[發明專利]一種間隙非線性剛度辨識的實驗系統及驗證方法

有效

• 申請號: 201810128703.0
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108344547B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 馬志賽;丁千;王博;尹強
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01M7/00
• 分類號: G01M7/00;G01M7/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

1.一種間隙非線性剛度辨識的實驗驗證方法，基于間隙非線性剛度辨識的實驗系統，包括間隙結構、激勵系統、力傳感器、運動傳感器及測量與分析系統，所述間隙結構包括簡支梁、固定軸、帶座軸承、限位螺栓和支撐臺體，所述簡支梁通過所述固定軸緊固，固定軸固定于所述帶座軸承，帶座軸承通過螺栓固定于所述支撐臺體，所述限位螺栓固定于支撐臺體平行于簡支梁振動方向的螺紋內，可通過旋轉限位螺栓改變間隙大小，限位螺栓夾緊時實驗系統表現出線性特性，旋轉限位螺栓產生間隙時實驗系統表現出非線性特性；所述激勵系統為力錘，所述力錘用于輸出不同特性的脈沖信號，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，進行線性振動實驗，具體包括以下步驟:

步驟1.1，旋轉限位螺栓，將簡支梁夾緊，則實驗系統表現出線性特性；

步驟1.2，將力傳感器和運動傳感器布置于間隙結構的同一位置，選用錘擊法進行實驗，持續敲擊，使簡支梁結構處于力錘的持續激勵下；

步驟1.3，啟動測量與分析系統，開始數據采集，測量與分析系統將力傳感器測量得到的激勵信號，運動傳感器測量得到的加速度、速度和位移信號分別進行存儲；

步驟2，進行非線性振動實驗，具體包括以下步驟：

步驟2.1，旋轉限位螺栓，使簡支梁靠近支撐臺體的一端產生間隙，同時測量限位螺栓旋轉角度，換算得出間隙大小；

步驟2.2，將力傳感器和運動傳感器布置于間隙結構的同一位置，選用錘擊法進行實驗，持續敲擊，使簡支梁結構處于力錘的持續激勵下；

步驟2.3，啟動測量與分析系統，開始數據采集，測量與分析系統把力傳感器測量得到的激勵信號，運動傳感器測量得到的加速度、速度和位移信號分別進行存儲；

步驟3，將步驟1和步驟2中采集得到的激勵、加速度、速度和位移信號進行帶通濾波處理，以消除趨勢項和高階項的影響；利用最小二乘線性辨識方法對步驟1所得數據進行辨識，得出其剛度特性作為參考基準；用待驗證間隙非線性剛度辨識方法對步驟2所得數據進行辨識，在已獲取間隙大小的前提下，將所得結果與參考基準進行對比，驗證該間隙非線性剛度辨識方法的可行性與準確性。