创新实验展示
2009年
吉他是常见的西洋乐器。乐器的发声与振动有着密切的关系。吉他的弦如何振动，如何发声？声音、音名和频率之间的关系？如何用激光测振仪测量弦的振动？如何用声级计实现声音的测量，并获得频谱曲线？
首先，使用激光测振仪测量振动频率的方法。了解吉他各弦发出的音阶与频率的关系。并通过与标准音高的对比了解弦鸣乐器发声的机制。其次，使用激光测振仪测量吉他底板的振动模态。通过模态分析来印证弦鸣乐器共振箱的发声的原理。
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空间桁架是航天领域重要的结构。空间桁架如何搭建？如何用实验方法获取空间桁架的模态？如何使用ANSYS进行仿真？两者结果有什么不同？
空间桁架结构是柔性结构的典型代表之一，它具有质量轻、承载能力强、易于在轨拆装与展开等特点，目前在许多实际的航天结构中被大量采用。另外，桁架结构可以作为未来空间系统的主体结构。这类结构具有柔性大、固有频率低、模态密集、结构阻尼小、质量轻等特点，一般都有结构动力学特性的严格要求。本实验项目开展柔性桁架结构的模态分析研究，内容包括动力学建模、敲击法测量结构模态。 论文下载
你知道吗，手机中的振动提示是如何实现的？不同的手机的振动有什么不同？
手机作为人们日常生活的不可或缺的重要发明，而且当今世界绝大部分手机都能振动提示。所以我们有必要通过实验了解一下手机的振动的情况。首先我们实验了手机震动的震源——微型手机震动马达，通过不同的工作频率和不同类型的手机震动马达，观测马达的震动频率和工作幅值，来了解振动马达的固有性质，另外我们又实验了整只手机的在这样的马达的震动下又是如何震动的，同通过观测不同的手机在当下的工作频率和该频率的工作模态。由于测量手段和测量工具的客观限制，只能定性的猜测震源在手机的大概位置。
天气下雨，大家经常离不开雨伞，但遇到大风大雨，雨伞也抵挡不了什么。大家知道吗？我们的雨伞能承受多大的风力？雨伞是一个由钢架结构和伞面组成的结构，建筑工程中也有类似结构，成为膜结构。所以研究雨伞在风作用下的振动，也有了它的实际意义。
本文介绍了雨伞在风机和激振器作用下的振动测试结果，简要分析了雨伞的模态，着重分析了伞布振动与伞架振动的关系。试验采用了激光测振技术。
音乐是人类最美的艺术。你喜欢哪种音乐种类？西洋音乐与民族音乐到底有什么不一样？各种民族乐器中发声原理有什么不同？如何使用LABVIEW软件进行声音分析？什么是声谱？什么是语图？
本文在对声学分析方法了解的基础上，运用多种分析方法对同一段旋律的不同演奏者以及同一段旋律不同的乐器进行了声音的量化和分析，其中包括波形图分析、语图分析、FFT（快速傅里叶变换）频谱分析、1/3倍频程分析……以上述分析的图像和数据结果与音乐声学的基本理论进行对比，同时对演奏者和乐器进行评估。最后通过实验结论推广，对音乐声学以至于声学的应用做出一些构想和展望。
2009.6 电梯桥厢运行研究
高楼大厦离不开电梯？大家知道最快的电梯在哪儿？坐电梯大家是不是不舒服？知道为什么？用什么样指标去描述。电梯在运转中振动信号是怎样的？开门、关门，上客、下客，上升、下降究竟有什么区别？
电梯是一种通过机械移动进行运载物体的设备，电梯在轿厢运动过程中由于各部件的运动必然产生振动，这些振动必然对乘客的感觉产生影响，这是所谓的舒适感问题。国家标准中规定：“乘客电梯轿厢运行过程中垂直方向和水平方向的振动加速度（用时域记录的振动曲线的单峰值）分别不应大于0.25m/s2和0.15m/s2；起制动阶段，振动加速度均不应超过1.5m/s2；并且加速度变化率不得超过2m/s3。”
本实验提出了一种检测电梯振动以及分析的方法，利用电压加速度传感器将振动信号转化为电信号，进行处理和分析，得到被测电梯振动量的一系列工况（如制动启动、上人下人、关门开门、人为晃动等）下的加速度响应信号，再利用Labview软件附带的Signal Express功能处理信号数据，进而判断电梯运行状况是否良好（是否符合国家标准，是否有跳点等），或者故障的部位和幅度等。同时，本实验还测量了随着电梯上升下降、载重变化等过程中的频率变化。
棒球运动因其比赛的观赏性和激烈对抗性现在在我国越来越受到大家的欢迎，但大家对于棒球棒的正确的击打方式的理论部分却知之甚少。因此我们通过试验对棒球棒收到击打时的振动特性进行详细的分析，找出其击打中心，即手握在棒球棒的尾端何处手收到的震动最小。同时对棒球棒的振动模态进行软件分析，得出其振动特性。对我们之后的正确的使用棒球棒击球有理论上的指导意义
通过逐点测量法，寻找出棒球棒的打击中心。之后通过激光测量和软件分析，描绘出棒球棒振动时的各阶模态。本次测量选用的棒球棒是学校棒球队的比赛用具，长度76.2厘米，木棒，是大多数的球棒的标准尺寸，因此测量结果有一定普遍意义。
通过对车载空调鼓风机的振动模态测试，了解了鼓风机的工程应用背景，熟悉并掌握了完整的振动模态测试方法。本实验尝试了一种旋转结构的振动模态，得到意想不到的结果。
2008年
2008.1 损伤激光测试技术探索
本实验目的探索结构内部不可见区域的损伤，设法将模态测损伤位置的方法运用到实际工程中。利用激光测振技术测量模态来判断结构是否出现损伤，并判断出损伤的大致位置。由于材料的损伤需要较高的激励频率，是实验室仪器所能达到的最高频率的2倍以上（20-20kHz 音箱激励，50k-100kHz PZT压电陶瓷激励），因此利用增加附加质量来模拟损伤量变化的大小，通过对模态的测量，从而判断损伤的影响。
目前电动工具振动剧烈。通过传感器安装在产品的塑料外罩上，初步测试发现在300Hz附近出现远大于其他频率的振动振幅。经过改变叶轮个数，虽然能改变在300Hz附近振动振幅，但因为叶轮改变了气流流动状态，使得噪声急剧增大。 经测试证实，通过启动试验频谱分析检测出其转子的临界转速应该的600Hz附近，而300Hz附近确有较大的振动振幅。也表明了转子旋转产生的激励源，使得外罩产生剧烈振动。
本试验通过电动工具固有频率的测量、启停试验的测量以及扫描试验的测量，以求找出结构本身的稳态振动特性，启停振动特性。 本试验使用锤击法侧得电动工具的固有频率为22.5hz。并对电动工具的启动、停止的过程中的振动特性进行了测量。最后分别在42.5Hz、17.5Hz、22.5Hz三个频率下进行了扫频测量。
一个网球球拍，就像一个棒球或板球球棒，有两个sweet spots。如果一个球在这两个点产生影响，力传到手是非常小的，所以球员几乎是不知道影响已经发生。如果球在一个点远离sweet spots产生影响，玩家会感到一些振动。其中的一个sweet spot是振动节点，位于线中心。另一个sweet spot是所谓的COP中心。
本实验通过测定网球拍的主要性能指数，了解其主要特性；对比不同型号的网球拍，研究其性质的差异；比较网球拍和羽毛球拍，通过模态分析，找出两者的差别；学习使用非接触式激光扫描测振系统。
本实验通过风激励和声激励对金属板模态的研究，得出初步结论。声音扫频信号的频率下限为20Hz，所以声音很难激励出低于20Hz的振动。而对于风激励，其激励频率为卡门涡的频率，fs=S*U/D,对于特定结构，式中的S与D是常数，所以卡门涡的频率只与速度有关，而风扇吹出的风速不会非常大，所以就限制了卡门沃频率的上限，使其激励不出高阶模态。在进行声音激励的时候，板上的每一个点的位移和速度函数都有一个相同的相位，所以动画可以反映出板的整体的运动情况。而风激励中没有统一的相位，虽然每一个点的振动都是确定的，但是整体的运动却不能反映真实情况。结论:1.在进行较低频率的模态测量时，适宜使用风激励，而在进行较高模态的测量时，声激励可以得到更好的效果。2.风激励无法得到结构整体的运动情况，而声音激励没有这个缺陷。
本实验使用激光测振仪测量物体振动频率的方法。了解古筝不同弦发出的音阶与频率的关系；根据测量所得频率确定古筝个弦对应的音名；初步了解弦鸣乐器发声机构的基本原理。
众所周之，硬盘是PC中最易坏的部件。任何一次意外的冲击或者振动都可能会给硬盘带来严重的损伤：轻则出现坏道，重则丢失资料，直至完全损坏。笔记本由于其移动性的要求，更容易对硬盘造成损坏。所有人都知道严重的冲击会使电脑发生损害，而且只要使用中注意，这种损坏完全可以避免。但是对于振动问题对电脑的影响，我们知之甚少，因此本次试验试图分析电脑的振动是否会对硬盘产生影响。本次实验利用激光多普勒测振技术通过测量硬盘磁头和硬盘运转中振动情况，得出初步的实验结果。
本实验研究水龙头振动的测量。结果表明：1.单独分析水管的横向纵向振动，两者的振动周期都是正相关于流量的，流量越大，周期越大，振动频率越小。振动加速度也是正相关于流量的，流量越大，加速度峰峰值越大。同样，脉冲因数、脉冲因数、波形因数、裕度因数都是正相关于流量。2.比较横向振动与纵向振动，在相近的流量下，纵向振动的加速度要比横向来的大。水流的方向是纵向的。所以在防止振动上纵向比横向更重要。3.其他，流量不稳产生波动，对振动的影响也很大。流量越大，雷诺数越大，流场更难以稳定，所以更容易产生振动，应设法保持流量稳定。