北航机械原理实验报告.docx
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北航机械原理实验报告
北航机械原理实验报告
篇一：
北航机械原理大作业
机械原理课程虚拟样机仿真
实验报告
题目：
基于ADAMS的牛头刨床机构
运动学分析
姓名：
学号：
班级：
2013年6月1日
基于ADAMS的牛头刨床机构的运动学分析
北京航空航天大学能源与动力工程学院
摘要
本文主要针对两种不同的牛头刨床机构，理论分析了两种机构运动过程的两个极限位置及各输出构件的位置、速度和加速度的变化规律；具体分析了牛头刨床的机构级数；并利用ADAMS软件对机构进行了建模仿真，得到了各输出构件的加速度、速度和压力角的变化曲线；最后还从加速度、速度及压力角等三方面对于两种牛头刨床机构的优略性进行了分析。
关键词：
ADAMS；牛头刨床；运动学分析.
目录
1.题目要求....................................................................................................................4
2.对于图1的基本参数的分析....................................................................................4
机构运动中极限位置..........................................................................................5
机构运动过程......................................................................................................5
机构运动中各项参数的变化..............................................................................5
机构运动的级数分析..........................................................................................6
3.对于图2的基本参数的分析....................................................................................7
机构运动中极限位置..........................................................................................7
机构运动过程......................................................................................................7
机构运动中各项参数的变化..............................................................................8
4.对图1的ADAMS软件仿真模型建立及结果分析................................................8
仿真模型的建立..................................................................................................8
仿真结果分析......................................................................................................9
5.对图2的ADAMS软件仿真模型建立及结果分析..............................................10
仿真模型的建立................................................................................................10
仿真结果分析....................................................................................................11
5.图1与图2机构的差别........................................................................................12
6.结束语....................................................................................................................12
1.题目要求
图1所示为一种常用的牛头刨床机构。
从机构组成的观点来看，它属于几级机构，与图2中的机构有何区别？
其中，标记蓝色箭头的杆件为主动件，上端的滑块为执行构件。
图1牛头刨床机构
图2牛头刨床机构
2.对于图1的基本参数的分析
我们可以看到，从题目中给出了两种牛头刨床机构的机构设计，首先先对与图1设计方案中机构运动中极限位置、运动过程及各项参数的变化等方面进行分析。
机构运动中极限位置
对图1的机构分析可知，其运动过程中有两个极限位置。
上面左右两图分别表示的是机构中车刀到达最右边和到达最左边两种情况下的机构示意图。
从上图可清楚的看到，当杆①与杆②相互垂直时，且杆②和杆③共线是，机构分别到达两个边界位置。
机构运动过程
这一种机构杆件及滑块的数量较少，结构较简单，运动过程及各项运动参数易分析计算。
由上面对于机构运动极限位置的可以看出：
杆①为曲柄，可以进行周转运动；与杆①用转动铰链连接的移动滑块①可在杆②上滑动；杆②为摇杆，可在两极限位置之间摇摆；与杆②用转动铰链连接的移动滑块②可在水平方向上滑动；杆①为主动杆，带动滑块①绕杆①的固定点做圆周运动，带动杆②摆动，进而使滑块②在水平方向上移动，达到车削的要求。
机构运动中各项参数的变化
分析完构件运动中的极限状态及运动的简单过程，接下来对于构件运动的某一时刻的一些具体参数具体分析。
篇二：
叶轮机实验报告
叶轮机械原理
教学实验指导书
北京航空航天大学
能源与动力工程学院流体机械系
二零零六年二月
实验一平面亚音扩压叶栅实验
实验目的
1）通过实验使学生熟悉平面叶栅实验设备和实验方法；2）作出叶栅攻角特性和叶片表面压力分布曲线；
3）了解平面叶栅实验在压气机气动设计中的作用和地位。
实验内容
平面叶栅的攻角特性
气流通过平面扩压叶栅后，其方向要发生转折，气流转折角为?
?
。
气流通过叶栅损失的大小可用损失系数来表示。
?
?
和随攻角i和来流马赫数M1而变化，它们都是i和M1的函数。
低速叶栅吹风实验不考虑M1对叶栅性能的影响，只讨论?
?
和随攻角i的变化。
叶栅的攻角特性如图1示。
由图1可以看出，当i增加时,?
?
开始直线上升，
几乎不变。
到某一攻角，?
?
达到最大值。
攻角再提高，?
?
下降很快，急剧增加，这时叶背气流发生严重分离。
在很大的负攻角情况下，气流在叶盆分离。
?
?
的大小反映了叶栅的功增压能力,而的大小则反映了叶栅有效增压的程度,
表征气流流经
图平面叶栅的攻角特性
平面叶栅发生的机械能损失，叶栅的效率和有直
接关系。
压气机设计取?
?
?
?
?
max为叶栅名义工作点，把不同几何参数叶栅的名义工作点汇集在一起，即得到平面叶栅的额定特性线，这是压气机气动设计的依据。
叶片表面压力分布
叶片表面压力分布以无因次压力系数表示
P?
P?
P1
*
P1?
P1
式中P1*、P1分别为叶栅进口的总压和静压，P为叶片上任一点的静压。
为正值说
1
为负值表明当地速度大于叶栅进口速度。
典型的叶片表面压力分布曲线如图2所示，横坐标为弦长百分比。
进行叶片表面压力分布实验时，只测量一个攻角的叶片表面压力分布。
同时，还可以改变几个攻角，观察叶片表面压力分布变化情况，特别要注意大攻角时，叶片表面出现严重分离现象。
当叶片表面出现分离时，分离点后叶栅不再增压，水排上指示水柱高度不变。
图叶片表面压力分布
实验设备
叶栅风洞
图3表示平面叶栅实验设备示意图
图平面叶栅实验设备示意图
叶栅实验由连续气源供气，气流经过扩压段减速扩压，稳定箱内安装了蜂窝器和阻尼网（钢网）,消除旋涡，使气流稳定均匀，再经过维他辛斯基曲线的收敛段，使稳定箱出来的气流均匀膨胀加速，造成叶栅进口截面各点压力、速度都相同的一股均匀气流进入叶栅。
叶栅实验段——由10个叶片组成一排叶栅，叶栅装在圆盘上，转动圆盘可以改变攻角。
测量探针装在三自由度位移机构上。
叶栅几何参数
实验选用C-4叶型C-4叶型几何参数：
2
中弧线圆弧半径r=弦长b=60mm
最大绕度fmax?
，f?
距前缘距离a?
30mm，最大厚度cmax?
6mm，距前缘距离e?
18mm，叶型弯度?
?
25?
叶型前缘角?
1?
?
叶型前缘角?
2?
?
叶栅几何参数：
叶型安装角?
y?
?
栅距t?
45mm叶栅稠度?
?
b
?
t
a?
c?
e?
fmax
?
b
a
?
50%b
cmax
?
10%be
?
30%b
几何进口角?
1k?
35?
几何出口角?
2k?
60?
测量探针
叶栅前用一支装在端壁上的总静压管，测量叶栅进口总压P1*和静压P1。
叶栅出口用一支装在位移架上的总、静、方向组合探针，测量叶栅出口P2*、P2和?
2。
在中间叶片内装了8根静压管测量叶片表面压力分布.全部压力的数值在水排上显示
图指示压力的水排
3
测温装置
在叶栅前装一支镍铬-康铜热电偶,通过UJ36直流电位差计测量出栅前的气流温度。
实验步骤
开车前的准备
在进行实验以前，同学们必须阅读实验说明书，明确实验目的、方法和步骤。
检查测量探针是否堵塞，然后把探针放在叶栅通道叶高中部，离叶栅前缘及后缘一个栅距位置上进行测量。
为保证测准叶栅出口气流方向
，还应检查叶栅出口探针是否对准零位。
转动圆盘，把叶栅转到实验的第一个功角位置。
参加实验者，明确分工，准备好记录纸和笔。
开车
实验指导教师检查准备情况，符合要求后即可启动40千瓦罗茨鼓风机，气流连续不断进入叶栅风洞，这时将叶栅前探针调到对准气流方向，并固定紧。
检查叶栅是否有漏气情况，叶栅工作正常方能读取数据.
数据测量
叶栅工作正常后，即可读取数据，对给定攻角，记录叶栅前气流总压P1*和静压P1。
测量叶栅出口气流总压P1*,静压P转动探针,水排上指示方向管两孔液面高度1和方向?
2。
相同时,才可以从位移机构的标尺上读取出口气流角?
2,由于叶栅出口气流不均匀，沿栅距测量4个点取算术平均。
改变攻角，重复测量上面的参数,至少要作5-6个攻角,方能画出一条攻角特性曲线。
测量5?
攻角的压力分布。
再改变几个攻角，观察圆盘上压力分布的变化，注意大攻角时叶片上出现的分离现象。
记录某一攻角（如5?
）栅前总温T1*，与测量的总压P1*和静压P1计算马赫数M1和雷诺数Re。
停车
实验完毕，检查数据齐全后，即可停车。
停车后整理好实验间，并记录好当天的大气压数值。
4
篇三：
北航物理研究性实验报告
北航物理研究性实验报告
专题：
迈克尔逊干涉
第一作者
学号
第二作者
学号大神1215xxxx抱大腿1215xxxx
2013/12/11
目录
摘要...........................................................................................................1
Abstract......................................................................................................1
1.实验原理.................................................................................................2
迈克尔逊干涉仪的光路..................................................................2
单色点光源的非定域干涉条纹.....................................................2
迈克尔逊干涉仪的机械结构.........................................................4
2实验仪器...............................................................................................5
3实验主要步骤.......................................................................................6
迈克尔逊干涉仪的调整.................................................................6
点光源非定域干涉条纹的观察与测量.........................................6
数据处理........................................................................................7
4实验数据处理.......................................................................................7
实验数据记录.................................................................................7
计算不确定度................................................................................7
5误差来源分析.......................................................................................9
6实验经验总结.....................................................................................10
7实验的改进方案.................................................................................10
加装光具座...................................................................................10
用电路代替人工计数..................................................................11
将调节M2距离的螺母换成手轮...............................................11
8有关光路补偿板G2的讨论.............................................................12
9实验感想与收获.................................................................................12
10对本学期基础物理学实验的体会和建议.......................................13
摘要
通过迈克尔逊干涉仪观察光的分振幅干涉现象，采集数据并进行处理，计算出所测激光的波长，并对计算结果的不确定度进行仔细的分析。
根据实验数据对误差来源进行了定量分析，同时总结了实验仪器调节的经验与方法。
最后，根据自身的实验经历对实验的改进提出建设性的意见。
关键词：
迈克尔逊干涉；波长；误差；实验改进。
Abstract
ByMichelsoninterferometerobservationlightamplitudesplittineinterferencephenomenon,datacollectionandprocessing,calculatedfromthemeasuredlaserwavelength,andthecalculationresultsoftheuncertaintyofthecarefulanalysis.Accordingtotheexperimentaldata,theerrorsourceofquantitativeanalysis,andsummarizestheexperienceandmethodsofexperimentalinstrumentregulation.Finally,accordingtoourownpracticalexperiences,wegiveouttheimprovementfortheexperimentofconstructiveviews.
Keywords:
Michelsoninterferometer;wavelength;error;experimentimprovement.
1
1.实验原理
迈克尔逊干涉仪的光路
迈克尔逊干涉仪的光路如图1所示，从光源S发出
的一束光射在分束板G1上，将光束分为两部分：
一部分从G1的半反射膜处反射，射向平面镜M2；
另一部分从G1透射，射向平面镜M1。
因G1和全反
射平面镜M1、M2均成45°角，所以两束光均垂直
射到M1、M2上。
从M2反射回来的光，透过半反射
膜；从M1反射回来的光，为半反射膜反射。
二者
汇集成一束光，在E处即可观察到干涉条纹。
光
路中另一平行平板G2与G1平行，其材料及厚度与
G1
反射镜M1是固定的，M2可以在精密导轨上前后移动，以改变两束光之间的光程差。
M1，M2的背面各有3个螺钉用来调节平面镜的方位。
M1的下方还附有2个方向相互垂直的拉簧，松紧它们，能使M1支架产生微小变形，以便精确地调节M1。
在图1所示的光路中，M1’是M1被G1半反射膜反射所形成的虚像。
对观察者而言，两相干光束等价于从M1’和M2反射而来，迈克尔逊干涉仪所产生的干涉花纹就如同M2与M1’之间的空气膜所产生的干涉花纹一样。
若M1’与M2平行，则可视作折射率相同、厚度相同的薄膜（此时的为等厚干涉）；若M1’与M2相交，则
可视作折射率相同、夹角恒定的楔形薄膜。
单色点光源的非定域干涉条纹
如图2所示，M2平行M1’且相距为d。
点光源S发出的
一束光，对M2来说，正如S’处发出的光一样，即SG=S’G；
而对于在E处观察的观察者来说，由于M2的镜面反射，
2
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