[發(fā)明專利]一種模態(tài)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710179739.7
• 申請(qǐng)日: 2017-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN107024330B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫軍艷;湯健明;文懷興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M7/02
• 分類號(hào): G01M7/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發(fā)明公開了一種模態(tài)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及其使用方法，包括懸吊繩、機(jī)架、下基座、中基座、上基座、滾筒以及用于固定滾筒、上基座和中基座的鎖緊機(jī)構(gòu)，所述上基座與中基座的滑移方向不平行，上基座、中基座以及下基座上分別開設(shè)有豎向中孔，懸吊繩貫穿各個(gè)豎向中孔，懸吊繩的上端與滾筒相連，懸吊繩的下端與位于機(jī)架內(nèi)的用于放置被試結(jié)構(gòu)件的懸吊臺(tái)相連。本發(fā)明通過簡(jiǎn)單的手輪控制，利用中基座、上基座及滾筒可實(shí)現(xiàn)被試結(jié)構(gòu)件位置的精確調(diào)整，不僅使結(jié)構(gòu)模態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性得到了保證，更是減輕了實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)勞動(dòng)強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種模態(tài)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及其使用方法。

背景技術(shù)

實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析又稱模態(tài)分析的實(shí)驗(yàn)過程，是理論模態(tài)分析的逆過程，是驗(yàn)證有限元分析可靠性的方法之一，也是進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)必要和有效的手段之一。在模態(tài)實(shí)驗(yàn)中，被試結(jié)構(gòu)件的支撐方式是否恰當(dāng)非常重要，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)在不同的邊界條件下將有不同的模態(tài)參數(shù)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，人們首先關(guān)心的是結(jié)構(gòu)件在自由邊界下的模態(tài)，所以實(shí)驗(yàn)中需將被試結(jié)構(gòu)件用彈性繩懸吊起來，使結(jié)構(gòu)具有較低的支撐剛度和阻尼，以盡量接近自由邊界狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)中多采用單點(diǎn)激勵(lì)多點(diǎn)響應(yīng)的方法測(cè)試結(jié)構(gòu)模態(tài)，為使實(shí)驗(yàn)操作和傳感器的更換簡(jiǎn)便易行，被試結(jié)構(gòu)件的懸掛方式和可調(diào)整性就顯得尤為重要。目前沒有專門的針對(duì)模態(tài)實(shí)驗(yàn)用的平臺(tái)，大多數(shù)模態(tài)實(shí)驗(yàn)是將被試結(jié)構(gòu)件懸吊在一個(gè)固定位置(或固定在一個(gè)很軟的泡沫上)，在被試結(jié)構(gòu)件上連接一個(gè)激振器和多個(gè)傳感器，由于被試結(jié)構(gòu)件位置固定不可調(diào)，在實(shí)驗(yàn)過程中需反復(fù)的移動(dòng)激振器，實(shí)驗(yàn)人員需不斷搬運(yùn)設(shè)備，勞動(dòng)強(qiáng)度過大。另外實(shí)驗(yàn)時(shí)，也常常因?yàn)闆]有合適的支撐和懸掛工裝，質(zhì)量較大的結(jié)構(gòu)件無法懸掛或懸掛不可靠，質(zhì)量小的結(jié)構(gòu)件又不能保證結(jié)構(gòu)和激振器的方向一致，造成了實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可靠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種模態(tài)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及其使用方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種模態(tài)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括懸吊繩、機(jī)架、設(shè)置于機(jī)架上的下基座、設(shè)置于下基座上的可水平滑移的中基座、設(shè)置于中基座上的可水平滑移的上基座、設(shè)置于上基座上的滾筒以及用于固定滾筒、上基座和中基座的鎖緊機(jī)構(gòu)，所述上基座與中基座的滑移方向不平行，上基座、中基座以及下基座上分別開設(shè)有豎向中孔，懸吊繩貫穿各個(gè)豎向中孔，懸吊繩的上端與滾筒相連，懸吊繩的下端與位于機(jī)架內(nèi)的用于放置被試結(jié)構(gòu)件的懸吊臺(tái)相連。

所述滾筒的端部設(shè)置有手輪，所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于上基座上的用于限制滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的棘輪棘爪裝置。

所述下基座以及中基座上分別設(shè)置有滑軌以及絲杠，所述中基座以及上基座上分別設(shè)置有用于支撐自身于對(duì)應(yīng)滑軌上的滑塊；其中，設(shè)置于上基座上的滑塊與設(shè)置于中基座上的絲杠相連，設(shè)置于中基座上的滑塊與設(shè)置于下基座上的絲杠相連。

各個(gè)絲杠的端部設(shè)置有手輪，所述鎖緊機(jī)構(gòu)包括分別設(shè)置于下基座以及中基座上的用于防止下基座基及中基座上的對(duì)應(yīng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖緊閘。

所述鎖緊閘包括弧形制動(dòng)閘片、定位螺栓以及固定座，定位螺栓設(shè)置于固定座上，弧形制動(dòng)閘片的外凸面與定位螺栓相連，弧形制動(dòng)閘片的內(nèi)凹面可與對(duì)應(yīng)絲杠接觸配合，固定座與對(duì)應(yīng)絲杠固定在同一基座上。

所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還包括用于指示上基座、中基座以及懸吊臺(tái)移動(dòng)距離的刻度盤。

所述懸吊繩采用尼龍材料制成，懸吊臺(tái)采用鐵絲網(wǎng)制成。

所述滾筒至少為兩個(gè)，懸吊繩為多個(gè)，每個(gè)滾筒上至少連接有一個(gè)懸吊繩。

所述機(jī)架的底部設(shè)置有萬向輪。

上述模態(tài)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用方法，包括以下步驟：

1)將被試結(jié)構(gòu)件放置在懸吊臺(tái)上；