[發明專利]一種模態實驗平臺及其使用方法

有效

• 申請號: 201710179739.7
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN107024330B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 孫軍艷;湯健明;文懷興
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種模態實驗平臺，其特征在于：該實驗平臺包括數據采集處理系統、功率放大器、懸吊繩、機架(4)、設置于機架(4)上的下基座(5)、設置于下基座(5)上的可水平滑移的中基座(8)、設置于中基座(8)上的可水平滑移的上基座(9)、設置于上基座(9)上的滾筒(11)以及用于固定滾筒(11)、上基座(9)和中基座(8)的鎖緊機構，所述上基座(9)與中基座(8)的滑移方向不平行，上基座(9)、中基座(8)以及下基座(5)上分別開設有豎向中孔，懸吊繩貫穿各個豎向中孔，懸吊繩的上端與滾筒(11)相連，懸吊繩的下端與位于機架(4)內的可以平放需要進行模態實驗的被試結構件(20)的懸吊臺相連；

數據采集處理系統利用功率放大器驅動激振器，產生激振力通過激振頭傳遞并作用在被試結構件，數據采集處理系統對力傳感器反饋的信號分析對比后使激振器自動調整激振力的大小，實現激振力大小的精確反饋控制；

所述懸吊繩采用尼龍材料制成，懸吊臺采用鐵絲網(1)制成；

所述上基座上安裝有兩個相平行的滾筒，每個滾筒上安裝有三條尼龍繩，尼龍繩下方懸掛鐵絲網；

所述實驗平臺還包括用于指示上基座(9)、中基座(8)以及懸吊臺移動距離的刻度盤(16)，所述機架(4)的底部設置有萬向輪(3)；

所述實驗平臺具有前后、左右、上下移動的三個自由度，被試結構件平放在鐵絲網上，并由尼龍繩懸吊；再通過模態實驗平臺調整實驗結構件的位置；位置調整后，固定前后、左右、上下三個自由度，連接激振器和傳感器于被試結構件后進行模態實驗；

所述的模態實驗平臺的使用方法，包括以下步驟：

1)將被試結構件(20)放置在懸吊臺上；

2)解除所述鎖緊機構對滾筒(11)、上基座(9)以及中基座(8)的固定；根據激振器(18)的位置，通過中基座(8)、上基座(9)以及滾筒(11)調整懸吊臺上的被試結構件(20)的位置，其中，被試結構件(20)的前后、左右位置變化分別通過中基座(8)、上基座(9)的水平滑移實現調整，被試結構件(20)的上下位置變化通過轉動滾筒(11)對懸吊繩進行收放而實現調整；

3)經過步驟2)后利用所述鎖緊機構對滾筒(11)、上基座(9)以及中基座(8)再次進行固定，然后，將激振器(18)以及力傳感器、響應傳感器與被試結構件(20)連接，利用激振器(20)進行模態實驗，實驗中，數據采集處理系統利用功率放大器驅動激振器，產生激振力通過激振頭傳遞并作用在被試結構件，數據采集處理系統對力傳感器反饋的信號分析對比后使激振器自動調整激振力的大小，實現激振力大小的精確反饋控制；

4)重復步驟2)～3)，通過多次調整被試結構件(20)的位置改變激振器(18)的作用位置或方向，并在每次調整完畢后進行模態實驗。

2.根據權利要求1所述一種模態實驗平臺，其特征在于：所述滾筒(11)的端部設置有手輪，所述鎖緊機構包括設置于上基座(9)上的用于限制滾筒(11)轉動的棘輪棘爪裝置(10)。

3.根據權利要求1所述一種模態實驗平臺，其特征在于：所述下基座(5)以及中基座(8)上分別設置有滑軌以及絲杠(15)，所述中基座(8)以及上基座(9)上分別設置有用于支撐自身于對應滑軌上的滑塊；其中，設置于上基座(9)上的滑塊與設置于中基座(8)上的絲杠相連，設置于中基座(8)上的滑塊與設置于下基座(5)上的絲杠相連。

4.根據權利要求3所述一種模態實驗平臺，其特征在于：各個絲杠(15)的端部設置有手輪，所述鎖緊機構包括分別設置于下基座(5)以及中基座(8)上的用于防止下基座基(5)及中基座(8)上的對應絲杠(15)轉動的鎖緊閘(12)。

5.根據權利要求4所述一種模態實驗平臺，其特征在于：所述鎖緊閘(12)包括弧形制動閘片、定位螺栓以及固定座，定位螺栓設置于固定座上，弧形制動閘片的外凸面與定位螺栓相連，弧形制動閘片的內凹面與對應絲杠通過接觸進行配合，固定座與對應絲杠固定在同一基座上。