[發明專利]一種超薄超輕結構的振動特性測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201811279600.0
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109211505A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 張雪飛;王鑫;何乾強;李炳秀;李雙書
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;G01M13/00
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 王子溟

本申請涉及振動特性測試領域，特別涉及一種超薄超輕結構的振動特性測試裝置及方法。該超薄超輕結構的振動特性測試裝置，包括試驗夾具(1)、試驗件(2)、激光測振儀(3)、以及激振設備。試驗件(2)的一端安裝在試驗夾具(1)上，激光測振儀(3)設置在試驗件(2)的相應位置，用于測量試驗件(2)的振動響應數據，激振設備用于為試驗件(2)加載激勵，激振設備采用壓縮空氣作為激勵源。本申請提供的超薄超輕結構的振動特性測試裝置，通過非接觸式的激光測振儀來測量試驗件的振動響應，并采用壓縮空氣作為激勵源，避免了現有技術中的測量儀器和激勵裝置對試驗件帶來的附加影響，使實驗結果更加準確，該裝置結構簡單，適用性強。

技術領域

本申請屬于振動特性測試領域，特別涉及一種超薄超輕結構的振動特性測試裝置及方法。

背景技術

各類機械及結構在設計和使用過程中，都要進行相關系統的振動特性測試，如汽車和飛行器的模態特性測試，旋轉機械在運行過程中的振動特性測試，橋梁建筑使用過程中的振動特性測試等。了解和掌握結構的振動特性，對于結構的設計和使用具有十分重要的意義，而這些結構的形式、大小、重量又千差萬別，針對不同的結構特點，為了得到準確的試驗數據，都需要最合適的測試方法。

目前的振動測試方法，主要是在試驗件上安裝加速度傳感器，使用激振器或力錘進行激振，引起試驗件的振動，測量出輸入激勵的大小和試驗件振動響應產生的加速度大小，從而計算出試驗件的頻率，振型，阻尼等相關振動特性參數，這種方法的測試技術已經十分成熟，但是激振器、力錘和加速度傳感器對試驗件產生的附加質量與附加剛度，會對測試結果帶來一定影響，對于汽車梁架、大橋、飛機機翼等重量大，剛度大的結構，這種影響很小，幾乎可以忽略不計，所以測試結果十分準確，但是對于衛星電池帆板，微型無人機機翼，計算機芯片等超薄或者超輕柔結構，質量和剛度都非常小，這種影響就會變得非常巨大，如果不加以考慮，會對測試結果帶來顛覆性的影響，同時，對于超薄或者超輕結構，激振器和力錘在施加激勵和測量激勵方面也存在一定的困難。

因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

發明內容

本申請的目的是提供一種超薄超輕結構的振動特性測試裝置及方法，以解決現有技術存在的至少一個問題。

本申請的技術方案是：

一種超薄超輕結構的振動特性測試裝置，包括：

試驗夾具；

試驗件，所述試驗件安裝在所述試驗夾具上；

激光測振儀，所述激光測振儀用于測量所述試驗件的振動響應數據；

激振設備，所述激振設備用于為所述試驗件加載激勵。

可選地，還包括計算機數據采集系統，所述計算機數據采集系統與所述激光測振儀連接。

可選地，所述激振設備包括氣流噴嘴、控制閥以及空壓機，所述氣流噴嘴的入口端通過氣管與所述空壓機連接，所述氣流噴嘴的出口端用于從所述試驗件上預定位置處為所述試驗件加載激勵，所述控制閥設置在所述氣管上。

可選地，所述控制閥為電磁伺服控制閥。

可選地，還包括計算機控制系統，所述計算機控制系統用于控制所述電磁伺服控制閥。

可選地，還包括力傳感器，所述力傳感器安裝在所述試驗件上，所述力傳感器與所述計算機數據采集系統連接。

可選地，還包括計算機數據分析系統，所述計算機數據分析系統用于根據所述計算機數據采集系統采集的數據計算所述試驗件的振動特性參數。

一種超薄超輕結構的振動特性測試方法，基于如上所述的超薄超輕結構的振動特性測試裝置，包括：

步驟一：將試驗件安裝到試驗夾具上，在試驗件上設置激勵點；