[發(fā)明專(zhuān)利]共振疲勞測(cè)試方法、裝置及工程疲勞測(cè)試平臺(tái)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910075772.4
• 申請(qǐng)日: 2019-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109632229A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫冰;李毅;方杰;李開(kāi)陽(yáng);蔡國(guó)飆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M7/02
• 分類(lèi)號(hào): G01M7/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李靜文

1.一種共振疲勞測(cè)試方法，其特征在于，包括：

對(duì)試驗(yàn)件加載驅(qū)動(dòng)力，并實(shí)時(shí)檢測(cè)所述試驗(yàn)件在所述驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下的振動(dòng)頻率；

根據(jù)所述試驗(yàn)件的振動(dòng)頻率，調(diào)節(jié)對(duì)所述試驗(yàn)件加載的所述驅(qū)動(dòng)力的激勵(lì)頻率，得到所述試驗(yàn)件的當(dāng)前固有頻率；

當(dāng)確定所述試驗(yàn)件的當(dāng)前固有頻率與預(yù)先確定的初始固有頻率的變化量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，得到并輸出所述試驗(yàn)件的共振疲勞壽命。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述實(shí)時(shí)檢測(cè)所述試驗(yàn)件在所述驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下的振動(dòng)頻率，包括：

實(shí)時(shí)接收與所述試驗(yàn)件連接的測(cè)量傳感器發(fā)送的測(cè)量信號(hào)；

基于所述測(cè)量信號(hào)確定所述試驗(yàn)件在所述驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下的振動(dòng)頻率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述試驗(yàn)件的振動(dòng)頻率，調(diào)節(jié)對(duì)所述試驗(yàn)件加載的所述驅(qū)動(dòng)力的激勵(lì)頻率，得到所述試驗(yàn)件的當(dāng)前固有頻率，包括：

實(shí)時(shí)接收與驅(qū)動(dòng)部件連接的控制傳感器發(fā)送的控制信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)部件用于對(duì)所述試驗(yàn)件加載驅(qū)動(dòng)力；

調(diào)節(jié)所述控制信號(hào)，使得所述控制信號(hào)與所述測(cè)量信號(hào)之間的相位差與恒定相位差相同，所述恒定相位差為所述試驗(yàn)件在以所述初始固有頻率振動(dòng)時(shí)所述控制信號(hào)與所述測(cè)量信號(hào)之間的相位差；

將所述控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率作為所述試驗(yàn)件的當(dāng)前固有頻率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下步驟預(yù)先確定所述試驗(yàn)件的初始固有頻率：

獲取與所述試驗(yàn)件連接的測(cè)量傳感器發(fā)送的所述試驗(yàn)件在策動(dòng)頻率下的策動(dòng)信號(hào)，將所述策動(dòng)信號(hào)的第一峰值確定為所述試驗(yàn)件的結(jié)構(gòu)一階頻率；

以所述結(jié)構(gòu)一階頻率為中心，在設(shè)定頻率范圍內(nèi)尋找是否存在目標(biāo)峰值，若存在，將所述目標(biāo)峰值所對(duì)應(yīng)的頻率值作為所述試驗(yàn)件的初始固有頻率；

若不存在，則將所述結(jié)構(gòu)一階頻率所對(duì)應(yīng)的頻率值確定為所述試驗(yàn)件的初始固有頻率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)確定到所述試驗(yàn)件的當(dāng)前固有頻率與初始固有頻率的變化量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，得到并輸出所述試驗(yàn)件的共振疲勞壽命，包括：

當(dāng)檢測(cè)所述試驗(yàn)件的當(dāng)前固有頻率與初始固有頻率的變化量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，獲取對(duì)所述試驗(yàn)件開(kāi)始加載所述驅(qū)動(dòng)力到確定所述試驗(yàn)件的當(dāng)前固有頻率與所述初始固有頻率的變化量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，所述試驗(yàn)件的振動(dòng)次數(shù)；

將所述振動(dòng)次數(shù)作為所述試驗(yàn)件的共振疲勞壽命。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述試驗(yàn)件根部的預(yù)設(shè)位置設(shè)置有缺口。

7.一種共振疲勞測(cè)試裝置，其特征在于，包括：

檢測(cè)模塊，用于對(duì)試驗(yàn)件加載驅(qū)動(dòng)力，并實(shí)時(shí)檢測(cè)所述試驗(yàn)件在所述驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下的振動(dòng)頻率；

調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述試驗(yàn)件的振動(dòng)頻率，調(diào)節(jié)對(duì)所述試驗(yàn)件加載的所述驅(qū)動(dòng)力的激勵(lì)頻率，得到所述試驗(yàn)件的當(dāng)前固有頻率；

確定模塊，用于當(dāng)確定所述試驗(yàn)件的當(dāng)前固有頻率與預(yù)先確定的初始固有頻率的變化量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，得到并輸出所述試驗(yàn)件的共振疲勞壽命。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)模塊具體用于：

實(shí)時(shí)接收與所述試驗(yàn)件連接的測(cè)量傳感器發(fā)送的測(cè)量信號(hào)；

基于所述測(cè)量信號(hào)確定所述試驗(yàn)件在所述驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下的振動(dòng)頻率。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)模塊具體用于：

實(shí)時(shí)接收與驅(qū)動(dòng)部件連接的控制傳感器發(fā)送的控制信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)部件用于對(duì)所述試驗(yàn)件加載驅(qū)動(dòng)力；

調(diào)節(jié)所述控制信號(hào)，使得所述控制信號(hào)與所述測(cè)量信號(hào)之間的相位差與恒定相位差相同，所述恒定相位差為所述試驗(yàn)件在以所述初始固有頻率振動(dòng)時(shí)所述控制信號(hào)與所述測(cè)量信號(hào)之間的相位差；

將所述控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率作為所述試驗(yàn)件的當(dāng)前固有頻率。

10.一種工程疲勞測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，包括：振動(dòng)臺(tái)及與所述振動(dòng)臺(tái)分別連接的試驗(yàn)件、控制傳感器和控制儀，所述試驗(yàn)件連接測(cè)量傳感器，所述控制儀與終端相連；

所述控制儀，用于對(duì)試驗(yàn)件加載驅(qū)動(dòng)力，并實(shí)時(shí)檢測(cè)所述試驗(yàn)件在所述驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下的振動(dòng)頻率；根據(jù)所述試驗(yàn)件的振動(dòng)頻率，調(diào)節(jié)對(duì)所述試驗(yàn)件加載的所述驅(qū)動(dòng)力的激勵(lì)頻率，得到所述試驗(yàn)件的當(dāng)前固有頻率；當(dāng)確定所述試驗(yàn)件的當(dāng)前固有頻率與預(yù)先確定的初始固有頻率的變化量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，得到并輸出所述試驗(yàn)件的共振疲勞壽命；

所述振動(dòng)臺(tái)，用于使所述試驗(yàn)件在以所述驅(qū)動(dòng)力的所述激勵(lì)頻率的驅(qū)動(dòng)下振動(dòng)；

所述控制傳感器，用于實(shí)時(shí)采集加載在所述試驗(yàn)件上的所述驅(qū)動(dòng)力的所述激勵(lì)頻率；所述測(cè)量傳感器，用于實(shí)時(shí)采集所述試驗(yàn)件在以所述驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下的所述振動(dòng)頻率；

所述終端，用于顯示所述控制儀得到并輸出的所述試驗(yàn)件的共振疲勞壽命。