[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于模態(tài)測(cè)試中的無(wú)附加剛度的激振桿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310335409.4
• 申請(qǐng)日: 2013-08-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103389195A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳志剛;馬成驥;張仁嘉;楊超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M7/02
• 分類(lèi)號(hào): G01M7/02
• 代理公司: 北京金恒聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11324
• 代理人: 李強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于模態(tài)測(cè)試中的無(wú)附加剛度的激振桿，可用來(lái)減小模態(tài)測(cè)試中彈性激振桿對(duì)受試結(jié)構(gòu)的附加剛度影響。

背景技術(shù)

如今模態(tài)測(cè)試已經(jīng)成為解決工程中振動(dòng)問(wèn)題的重要手段，在機(jī)械、航空、航天、土木、建筑、造船、化工等工程領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。近十年來(lái)，許多公司也產(chǎn)生了各種新的模態(tài)測(cè)試儀器，使人們能夠比較方便地獲得復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)。但是，當(dāng)受試結(jié)構(gòu)剛度很小時(shí)，由于連接激振器與受試結(jié)構(gòu)的彈性激振桿引起的附加剛度將嚴(yán)重影響模態(tài)測(cè)試的結(jié)果，有時(shí)甚至可能使測(cè)試結(jié)果面目全非。

圖3是現(xiàn)有技術(shù)的彈性激振桿對(duì)受試結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加剛度影響的原理圖。當(dāng)在模態(tài)測(cè)試中，只使用普通彈性激振桿(1)時(shí)，彈性激振桿(1)一端通過(guò)螺紋連接在激振器(9)上，一端通過(guò)螺紋連接在力傳感器(5)上。這樣，彈性激振桿(1)兩端相當(dāng)于固支連接，把激振器(9)上下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的激振力傳遞到受試結(jié)構(gòu)(7)上，引起受試結(jié)構(gòu)(7)產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)受試結(jié)構(gòu)(7)向下彎曲時(shí)，會(huì)相對(duì)于初始狀態(tài)產(chǎn)生一定轉(zhuǎn)角，迫使彈性激振桿(1)產(chǎn)生相應(yīng)的彎曲和轉(zhuǎn)角，由于彈性激振桿(1)的彈性作用，會(huì)對(duì)受試結(jié)構(gòu)(7)產(chǎn)生一個(gè)回復(fù)力矩M，這個(gè)力矩是無(wú)法用力傳感器(5)測(cè)出來(lái)的，因而影響了模態(tài)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

所以，在模態(tài)測(cè)試中，如何消除彈性激振桿的附加剛度影響是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在減小模態(tài)測(cè)試中連接激振器與受試結(jié)構(gòu)的彈性激振桿給受試結(jié)構(gòu)帶來(lái)的附加剛度影響。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于模態(tài)測(cè)試中的激振桿裝置，其特征在于包括：

彈性激振桿；

與彈性激振桿通過(guò)螺紋連接在一起的萬(wàn)向節(jié)；

第一緊固螺釘，用于連接激振桿與萬(wàn)向節(jié)，

其中

所述彈性激振桿和萬(wàn)向節(jié)用于把一個(gè)激振器產(chǎn)生的激振力傳遞至一個(gè)受試結(jié)構(gòu)上。

本發(fā)明利用了萬(wàn)向節(jié)的特殊屬性，即允許被連接的零件之間的夾角在一定范圍內(nèi)變化。這樣，彈性激振桿與萬(wàn)向節(jié)串聯(lián)，相當(dāng)于一種柔性激振桿。當(dāng)激振器上下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生激振力時(shí)，可以通過(guò)彈性激振桿和萬(wàn)向節(jié)把激振力傳遞到受試結(jié)構(gòu)上，引起受試結(jié)構(gòu)振動(dòng)，使其相對(duì)于受試結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)產(chǎn)生一定轉(zhuǎn)角，而由于萬(wàn)向節(jié)允許被連接的零件之間的夾角在一定范圍內(nèi)變化，不會(huì)引起彈性激振桿(1)產(chǎn)生相應(yīng)彎曲和轉(zhuǎn)角，因而消除了彈性激振桿帶來(lái)的附加剛度，使模態(tài)測(cè)試的結(jié)果更加準(zhǔn)確。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種用于模態(tài)測(cè)試中的無(wú)附加剛度的激振桿。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)模態(tài)測(cè)試實(shí)施例。

圖3是彈性激振桿對(duì)受試結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加剛度影響的原理圖。

附圖符號(hào)說(shuō)明：

1—彈性激振桿????2—第一緊固螺釘??3—萬(wàn)向節(jié)

4—第二緊固螺釘??5—力傳感器??????6—加速度傳感器

7—受試結(jié)構(gòu)??????8—支持工裝??????9—激振器

10—基座

具體實(shí)施方式

如圖1所示，是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種用于模態(tài)測(cè)試中的無(wú)附加剛度的激振桿，其中：彈性激振桿(1)與萬(wàn)向節(jié)(3)通過(guò)螺紋連接，并用第一緊固螺釘(2)把連接處固定。

萬(wàn)向節(jié)(3)與力傳感器(5)通過(guò)螺紋連接，并用第二緊固螺釘(4)把連接處固定，受試結(jié)構(gòu)(7)與力傳感器(5)膠接，從而實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)向節(jié)(3)與受試結(jié)構(gòu)(7)相連。

如圖2所示，是使用了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種用于模態(tài)測(cè)試中的無(wú)附加剛度的激振桿進(jìn)行模態(tài)測(cè)試的設(shè)備的配置，其中：

激振器(9)固定在基座(10)上；

彈性激振桿(1)通過(guò)螺紋連接在激振器(9)上；

萬(wàn)向節(jié)(3)通過(guò)螺紋連接在彈性激振桿(1)上，并用第一緊固螺釘(2)把連接處固定；

力傳感器(5)通過(guò)螺紋連接在萬(wàn)向節(jié)(3)上，并用第二緊固螺釘(4)把連接處固定；

受試結(jié)構(gòu)(7)固定在支持工裝(8)上；

力傳感器(5)與受試結(jié)構(gòu)(7)膠接，可以測(cè)量作用在受試結(jié)構(gòu)(7)上的激振力；

布置在受試結(jié)構(gòu)(7)上的加速度傳感器(6)可以測(cè)量出受試結(jié)構(gòu)(7)的加速度響應(yīng)；

通過(guò)商用模態(tài)測(cè)試儀（未顯示）采集力傳感器(5)信號(hào)和加速度傳感器(6)信號(hào)，得到受試結(jié)構(gòu)(7)的模態(tài)特性。

模態(tài)測(cè)試過(guò)程中，激振桿(1)和萬(wàn)向節(jié)(3)串聯(lián)成一種用于模態(tài)測(cè)試中的無(wú)附加剛度的激振桿，可以把激振器(9)上下運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的激振力傳遞到受試結(jié)構(gòu)(7)上，受試結(jié)構(gòu)(7)因振動(dòng)相對(duì)于初始狀態(tài)產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，而采用根據(jù)本發(fā)明的所述用于模態(tài)測(cè)試中的無(wú)附加剛度的激振桿，因萬(wàn)向節(jié)(3)允許被連接的所述彈性激振桿和所述受試結(jié)構(gòu)之間的夾角在一定范圍內(nèi)變化，不會(huì)引起彈性激振桿(1)產(chǎn)生相應(yīng)彎曲轉(zhuǎn)角，從而消除了彈性激振桿(1)給受試結(jié)構(gòu)(7)帶來(lái)的附加剛度。