[發明專利]一種應用拉壓法測量粘彈性材料力學參數的實驗裝置

無效

• 申請號: 201210004809.2
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102564871A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王敏慶;胡衛強;劉志宏
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/02
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明涉及粘彈性材料參數測試技術領域，具體為一種應用拉壓法測量粘彈性材料力學參數的實驗裝置。

背景技術

目前，國內相關單位目前使用的粘彈性阻尼材料力學參數測量設備主要包括從法國引進的Metravib粘彈分析儀和從丹麥引進的B&K3550復模量測試系統。這兩種系統存在價格高昂，使用方法復雜等缺陷。其中Metravib粘彈分析儀基于溫頻等效原理設計，屬于間接測量方法，且測量頻率上限一般低于500Hz；B&K3550復模量測試系統基于共振法原理設計，通過分析懸臂梁試件共振峰特性間接得到阻尼材料力學參數，但該系統在實際測量過程中很難獲得試件的高階(第三、四階)共振峰，測量頻率上限低于1kHz。因此，需要研制一種結構簡單，同時又能滿足國標測量精度要求的粘彈性寬頻力學參數測量實驗裝置。

發明內容

要解決的技術問題

為解決現有技術存在的問題，本發明在現有國標《GB/T16406-1996》基礎上，基于遲滯相頻原理提出了一種應用拉壓法測量粘彈性材料力學參數的實驗裝置。

技術方案

本發明的技術方案為：

所述一種應用拉壓法測量粘彈性材料力學參數的實驗裝置，其特征在于：包括殼體、力傳感器、加速度傳感器和激振器；殼體分為上殼體和下殼體，上殼體和下殼體均為一端封閉的空心圓柱結構，上殼體和下殼體同軸固定連接；激振器置于下殼體內部，并且激振器中心軸線與下殼體中心軸線共線；上殼體上端面開有中心通孔，預緊螺桿插入上殼體上端面的中心通孔內，并且預緊螺桿下端與定位滑塊上端面同軸連接；定位滑塊為薄壁圓柱結構，安裝在上殼體內部，并與上殼體同軸間隙配合，定位滑塊下端面中心有圓柱形凸起，定位滑塊通過圓柱形凸起與力傳感器一端螺紋固定連接；力傳感器另一端與輔助墊片上端面同軸固定連接；輔助墊片與加速度傳感器封裝蓋板配合，用于夾持試件；加速度傳感器封裝蓋板與加速度傳感器封裝下殼體同軸固定連接，并且加速度傳感器放置在加速度傳感器封裝下殼體內，加速度傳感器與加速度傳感器封裝蓋板同軸固定連接；加速度傳感器封裝下殼體與激振器固定連接。

所述的一種應用拉壓法測量粘彈性材料力學參數的實驗裝置，其特征在于：輔助墊片的試件安裝面和加速度傳感器封裝蓋板的試件安裝面上開有對應的試件定位槽，所有試件定位槽槽口帶有倒角。

有益效果

本發明基于遲滯相頻原理設計了一種測量粘彈性材料力學參數的實驗裝置，相比于現有的引進裝置，具有結構簡單、測試精度高、測量頻帶寬等優點。本發明中的試件夾持部分具有好的試件適應性，能夠完成不同規格、不同材質試件的精確、可靠夾持；本發明中定位滑塊、傳感器、試件及激振器間具有高的同軸度，且實現了可靠面接觸，使激振器的激勵充分傳遞給試件，同時確保傳感器可靠測量相關物理量，從而使系統具有高的測量精度。

附圖說明

圖1：本發明的結構示意圖；

圖2：本發明的結構剖視圖；

圖3：本發明的測量結果與Metravib粘彈分析儀測量結果對比圖。

其中：1、下殼體；2、激振器；3、加速度傳感器封裝下殼體；4、加速度傳感器封裝蓋板；5、試件；6、輔助墊片；7、上殼體；8、預緊螺桿；9、定位滑塊；10、力傳感器；11、加速度傳感器；12、輔助墊圈；13、緊固螺栓；14、連接螺桿。

具體實施方式

下面結合具體實施例描述本發明：

本實施例中，采用應用拉壓法測量粘彈性材料力學參數的實驗裝置測量試件材料的損耗因子。

參照附圖2，本實施例包括殼體、力傳感器10、加速度傳感器11和激振器2。

殼體分為上殼體7和下殼體1，上殼體和下殼體均為一端封閉的空心圓柱結構，上殼體和下殼體同軸并采用緊固螺栓13固定連接；激振器置于下殼體內部，激振器與下殼體之間墊有輔助墊圈12，并且激振器中心軸線與下殼體中心軸線共線。

上殼體上端面開有中心通孔，預緊螺桿8插入上殼體上端面的中心通孔內，并且預緊螺桿下端與定位滑塊9上端面同軸螺紋固定連接；定位滑塊為薄壁圓柱結構，安裝在上殼體內部，并與上殼體同軸間隙配合，在預緊螺桿帶動下，定位滑塊可沿上殼體內側壁上下滑動；定位滑塊下端面中心有圓柱形凸起，定位滑塊通過圓柱形凸起與力傳感器一端螺紋固定連接；力傳感器另一端與輔助墊片6上端面同軸螺紋固定連接；定位滑塊可帶動力傳感器和輔助墊片一起上下運動。