[實用新型]局部約束阻尼層振動試驗工裝

有效

• 申請號: 201720711746.2
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN206920102U
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 陳榮
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0四研究所;上海衡拓實業發展有限公司
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 吳寶根,王晶

技術領域

本實用新型涉及一種阻尼層振動試驗工裝，用于系統、設備的振動環境試驗和可靠性試驗的局部約束阻尼層振動試驗工裝，屬于振動環境與可靠性試驗技術領域。

背景技術

振動試驗中，試驗工裝的主要功能是將振動臺產生的能量傳遞給試驗系統或設備，考核工裝的關鍵性能指標包括：1）試驗工裝的一階固有頻率應足夠大，以保證其頻響曲線在整個試驗頻段內平坦、無明顯的峰值；2）在振動試驗頻段內，工裝與產品不存在振動耦合；3）工裝的剛度質量比越大越好。

傳統設計的試驗工裝基本能滿足航空航天等領域尺寸較小的系統或設備的振動試驗，然而對于尺寸較大的系統或設備，工裝的一階固有頻率往往較低，在共振峰處的振動放大倍數通常較高。這是由于隨著試驗工裝尺寸增大，其剛度大幅降低；此外，現有振動試驗工裝大都為金屬結構件通過螺接、鑄造、焊接而成，而金屬件的阻尼比較小，共振峰位置的振動放大倍數較高。近年來，人們嘗試在振動試驗工裝中加入阻尼，通過降低工裝共振峰的幅值，來改善試驗工裝的動態性能。實用新型專利CN103471797 A在鋼制板式工裝表面粘貼單層高阻尼橡膠并在橡膠層上增加約束層。這種辦法在一定程度上提高了工裝的阻尼，然而工裝的共振峰幅值依然較高，振動傳遞特性依然不夠理想；此外，該專利只是簡單地在工裝每個構件上均粘貼了約束阻尼層，其沒有選擇工裝上位移較大的部位，這增加了很多起不到作用的阻尼材料的使用，振動衰減效果也較為普通。

總之，人們逐步認識到增加工裝阻尼可以降低共振峰值并改善其振動傳遞特性，但效果依然不明顯。

發明內容

本實用新型是要提供一種局部約束阻尼層振動試驗工裝，在傳統振動試驗工裝上安裝單層約束阻尼層或者多層約束阻尼層，在振動試驗過程中，吸收工裝上多余的振動能量，尤其是在固有頻率處的振動成分，從而達到抑制共振頻率處振動幅值的作用，保證從振動臺傳輸到試驗系統或設備上的振動放大或衰減的幅度盡量小，避免系統或設備在振動試驗過程中出現過試驗和欠試驗現象。總之，在傳統工裝上的局部位置粘貼約束阻尼層，能大幅改善工裝在其固有頻率附近的振動傳遞性能，而對工裝整體靜剛度和動剛度的影響微乎其微。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種局部約束阻尼層振動試驗工裝，包括由多根槽鋼焊接而成的試驗架，所述試驗架的多根槽鋼中的局部位置安裝單層約束阻尼層，形成單層約束阻尼層槽鋼，或者安裝多層約束阻尼層，形成雙層約束阻尼層槽鋼，用于吸收振動試驗過程中工裝上多余的振動能量。

所述單層約束阻尼層槽鋼由基層、一層阻尼層和一層約束層通過工業用膠粘貼而成，其中，基層上面依次粘貼一層阻尼層和一層約束層。

所述雙層約束阻尼層槽鋼由基層與兩層阻尼層和兩層約束層通過工業用膠粘貼而成，其中，基層上面依次粘貼第一層阻尼層、第一層約束層、第二層阻尼層和第二層約束層。

所述阻尼層的材料為高阻尼橡膠板，所述約束層的材料為鋁板。

本實用新型的有益效果：

在傳統振動試驗工裝上安裝單層約束阻尼層或者多層約束阻尼層，吸收工裝在振動試驗過程中多余的振動能量，尤其是在固有頻率處的振動成分，從而達到抑制共振頻率處振動幅值的作用，保證從振動臺傳輸到試驗系統或設備上的振動放大或衰減的幅度盡量小，避免系統或設備在振動試驗過程中出現過試驗和欠試驗現象。總之，在傳統工裝上的局部位置粘貼約束阻尼層，能大幅改善工裝在其固有頻率附近的振動傳遞性能，而對工裝整體靜剛度和動剛度的影響微乎其微。

附圖說明

圖1為傳統振動試驗工裝結構示意圖；

圖2 為無阻尼第一、二槽鋼的截面圖；

圖3 為單層約束阻尼層第三至六槽鋼的截面圖；

圖4 為雙層約束阻尼層第三至六槽鋼的截面圖；

圖5 為無阻尼振動試驗工裝的振型圖；

圖6 為約束阻尼層對工裝動態特性的影響。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，傳統船舶機電設備的振動試驗工裝，它簡單地由2根第一槽鋼1、3根第二槽鋼2、2根第三槽鋼3、2根第四槽鋼4、3根第五槽鋼5以及4根第六槽鋼6，共16根槽鋼通過連續焊焊接而成，槽鋼的截面如圖2所示。

本實用新型的局部約束阻尼層振動試驗工裝是在傳統工裝上的局部位置安裝單層約束阻尼層（如圖3所示）或多層約束阻尼層（如圖4所示），吸收振動試驗過程中工裝上多余的振動能量，尤其是工裝在固有頻率處的振動成分，從而達到抑制共振頻率處振動幅值的作用。