[發明專利]一種組裝可調式零部件自由模態試驗架

有效

• 申請號: 201410620410.6
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN104374555A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 王登峰;史天澤;帥珍輝
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發明涉及機械工程技術領域。具體涉及一種結構零部件自由模態測試試驗架。

背景技術

試驗模態分析對結構動力學研究有非常重要的意義。機械系統的固有振動特性是由系統本身決定的。每一階模態參數都是有特定的固有頻率、模態振型、模態質量、模態剛度和阻尼比組成。這些幾乎參數不隨載荷等外部條件的變化而變化，對于考察機械系統的振動特性有非常重要的意義。機械結構的模態參數可以通過試驗方法獲得，通過構建模態試驗系統，測量將系統的輸入和輸出信號，然后經過數據分析與處理即可識別出系統的模態參數，可為機械系統的動態響應分析、故障診斷和預報、結構優化提供依據。

結構試驗模態分析是在結構處于彈性支撐的自由懸浮狀態或自由懸掛狀態下進行的，為了實現這種自由支撐或懸吊狀態，需要一種試驗架來實現。但在實際應用中，現有的試驗架有一定的不足之處。主要體現在：

彈性支撐式模態試驗裝置通常利用剛度可調的空氣彈簧或充氣內胎來支撐試件，不易于被試件的固定放置，通常需要額外的固定措施來連接被試件與支撐裝置；空氣彈簧或充氣內胎不適用于尺寸較小或重量較輕被試件的模態試驗，此外空氣彈簧的阻尼比較大，會對試件的試驗結果產生一定影響。

懸吊式模態試驗架利用橡皮繩或軟彈簧將被試件懸掛在試驗架上，軟彈簧或橡皮繩一端通過吊鉤與被試件相連，另一端通過固定裝置與試驗架相連。但橡皮繩易老化、使用壽命短，阻尼相對較大，對試驗測試結果會有一定影響，因此本試驗架采用不同剛度的軟彈簧來懸吊被試架。

因此發明一種組裝可調式零部件自由模態試驗架，對于加快結構零部件的模態試驗有重要的工程應用價值。

發明內容

本發明為解決現有試驗裝置不易于被試件的固定放置，并且采用橡皮繩或軟彈簧時易出現橡皮繩易老化、使用壽命短以及阻尼相對較大等問題，提供一種組裝可調式零部件自由模態試驗架。

一種組裝可調式零部件自由模態試驗架，該試驗架為立方體結構，包括下支架，底架，上支架，頂架、兩根導向桿以及彈性懸掛組件；所述上支架和下支架之間、上支架與頂架之間以及下支架與底架之間均通過螺栓連接，兩根導向桿焊接交叉焊接在頂架上，所述兩根導向桿上至少設置有三個彈性組件，每個彈性組件在導向桿上移動，實現試驗架吊掛寬度的可調。

所述的彈性懸掛組件包括導向桿套筒，彈簧，下蓋板，上蓋板，絲杠，調整螺母與鎖緊螺母；所述導向桿套筒在導向桿上滑動，并通過固定螺栓進行固定，所述上蓋板由調整螺母和鎖緊螺母固定在絲杠上，彈簧的兩端通過下蓋板和上蓋板連接，所述下蓋板上設有吊鉤并通過吊鉤與被試件連接。所述彈簧可進行更換，通過更換具有不同剛度的彈簧，滿足不同被試件對彈性懸掛組件的剛度和固有頻率的要求。

所述的上支架和下支架的每根支架桿上設有四至六個通孔，采用兩個螺栓穿在不同的通孔中實現上下支架之間的連接和固定，通過連接不同位置的通孔組合實現試驗架高度調整。所述上支架和下支架均可拆卸。

本發明所述的試驗架還包括工字型梁、兩個滑車、手動升降葫蘆，所述工字型梁通過安裝在頂架上，工字型梁上設有兩個滑車，且滑車與手動升降葫蘆連接。

本發明所述的試驗架可拆卸存放。

本發明的有益效果：本發明所述的試驗架，能夠調整被試件的懸掛高度、寬度和連接位置均可調節，能滿足不同尺寸、形狀的試件要求，所述彈性組件中的彈簧可拆卸和更換，通過選用不同剛度的彈簧可滿足不同質量的試件要求，且金屬彈簧阻尼很小，能有效避免彈性元件阻尼效應對被試件模態試驗測試結果的不利影響。本發明所述的試驗架的主要零部件均通過螺栓連接組裝而成，拆裝方便。且在非試驗期間，可將試驗架拆卸存放，大大減小了實驗室的占用空間。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種組裝可調式零部件自由模態試驗架的結構示意圖；

圖2為本發明所述的一種組裝可調式零部件自由模態試驗架中上支架與頂架連接關系示意圖；

圖3為本發明所述的一種組裝可調式零部件自由模態試驗架中下支架與底架連接關系示意圖；

圖4為本發明所述的一種組裝可調式零部件自由模態試驗架中下支架和上支架連接關系示意圖；

圖5為本發明所述的一種組裝可調式零部件自由模態試驗架中工字型梁與手動升降葫蘆的安裝示意圖；

圖6為本發明所述的一種組裝可調式零部件自由模態試驗架中為彈性懸掛組件的結構示意圖。

具體實施方式