剛體轉(zhuǎn)動慣量測定實驗.ppt

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1、剛體轉(zhuǎn)動慣量測定實驗工程中常見非均質(zhì)物體實驗?zāi)康牧私獠⒄莆沼谩叭€擺”測取物體轉(zhuǎn)動慣量的原理與方法2.掌握用“等效法”簡化并解決實際工程中的測量問題儀器設(shè)備理論力學(xué)實驗臺“三線擺實驗裝置”均質(zhì)圓盤、非均質(zhì)零件試樣實驗原理如圖1所示三線擺，均質(zhì)圓盤質(zhì)量為m，半徑為R，三線懸吊半徑為r。當均質(zhì)圓盤作扭轉(zhuǎn)角為小于6°的微振動，測得扭振周期為T1。討論圓盤的轉(zhuǎn)動慣量和微振動周期T1關(guān)系。ABCθRrOA’A’C’B’實驗原理設(shè)圓盤最大轉(zhuǎn)角為θmax，當圓盤轉(zhuǎn)角為θ時，有設(shè)三線擺作初始轉(zhuǎn)角等于0、轉(zhuǎn)動角速度等于ωn的簡諧振動，則有：ABCθRrOA’A’C’B’實驗原理圓盤轉(zhuǎn)

2、動時，最大動能為最大勢能為：對于保守系統(tǒng)：ABCθRrOA’A’C’B’實驗原理圓盤固有頻率：轉(zhuǎn)動慣量：均質(zhì)圓盤轉(zhuǎn)動慣量理論值為：ABCθRrOA’A’C’B’四.實驗方法和步驟（一）均質(zhì)圓盤轉(zhuǎn)動慣量測定1.打開電源，進入用戶界面，輸入用戶名（1）和密碼（1），點擊“轉(zhuǎn)動慣量實驗”，進入測試界面2.點擊“均質(zhì)物體轉(zhuǎn)動慣量測試”按鈕，進入測試界面3.松開三線擺頂部固定螺栓，轉(zhuǎn)動手輪，使三線擺長約為600mm，調(diào)整圓盤至水平狀態(tài)4.輸入m=300g，r=40mm及擺長l（自行測量）四.實驗方法和步驟5.用手輕微轉(zhuǎn)動上部圓盤，使三線擺產(chǎn)生一個初扭轉(zhuǎn)角，然后釋放圓盤，三線擺

3、發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動6.點擊“復(fù)位”按鈕，再點擊“開始”按鈕，系統(tǒng)自動記錄扭轉(zhuǎn)20次所需時間，取平均即為振動周期7.重新穩(wěn)定圓盤，按“開始”按鈕連續(xù)測量6次8.重新調(diào)整擺長約為700mm和500mm，重復(fù)3-7步驟，分析不同擺長對轉(zhuǎn)動慣量測試值的影響四.實驗方法和步驟（二）非均質(zhì)物體轉(zhuǎn)動慣量測定1.點擊“非均質(zhì)物體轉(zhuǎn)動慣量測試”按鈕，進入測試界面2.松開三線擺頂部固定螺栓，轉(zhuǎn)動手輪，使三線擺長為600mm，調(diào)整圓盤至水平狀態(tài)3.輸入等效圓柱質(zhì)量m=80g，直徑d=16mm、擺長l=600mm4.將非均質(zhì)物體放入圓盤，使其轉(zhuǎn)動中心與盤心重合，轉(zhuǎn)動上部圓盤產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動，記錄振動

4、周期四.實驗方法和步驟（二）非均質(zhì)物體轉(zhuǎn)動慣量測定6.使兩等效圓柱中心間距s為30、40、50、60mm，測出其扭轉(zhuǎn)振動周期，并用平行移軸定理計算轉(zhuǎn)動慣量7.用插入法求得非均質(zhì)物體轉(zhuǎn)動慣量8.按“返回”按鈕返回主菜單五.實驗注意事項1.初始擺角應(yīng)小于6°2.試樣放置時應(yīng)保持中心對稱以減小誤差3.擺線宜盡可能長等效圓柱體：m==40gTJT非T等1T等20