[發明專利]一種帶靜力預載的振動試驗系統

有效

• 申請號: 201410326902.4
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN105241622B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 侯京鋒;尹濤;張靜;王曉暉;賀智國;王家樂;高飛
• 申請（專利權）人: 天津航天瑞萊科技有限公司;北京航天斯達新技術裝備公司;北京強度環境研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 核工業專利中心11007
• 代理人: 王朋

技術領域

本發明涉及振動試驗技術領域，具體涉及一種帶靜力預載的振動試驗系統。

背景技術

通常為了考核所設計的結構或產品的靜強度或動強度，需進行靜力試驗或振動試驗。所有強度考核試驗都應盡可能真實復現試驗件的工作狀態和環境，有相當一部分試驗件的正常工作環境或狀態是處于靜、動載荷的復合環境，許多產品的結構或強度失效都與靜力預載與振動的綜合作用有關。產品處在一定靜載的條件下，材料強度會發生改變，在此種情況下，同時再施加振動載荷，結構便更容易遭到破壞，導致產品失效；因此此類產品必須作帶靜力預載的振動試驗。

目前對于此類帶靜力預載的振動試驗，傳統試驗方法是應用一組各種角度橡皮繩實現靜力預載，并利用橡皮繩的彈性提供振動所必須的柔性邊界。這種傳統試驗方案存在明顯的不足：1、試驗準備時間較長，橡皮繩的角度和長度完全依賴現場操作人員的經驗，各橡皮繩之間存在耦合，實現所要求靜載條件非常困難，且精度無法保證；2、振動試驗正式開始時，利用橡皮繩的彈性，提供柔性邊界，在低頻大位移段，會增加振動臺的負載；3、長時間試驗后，橡皮繩存在蠕變，靜載邊界條件改變，與試驗靜載要求偏差較大。

發明內容

本發明的目的是解決現有帶靜力預載的振動試驗系統無法實現靜載條件，且會增加振動臺負擔的問題，提供了一種可以準確持久地提供試驗任務書所要求的靜載條件，并對振動臺的額外負載較小的靜力預載的振動試驗系統。

本發明是這樣實現的：

一種帶靜力預載的振動試驗系統，其特征在于：它包括支撐部件、靜力及振動加載部件和靜力及振動加載控制系統；靜力及振動加載部件位于支撐部件內部，與支撐部件固定連接；靜力及振動加載控制系統固定連接在靜力及振動加載部件上；支撐部件對試驗件起支撐作用，靜力及振動加載部件用于對試驗件進行靜力預載和振動加載，靜力及振動加載控制系統用于控制靜力及振動加載部件。

如上所述的支撐部件包括龍門架、上安裝平臺、立柱、下安裝平臺、轉動副和承力底座；龍門架整體為長方體形，其下端面的兩端與立柱的上端面固定連接；立柱整體為長方體形，共有兩個，其下端面與分別與承力底座的上端面固定連接；承力底座整體為長方體形，共有四個，其中兩個承力底座與立柱固定連接，另外兩個承力底座位于前兩個承力底座的內側，與靜力及振動加載部件連接；上安裝平臺整體為長方體形，其上端面固定連接在龍門架下端面的中心位置，試驗件的上端面固定連接在上安裝平臺的下端面上；下安裝平臺整體為長方體形，其上端面中心位置與試驗件的下端面固定連接，其下端面的兩端對稱位置及中心位置分別固定連接轉動副；轉動副共有三個，其上端面固定連接在下安裝平臺的下端面上；龍門架、上安裝平臺、立柱、下安裝平臺、轉動副和承力底座共同用于對試驗件起支撐作用，下安裝平臺和轉動副還共同用于傳遞靜力及振動加載部件對試驗件加載的靜力和振動，承力底座還用于對靜力及振動加載部件起支撐作用。

如上所述的龍門架、上安裝平臺、立柱、下安裝平臺、轉動副和承力底座均采用鑄鐵材料制成。

如上所述的靜力及振動加載部件包括載荷傳感器、振動加載工裝、液壓缸、振動臺、直線軸承和柔性器件；載荷傳感器共有兩個，其上端分別固定連接在沿下安裝平臺下端面兩端對稱布置的兩個轉動副的下端；振動加載工裝整體為圓柱體形，其下端面與振動臺的上端面同軸固定連接，其上端面與位于下安裝平臺下端面中心位置的轉動副的下端固定連接；液壓缸共有兩個，其缸桿分別通過載荷傳感器與轉動副相連接，液壓缸的底座處同軸固定連接柔性器件；液壓缸和柔性器件套裝在直線軸承內部，柔性器件和直線軸承下端面分別與承力底座固定連接；載荷傳感器用于測量液壓缸加載的靜力載荷，振動加載工裝用于傳遞振動臺產生的振動，液壓缸用于向試驗件加載靜力，振動臺用于向試驗件加載振動，直線軸承用于使液壓缸保持軸向的自由度，液壓缸、直線軸承和柔性器件共同為振動試驗提供柔性邊界。

如上所述的柔性器件采用彈簧或膠墊實現。