[發明專利]一種多激勵源聯合控制試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201110332965.7
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102384833A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 姚軍;趙帥帥;張俊;周秀峰;徐明鴿;王歡
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種多激勵源聯合控制試驗裝置，它是由振動臺、激振器、壓電元件、SD振動控制系統、激光測振儀、示波器、函數信號發生器和直流穩壓電源組成，其特征在于：SD振動控制系統的三個輸出通道D1、D2、D3經過三通道功率放大器分別接壓電元件中的壓電作動器、激振器和振動臺，即SD振動控制系統D1、D2、D3輸出控制信號u_a、u_jzq、u_zdt經功率放大器放大后，分別輸送給壓電作動器、激振器和振動臺；激振器和振動臺安放在試驗件剛性大的骨架位置上，壓電元件黏貼于試驗件的柔性部位，三種激振源聯合控制試驗件振動環境；壓電元件中的壓電傳感器黏貼于試驗件上，其輸出信號u_s1、u_s2、u_s4分別由SD振動控制系統采集通道CH4、CH5和CH6采集，即壓電傳感器連接至SD振動控制系統相應采集通道；

所述振動臺是數字式電動振動試驗系統；

所述激振器是用于模態試驗及飛機地面共振試驗，提供一個作用點的力激勵；

所述壓電元件是壓電陶瓷片結構，包括壓電作動器、壓電傳感器，它提供結構表面分布式的應變激勵；

所述SD振動控制系統是美國SD公司生產的JAGUAR多輸入多輸出振動控制系統；

所述激光測振儀是德國POLYTEC生產，它用于試驗件各階模態、共振頻率的測定與分析；

所述示波器是用來觀察及檢測試驗過程中輸入輸出信號的波形及其特征參數；

所述函數信號發生器是數字合成函數信號發生器/計數器，它輸出正弦波、方波、鋸齒波及正弦掃頻各種類型電信號；

所述直流穩壓電源，其工作范圍：0-32V；0-6A；它用來給試驗中使用的控制電路板提供穩壓直流電源。

2.一種多激勵源聯合控制試驗方法，其特征在于：該方法具體步驟如下：

步驟一：布置試驗設備，將SD振動控制系統三個輸出通道D1、D2、D3經過功率放大器分別接壓電作動器、激振器和振動臺，激振器和振動臺安放在試驗件剛性大的骨架位置上，壓電作動器和壓電傳感器黏貼于試驗件的柔性部位，壓電傳感器連接SD振動控制系統的采集通道；

步驟二：試驗開始時首先利用激光測振儀測得試驗件的前四階共振頻率；

步驟三：壓電作動器驅動試驗件以提供分布式激勵，其控制信號u_a由SD振動控制系統D1輸出通道輸出；激振器、振動臺分別激勵試驗件前端和后端骨架結構提供集中力，其控制信號u_jzq、u_zdt分別由SD振動控制系統D2、D3輸出通道輸出，壓電傳感器S1、S2、S4作為控制傳感器，其輸出信號u_s1、u_s2、u_s4分別由SD振動控制系統采集通道CH4、CH5和CH6采集；

步驟四：在SD振動控制系統輸入振動譜形，開始試驗，紀錄并分析試驗結果。

3.根據權利要求1所述的一種多激勵源聯合控制試驗裝置，其特征在于：其中，該壓電陶瓷片的厚度不超過3毫米，面積不超過3平方厘米。