即電量與非電量。 電 量

3、：電流I、電壓V、電荷Q、電功率W、電路參數(shù)R 、L、C和電信號(hào)頻率f 等等； 非電量：除電量以外的一切物理量，如高度、速度、重量、壓力、溫度等。 非電量電測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成第4頁(yè)，共63頁(yè)。 自從人類發(fā)現(xiàn)了電能并加以利用以后，伴隨著出現(xiàn)了各種電量的測(cè)量?jī)x表。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，使對(duì)電量的測(cè)量技術(shù)相應(yīng)得到提高。電量的測(cè)量特點(diǎn)是機(jī)械量測(cè)量所不能比擬的，基于電量測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)，人們根據(jù)一些物理原理及效應(yīng)，把一些非電量轉(zhuǎn)化成電量，然后用電測(cè)儀表對(duì)其進(jìn)行測(cè)量和標(biāo)定，這就形成了非電量電測(cè)法用電量測(cè)量方法來(lái)測(cè)量非電量。 非電量電測(cè)技術(shù)第5頁(yè)，共63頁(yè)。使測(cè)量?jī)x器統(tǒng)一化，規(guī)格化。不同的非電量轉(zhuǎn)換成相同的電量，使后繼儀

4、器標(biāo)準(zhǔn)化。便于信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及控制。對(duì)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量（信號(hào)隨時(shí)間變化），可測(cè)量其瞬時(shí)值及變化過(guò)程?？蓽y(cè)微小信號(hào)及瞬變信號(hào)（作用時(shí)間很短）。易于與計(jì)算機(jī)聯(lián)接，分析處理方便。非電量電測(cè)法的特點(diǎn)第6頁(yè)，共63頁(yè)。簡(jiǎn)單的測(cè)量系統(tǒng)組成被測(cè)對(duì)象傳感器信號(hào)調(diào)理器記錄.顯示.分析處理伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)非電量電測(cè)系統(tǒng)的組成被測(cè)信號(hào)U、IR、L、CU、I第7頁(yè)，共63頁(yè)?，F(xiàn)代測(cè)試技術(shù)的一個(gè)明顯特點(diǎn)是采用電測(cè)法；包括對(duì)電量和非電量的測(cè)量。測(cè)試系統(tǒng)組成如下：被測(cè)對(duì)象輸入裝置中間變換裝置微處理器非電量電信號(hào)電信號(hào)現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)將微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子儀器相結(jié)合，使電子儀器成為智能儀器。輸出裝置動(dòng)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)第8

5、頁(yè)，共63頁(yè)。第9頁(yè)，共63頁(yè)。傳感器：感受被測(cè)量（非電量）的變化并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?。傳感器是拾取信?hào)的裝置，在非電量電測(cè)系統(tǒng)中占有重要位置，它獲得信號(hào)的正確與否直接影響到測(cè)量系統(tǒng)最終輸出結(jié)果的精度以及測(cè)量結(jié)果的正確與否。傳感器隨物理量及變換原理的不同而不同。信號(hào)調(diào)節(jié)器：把傳感器或系統(tǒng)中前一環(huán)節(jié)的輸出變成后接儀器所需的電壓或電流信號(hào)，其組成及功能取決于傳感器及后繼電路儀器。記錄顯示儀器：對(duì)信號(hào)進(jìn)行記錄、顯示等。各部分的作用第10頁(yè)，共63頁(yè)。應(yīng)變傳感器的作用第11頁(yè)，共63頁(yè)。信號(hào)調(diào)理器的作用（Amplifiers ）增加信號(hào)幅度或功率并將無(wú)用的干擾信號(hào)濾除的裝置。信號(hào)調(diào)理器的放大作用是用輸入信

6、號(hào)控制能源來(lái)實(shí)現(xiàn)的，放大所需功耗由能源提供。按所用有源器件分為真空管放大器、晶體管放大器、固體放大器和磁放大器。第12頁(yè)，共63頁(yè)。記錄顯示儀器recording instruments自動(dòng)記錄電量（電流、電壓等）變化情況的儀表按記錄方式分為筆式、光線示波器、存儲(chǔ)式和磁帶記錄儀。筆式記錄儀以墨水筆在紙上繪制曲線，用于記錄變化緩慢的電量信號(hào)，記錄幅面大，準(zhǔn)確度高，記錄函數(shù)形式為yf(t)或yf();光線示波器以光線在感光紙上進(jìn)行記錄，用于記錄變化速率高的電量信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)多通道交叉記錄;存儲(chǔ)式記錄儀應(yīng)用數(shù)字電路和微處理器，將輸入電量信號(hào)進(jìn)行快速數(shù)字存儲(chǔ)，然后將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并以慢速繪制曲線，

7、主要用于記錄電量的高速瞬態(tài)變化過(guò)程，記錄函數(shù)形式為yf(t)或yf();磁帶記錄儀是將信號(hào)通過(guò)磁頭記錄在磁帶上，不能實(shí)時(shí)觀察和分析，若觀察和分析被記錄的結(jié)果時(shí)，要從磁帶上取出電量信號(hào)，并用其他記錄儀表顯示。磁帶記錄儀可記錄的信號(hào)頻帶寬，用于記錄高頻電量信號(hào)或電量的高速瞬態(tài)變化過(guò)程，記錄函數(shù)形式為yf(t)。 第13頁(yè)，共63頁(yè)。測(cè)試技術(shù)的發(fā)展方向提高自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)分辨率、精度、穩(wěn)定性和可靠性；研制新型傳感器，以組成新型的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)和填補(bǔ)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的空白；微電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳感器技術(shù)相結(jié)合可以構(gòu)成新一代的智能化自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)；采用多傳感器去探索檢測(cè)線的、面的和體的空間參數(shù)及綜合參

8、數(shù)，以構(gòu)成特殊的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。第14頁(yè)，共63頁(yè)。虛擬儀器（Virtual Instrument簡(jiǎn)稱VI） 是計(jì)算機(jī)技術(shù)同儀器技術(shù)深層次結(jié)合產(chǎn)生的全新概念的儀器，是對(duì)傳統(tǒng)儀器概念的重大突破，是儀器領(lǐng)域內(nèi)的一次革命。虛擬儀器是繼 第一代儀器模擬式儀表、 第二代儀器分立元件式儀表、 第三代儀器數(shù)字式儀表、 第四代儀器智能化儀器之后的新一代儀器。第15頁(yè)，共63頁(yè)。虛擬儀器的內(nèi)部功能 測(cè)量?jī)x器的內(nèi)部功能可劃分為：輸入信號(hào)的測(cè)量、轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)分析處理及測(cè)量結(jié)果的顯示四個(gè)部分。虛擬儀器也不例外，但是實(shí)現(xiàn)上述功能的方式不同，下面按三個(gè)部分來(lái)敘述。 信號(hào)采集與控制功能 虛擬儀器是由計(jì)算機(jī)和儀器硬件組成的硬件平

9、臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的采集、測(cè)量/轉(zhuǎn)換與控制的。硬件平臺(tái)由兩部分組成：1、計(jì)算機(jī)可以是筆記本計(jì)算機(jī)、PC機(jī)或工作站；2、儀器硬件：可以是插入式數(shù)據(jù)采集板（含信號(hào)調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)字 IO、定時(shí)器、DA轉(zhuǎn)換器等），或者是帶標(biāo)準(zhǔn)總線接口的儀器，如 GPIB儀器、VXI儀器、RS232儀器等)。 第16頁(yè)，共63頁(yè)。數(shù)據(jù)分析處理功能 虛擬儀器充分利用了計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)、運(yùn)算功能，并通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)數(shù)據(jù)的分析處理。處理內(nèi)容包括進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理數(shù)字濾波統(tǒng)計(jì)處理、數(shù)值計(jì)算與分析等。虛擬儀器比傳統(tǒng)儀器以及以微處理器為核心的智能儀器有更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析處理功能。測(cè)量結(jié)果的表達(dá) 虛擬儀器充分利用計(jì)算機(jī)資源如內(nèi)存

10、、顯示器等，對(duì)測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)的表達(dá)與輸出有多種方式，這也是傳統(tǒng)儀器遠(yuǎn)不能及的。例如，虛擬儀器可以實(shí)現(xiàn)： 通過(guò)總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸； 通過(guò)磁盤、光盤硬拷貝輸出； 通過(guò)文件存于硬盤內(nèi)存中； 計(jì)算機(jī)屏幕顯示。第17頁(yè)，共63頁(yè)。VI構(gòu)成要素 虛擬儀器系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件和儀器硬件三大要素構(gòu)成的。計(jì)算機(jī)與儀器硬件又稱為VI的通用儀器硬件平臺(tái)。第18頁(yè)，共63頁(yè)。軟件技術(shù)是虛擬儀器的核心技術(shù)。常用的儀器用開發(fā)軟件有LabVIEW、LabWindows/CVI、VEE等等。這些軟件已相當(dāng)完善，而且還在升級(jí)、提高。以LabVIEW為例，這是基于圖形化編程語(yǔ)言G的開發(fā)環(huán)境，用于如GPIB、VXI、PXI、P

11、CI儀器及數(shù)據(jù)采集卡等硬件的系統(tǒng)構(gòu)成，而且，具有很強(qiáng)的分析處理能力。第19頁(yè)，共63頁(yè)。 VI系統(tǒng)有多種構(gòu)成方式： PCDAQ測(cè)量系統(tǒng)：是以數(shù)據(jù)采集卡、信號(hào)調(diào)理電路及計(jì)算機(jī)為儀器硬件平臺(tái)組成的測(cè)試系統(tǒng)。 GPIB系統(tǒng)：是以GPIB標(biāo)準(zhǔn)總線儀器與計(jì)算機(jī)為硬件平臺(tái)組成的測(cè)試系統(tǒng)。 VXI系統(tǒng)：是以VXI標(biāo)準(zhǔn)總線儀器與計(jì)算機(jī)為硬件平臺(tái)組成的測(cè)試系統(tǒng)。 串口系統(tǒng)：是以Seial標(biāo)準(zhǔn)總線儀器與計(jì)算機(jī)為硬件平臺(tái)組成的測(cè)試系統(tǒng)。 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)：是以 Fieldbus標(biāo)準(zhǔn)總線儀器與計(jì)算機(jī)為硬件平臺(tái)組成的測(cè)試系統(tǒng)。 VI構(gòu)成方式第20頁(yè)，共63頁(yè)。 被測(cè)信號(hào)GPIB儀器串口儀器VXI模塊PXI模塊PC-DAQ計(jì)

12、算機(jī) I/O接口設(shè)備 虛擬儀器的構(gòu)成方式第21頁(yè)，共63頁(yè)。 無(wú)論上述哪種VI系統(tǒng)，都是通過(guò)應(yīng)用軟件將儀器硬件與各類計(jì)算機(jī)相結(jié)合，其中PC-DAQ測(cè)試系統(tǒng)是構(gòu)成VI的基本方式。因?yàn)椋瑢?shí)際上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DAS是構(gòu)成各種標(biāo)準(zhǔn)總線儀器的基礎(chǔ)，故虛擬儀器是基于“信息的數(shù)據(jù)采集(ADC)-信號(hào)的分析與處理(DSP)-輸出(DAC)及顯示”的結(jié)構(gòu)模式建立通用儀器硬件平臺(tái)。在這個(gè)通用儀器硬件平臺(tái)上，調(diào)用不同的測(cè)量軟件就構(gòu)成了不同功能的儀器。第22頁(yè)，共63頁(yè)。1、編程設(shè)計(jì)圖形化軟件模塊 提供圖形化編程環(huán)境，通過(guò)調(diào)用控件、庫(kù)函數(shù)原碼模塊進(jìn)行儀器面板設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析處理。2、儀器驅(qū)動(dòng)程序（Instrument D

13、rivers)與用戶接口開發(fā)工具（User Interface Development)標(biāo)準(zhǔn)軟件模塊。LabView軟件組成第23頁(yè)，共63頁(yè)。第24頁(yè)，共63頁(yè)。虛擬儀器傳統(tǒng)儀器開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用低開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用高技術(shù)是更新周期短（0.5-1年）技術(shù)更新周期長(zhǎng)（5-10年）軟件是關(guān)鍵硬件是關(guān)鍵價(jià)格低價(jià)格昂貴開放靈活與計(jì)算機(jī)同步，可重復(fù)用和重配置固定可用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò)周邊各儀器只可連有限的設(shè)備自動(dòng)、智能化、遠(yuǎn)距離傳輸功能單一，操作不便虛似儀器和傳統(tǒng)儀器的比較第25頁(yè)，共63頁(yè)。從技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)看，虛擬儀器走的是兩條技術(shù)路線：一條是向高速、高精度、大型自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）方向發(fā)展，即GPIB（1975

14、）VXI（1987）PXI（1997）的發(fā)展路線；另一條是向高性能、低成本、普及型系統(tǒng)方向發(fā)展，即PC插卡（1987）并口式（1995）串口USB（1999）的技術(shù)路線。 虛擬儀器的分類:第26頁(yè)，共63頁(yè)。圖3. PXI 配置的靈活性第27頁(yè)，共63頁(yè)。傳感器的基本特性 1. 傳感器的靜特性 傳感器的靜態(tài)特性是指當(dāng)被測(cè)量處于穩(wěn)定狀態(tài)下，傳感器的輸入與輸出值之間的關(guān)系。傳感器靜態(tài)特性的主要技術(shù)指標(biāo)有：線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性等。(1).線性度 傳感器的線性度是指?jìng)鞲衅鲗?shí)際輸出輸入特性曲線與理論直線之間的最大偏差與輸出滿度值之比，即第28頁(yè)，共63頁(yè)。傳感器的基本特性靈敏度 傳感器的靈敏度是

15、指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)條件下，輸出量的變化量與輸入量的變化量之比，即遲滯 傳感器在正（輸入量增大）反（輸入量減?。┬谐讨校敵鲚斎胩匦郧€不重合的程度稱為遲滯，遲滯誤差一般以滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示 第29頁(yè)，共63頁(yè)。二、傳感器的基本特性重復(fù)性 傳感器在同一條件下，被測(cè)輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，所得輸出輸入曲線的不一致程度，稱重復(fù)性。重復(fù)性誤差用滿量程輸出的百分?jǐn)?shù)表示，即近似計(jì)算精確計(jì)算第30頁(yè)，共63頁(yè)。二、傳感器的基本特性分辨力 傳感器能檢測(cè)到的最小輸入增量稱分辨力，在輸入零點(diǎn)附近的分辨力稱為閾值。零漂 傳感器在零輸入狀態(tài)下，輸出值的變化稱為零漂，零漂可用相對(duì)誤差表示，也可用

16、絕對(duì)誤差表示。第31頁(yè)，共63頁(yè)。傳感器的動(dòng)態(tài)特性 傳感器能測(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)的能力用動(dòng)態(tài)特性表示。動(dòng)態(tài)特性是指?jìng)鞲衅鳒y(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，輸出對(duì)輸入的響應(yīng)特性。傳感器動(dòng)態(tài)特性的性能指標(biāo)可以通過(guò)時(shí)域、頻域以及試驗(yàn)分析的方法確定，其動(dòng)態(tài)特性參數(shù)如：最大超調(diào)量、上升時(shí)間、調(diào)整時(shí)間、頻率響應(yīng)范圍、臨界頻率等。 二、傳感器的基本特性第32頁(yè)，共63頁(yè)。 有效數(shù)字的概念：一個(gè)數(shù)據(jù)，從左邊第一個(gè)非零數(shù)字起至右邊欠準(zhǔn)數(shù)字的一位為止，其間的所有數(shù)碼均為有效數(shù)字。如34與35之間讀為34.5。為兩位有效數(shù)字，0.5為欠準(zhǔn)數(shù)字。在記錄和計(jì)算數(shù)據(jù)時(shí)，必須注意數(shù)據(jù)的正確取舍。測(cè)量值通常都用有效數(shù)字來(lái)表示。測(cè)量數(shù)據(jù)有效數(shù)字的處理第

17、33頁(yè)，共63頁(yè)。作為加速度檢測(cè)元件的加速度傳感器有多種形式，它們的工作原理大多是利用慣性質(zhì)量受加速度所產(chǎn)生的慣性力而造成的各種物理效應(yīng)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成電量，來(lái)間接度量被測(cè)加速度。最常用的有應(yīng)變片式和壓電式等。 第34頁(yè)，共63頁(yè)。加速度傳感器電阻應(yīng)變式加速度計(jì)結(jié)構(gòu)原理如圖所示。它由重塊、懸臂梁、應(yīng)變片和阻尼液體等構(gòu)成。當(dāng)有加速度時(shí)，重塊受力，懸臂梁彎曲，按梁上固定的應(yīng)變片之變形便可測(cè)出力的大小，在已知質(zhì)量的情況下即可計(jì)算出被測(cè)加速度。殼體內(nèi)灌滿的粘性液體作為阻尼之用。這一系統(tǒng)的固有頻率可以做得很低。第35頁(yè)，共63頁(yè)。第36頁(yè)，共63頁(yè)。 壓電加速度傳感器結(jié)構(gòu)原理如右圖所示。使用時(shí)，傳感器固定

18、在被測(cè)物體上，感受該物體的振動(dòng)，慣性質(zhì)量塊產(chǎn)生慣性力，使壓電元件產(chǎn)生變形。壓電元件產(chǎn)生的變形和由此產(chǎn)生的電荷與加速度成正比。壓電加速度傳感器可以做得很小，重量很輕，故對(duì)被測(cè)機(jī)構(gòu)的影響就小。壓電加速度傳感器的頻率范圍廣、動(dòng)態(tài)范圍寬、靈敏度高、應(yīng)用較為廣泛。加速度傳感器第37頁(yè)，共63頁(yè)。 下圖為一種空氣阻尼的電容式加速度傳感器。該傳感器采用差動(dòng)式結(jié)構(gòu)，有兩個(gè)固定電極，兩極板之間有一用彈簧支撐的質(zhì)量塊，此質(zhì)量塊的兩端經(jīng)過(guò)磨平拋光后作為可動(dòng)極板。當(dāng)傳感器測(cè)量垂直方向的振動(dòng)時(shí)，由于質(zhì)量塊的慣性作用，使兩固定極相對(duì)質(zhì)量塊產(chǎn)生位移，使電容C1、C2中一個(gè)增大，另一個(gè)減小，它們的差值正比于被測(cè)加速度。這種加

19、速度傳感器的精度較高，頻率響應(yīng)范圍寬，可以測(cè)得很高的加速度值。加速度傳感器第38頁(yè)，共63頁(yè)。振動(dòng)及動(dòng)應(yīng)變測(cè)量從狹義上說(shuō)，通常把具有時(shí)間周期性的運(yùn)動(dòng)稱為振動(dòng)。從廣義上說(shuō)，任何一個(gè)物理量在某一數(shù)值附近作周期性的變化，都稱為振動(dòng)。振動(dòng)量的測(cè)量 振動(dòng)量通常指反映振動(dòng)的強(qiáng)弱程度的量，亦即指振動(dòng)位移，振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度的大小。這三者之間存在著確定的微分或積分關(guān)系。第39頁(yè)，共63頁(yè)。機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)是物體在一定位置附近所作的周期性往復(fù)的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)，就是指圍繞其靜平衡位置作來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)，單擺就是一種簡(jiǎn)單的機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)。 構(gòu)成機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的基本要素有慣性、恢復(fù)性和阻尼。慣性就是能使系統(tǒng)當(dāng)

20、前運(yùn)動(dòng)持續(xù)下去的性質(zhì)，恢復(fù)性就是能使系統(tǒng)位置恢復(fù)到平衡狀態(tài)的性質(zhì)，阻尼就是能使系統(tǒng)能量消耗掉的性質(zhì)。這三個(gè)基本要素通常分別由物理參數(shù)質(zhì)量M、剛度K和阻尼C表征。第40頁(yè)，共63頁(yè)。 系統(tǒng)僅受到初始條件(初始位移、初始速度)的激勵(lì)而引起的振動(dòng)稱為自由振動(dòng)，系統(tǒng)在持續(xù)的外作用力激勵(lì)下的振動(dòng)稱為強(qiáng)迫振動(dòng)自由振動(dòng)問(wèn)題雖然比強(qiáng)迫振動(dòng)問(wèn)題單純但自由振動(dòng)反映了系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的所有信息，是研究強(qiáng)迫振動(dòng)的基礎(chǔ)機(jī)械振動(dòng)的類型第41頁(yè)，共63頁(yè)。動(dòng)應(yīng)變測(cè)量實(shí)例潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋，是我國(guó)第一座由懸索橋和斜拉橋構(gòu)成的組合型特大橋梁，于2000年10月20日開工，2005年4月30日建成通車，總投資58個(gè)億，該橋全長(zhǎng)為35.66公里，橋面平均寬31.5米（行車道寬30米），全線采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)車速度100公里/小時(shí)。第42頁(yè)，共