[發(fā)明專利]一種輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)高頻動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010731565.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-27
• 公開（公告）號(hào): CN111964857B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮侃;趙倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M7/02
• 分類號(hào): G01M7/02;G01H9/00
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1.一種輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)高頻動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：數(shù)值模擬：用COMSOL對(duì)含有脫開耦合點(diǎn)的脫焊損傷的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)以及健康的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬，獲得具有脫焊損傷的輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)在高頻激勵(lì)下的固有頻率、固有振型；

步驟二：采用壓電片作為激勵(lì)器，粘貼在待測輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)件中心；

步驟三：用三聯(lián)通導(dǎo)線分別連接多普勒激光測振儀SLDV上的參考信號(hào)、響應(yīng)信號(hào)接口以及功率放大器，將壓電片用導(dǎo)線與功率放大器連接；

步驟四：打開SLDV，調(diào)整探頭位置，采用中心頻率為8kHz、頻帶為7kHz-9kHz的四峰波為激勵(lì)信號(hào)；

步驟五：對(duì)測量區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)掃描測試，得到單側(cè)面板在激勵(lì)頻率下的振動(dòng)信號(hào)；

步驟六：提取振動(dòng)信號(hào)，用MATLAB處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出待測輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的固有振型，由于僅測量了點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)單側(cè)面板的振動(dòng)響應(yīng)，由式(1)得到局部結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)，

式中X(ω)和Y(ω)分別為激勵(lì)信號(hào)、檢測信號(hào)經(jīng)傅里葉變換后的頻域信號(hào)；

由于需考慮壓電片激勵(lì)的頻響效應(yīng)，以及激勵(lì)函數(shù)的頻譜分布，故有

X(ω)＝X_PZT(ω)·X_act(ω)???????(2)

其中X_PZT(ω)為壓電片的頻率響應(yīng)，X_act(ω)為輸入激勵(lì)的頻域信號(hào)；

通過所得出的頻響函數(shù)圖獲得局部共振的共振頻率，根據(jù)提取出的在7kHz-9kHz頻帶內(nèi)的振動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過MATLAB編程即可作出共振頻率下的振型圖；

基于得到的固有振型圖形與步驟一所得模型識(shí)別并定位出損傷的位置及類型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)高頻動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試方法，其特征在于，步驟一中，在模擬時(shí)，采用脫開耦合點(diǎn)進(jìn)行模擬，對(duì)上下兩層面板的四邊均設(shè)為簡支邊界，首先，單獨(dú)計(jì)算與脫焊點(diǎn)相鄰的幾個(gè)焊點(diǎn)組成的局部區(qū)域的固有頻率；然后，用以該局部區(qū)域的基頻為中心頻率的寬頻帶激勵(lì)整體結(jié)構(gòu)，得出整體結(jié)構(gòu)的模態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)高頻動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試方法，其特征在于，步驟二中，在試件表面粘貼反光膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)高頻動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試方法，其特征在于，步驟二中，將壓電片布置在被測區(qū)域的中間位置；在待測輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)單側(cè)面板上設(shè)置測量區(qū)域，在測量區(qū)域布置多個(gè)測點(diǎn)，相鄰測點(diǎn)等間距設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)高頻動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試方法，其特征在于，步驟五中，對(duì)每個(gè)測點(diǎn)重復(fù)測量多次取平均。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)高頻動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試方法，其特征在于，步驟一與步驟二中，數(shù)值模擬的結(jié)構(gòu)尺寸大小與實(shí)驗(yàn)測試中的構(gòu)件尺寸相同，可以更好的將仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)合對(duì)照。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)高頻動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試方法，其特征在于，步驟三中的激勵(lì)信號(hào)，選取經(jīng)Hanning窗調(diào)制的四周期正弦函數(shù)為激勵(lì)信號(hào)，中心頻率為8kHz。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕材點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)高頻動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試方法，其特征在于，所述含有脫開耦合點(diǎn)的脫焊損傷為含有一個(gè)脫焊點(diǎn)、多個(gè)脫焊點(diǎn)的多種損傷形式。