[發明專利]識別材料阻尼及彈性模量的方法與裝置

有效

• 申請號: 201410667957.1
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN105675722B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 鄧超;邵林;運偉國;王曉健
• 申請（專利權）人: 陜西重型汽車有限公司
• 主分類號: G01N29/12
• 分類號: G01N29/12
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司11234
• 代理人: 宋義興

1.一種識別材料阻尼及彈性模量的方法，其特征在于，采用試驗與仿真傳遞函數對標的方法，具體為：

第一步，選取一塊鋼板樣件，分別在樣件表面的取三點或多于三個點進行標記作為標記點，并將樣件用橡皮筋懸掛起來模擬樣件成為自由狀態；

第二步，進行振動傳遞函數測量實驗，試驗采用錘擊法獲取頻響函數，帶寬為1024Hz，頻率分辨率為0.25Hz，激勵為參考，激勵加力窗，響應加指數窗，結果處理200Hz以內的各標記點的頻響函數，試驗結果測得了標記點的原點頻響函數和相互頻響函數；

第三步，按照與第一步相同的樣件尺寸的規格進行仿真建模，按照試驗方法做頻響仿真分析，獲取同樣位置的標記點的200Hz以內的原點頻響函數和相互頻響函數的仿真曲線結果；

第四步，最后將試驗的頻響函數結果與仿真頻響函數結果進行對標，根據頻響函數曲線對標情況而修改系統的鋼板材料的結構阻尼和彈性模量參數的設定，以使兩條曲線接近，當試驗與仿真的頻響函數曲線趨勢及峰值的幅值大小及頻率位置保持較高的吻合度時，使用仿真模型設置的該鋼板材料參數作為實際鋼板材料的參數，記錄數據備用；

第五步，將上述鋼板樣件涂裝阻尼材料，涂裝厚度與實車涂裝厚度保持一致，分別在樣件的鋼板的三個標記點或多于三個標記點處進行標記，并將樣件用橡皮筋懸掛起來模擬樣件成為自由狀態；

第六步，進行振動傳遞函數測量實驗，試驗采用錘擊法獲取頻響函數，帶寬為1024Hz，頻率分辨率為0.25Hz，激勵為參考，激勵加力窗，響應加指數窗，結果處理200Hz以內的各標記點的頻響函數，試驗結果測得第五步的標記點的原點頻響函數和相互頻響函數；

第七步，再次按照實際樣件尺寸進行仿真建模，按照試驗方法做頻響仿真分析，獲取標記點的200Hz以內的原點頻響函數和相互頻響函數的仿真曲線結果；

第八步，最后將試驗的頻響函數結果與仿真頻響函數結果進行對標，由于已經知道鋼板材料的阻尼及彈性模量參數，根據頻響函數曲線對標情況僅修改阻尼材料的結構阻尼和彈性模量，試驗與仿真的頻響函數曲線趨勢及峰值的幅值大小及頻率位置保持較高的吻合度時，獲得實際阻尼材料參數，即仿真模型設置的阻尼材料的參數。

2.如權利要求1所述的一種識別材料阻尼及彈性模量的方法，其特征在于，所述的阻尼材料為瀝青。

3.如權利要求1所述的一種識別材料阻尼及彈性模量的方法，其特征在于，鋼板樣件的形狀為矩形。

4.如權利要求3所述的一種識別材料阻尼及彈性模量的方法，其特征在于，所述矩形鋼板樣件的尺寸為200mm×150mm規格。

5.如權利要求1至4任一種所述的一種識別材料阻尼及彈性模量的方法，其特征在于，所述標記點為三個，標記點的位置分別位于：樣件的中心點處、1/4長度方向處、1/4寬度方向處。

6.一種識別材料阻尼及彈性模量的裝置，其特征在于，包括振動傳遞函數測量實驗裝置、仿真與對標裝置、鋼板樣件、阻尼材料、涂裝裝置，具體為：

振動傳遞函數測量實驗裝置包括錘擊裝置、數據采集器、橡皮筋懸掛裝置，橡皮筋懸掛裝置用于將鋼板樣件或涂裝后的鋼板樣件用橡皮筋自由懸掛，供錘擊裝置在鋼板樣件的標記點處進行錘擊；采用錘擊法獲取頻響函數，數據采集器設定為：帶寬為1024Hz，頻率分辨率為0.25Hz，激勵為參考，激勵加力窗，響應加指數窗，結果處理200Hz以內的各標記點的頻響函數，振動傳遞函數測量實驗裝置輸出標記點的原點頻響函數和相互頻響函數，振動傳遞函數測量實驗裝置連接仿真與對標裝置；

仿真與對標裝置包括互相連接的仿真模塊、對標模塊、阻尼材料輸出模塊，仿真模塊按照與樣件相同的尺寸進行仿真建模，按照試驗方法做頻響仿真分析，獲取同樣位置的標記點的200Hz以內的原點頻響函數和相互頻響函數的仿真曲線；對標模塊將仿真模塊的曲線以及振動傳遞函數測量實驗裝置得到的參數曲線進行對標，調整仿真模塊的參數設置以使兩曲線吻合，從而得到實際的鋼板樣件的阻尼及彈性模量參數；阻尼材料輸出模塊，用于將涂裝阻尼材料前后的樣件的得到的阻尼及彈性模量參數進行計算，得到阻尼材料的阻尼及彈性模量參數，用于輸出；

涂裝裝置，用于將阻尼材料涂裝在鋼板樣件的表面，以供錘擊。

7.如權利要求6所述的一種識別材料阻尼及彈性模量的裝置，其特征在于，所述的阻尼材料為瀝青。