[發明專利]桅桿慣性力響應測量方法

有效

• 申請號: 200910071709.X
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101526437A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 姚熊亮;張阿漫;曾令玉;楊文山;戴紹仕;龐福振;馬天亮;徐姍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01M19/00
• 分類號: G01M19/00;G01L1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種桅桿慣性力響應測試方法，其特征是：

(1)模型的倒置安裝

將桅桿模型吊掛輔助支架上，桅桿模型的兩側設置配重臺，形成橫或縱搖搖擺系統；

(2)測點的布置

在桅桿根部區域布置若干應變花，用于測量測點的三個方向上的應變；在桅桿側壁靠近頂部的地方安裝加速度傳感器，用于測量擺動周期；

(3)測試系統的組裝

用信號線依次將信號放大器、信號采集儀和計算機連接完好，然后將布置好的應變花和加速度傳感器接入信號放大器，形成完整的測試系統；

(4)重力響應B的測量

從0°開始以2°為間隔，選定一系列角度，轉動橫或縱搖搖擺系統使之靜止于選定的角度，用(3)中所述的測試系統測量靜態應變；

(5)桅桿模型倒置搖擺慣性力響應A的測量

用橫或縱搖搖擺系統的周期公式估算出配重重量，然后往配重臺處加相應的砝碼，給模型任意初始角度使其自由擺動，利用(3)中所述測試系統對搖動周期進行預測量，若擺動周期不滿足要求，用增減配重的方法對擺動周期進行微調，直至設計值；用以上方法調節好擺動周期后，再給模型一個設定的初始角度，即搖動幅值，讓其自由擺動，用(3)中所述測試系統測量動態應變；

(6)桅桿模型正置搖擺慣性力響應C的計算

用(4)和(5)中量出的桅桿倒置靜止時在重力作用下的應變B和桅桿倒置搖擺時慣性力作用下的應變A，根據力學原理，桅桿正置搖擺時在慣性力作用下的應變滿足式子C＝A-2B，由此式求得正置搖擺時在慣性力作用下各測點三個方向上的應變值，然后利用材料力學公式由應變值計算得到應力值。

2.根據權利要求1中所述的桅桿慣性力響應測量方法，其特征為：桅桿模型倒置安裝的方法是，將桅桿模型通過4根帶有緊繩器的鋼絲繩倒置吊掛在輔助支架上，桅桿模型的兩側設置配重臺；通過承重繩上的緊繩器調節承重繩的長度，使橫或縱搖轉軸與桅桿模型重心的距離為設計值，并使模型與地面保持垂直。

3.根據權利要求1或2所述的桅桿慣性力響應測量方法，其特征為：所述的求得正置搖擺時在慣性力作用下各測點三個方向上的應變值的方法為，倒置搖擺狀態實驗測量到的是應變的時歷響應A(t)，靜置狀態實驗測量到的是隨擺角α變化的離散形式的應變響應B(α)，實驗搖擺系統的任意時刻擺角近似滿足α＝α_maxsin(2πt/T+π/2)，其中α_max為擺幅，T為搖擺周期，由此式建立應變響應值B與時間的對應關系B(t)，然后，用MATLAB編制程序，對A(t)和B(t)進行疊加處理得到桅桿正置搖擺時的應變響應C(t)，取C(t)的最大值作為最終的應變值。