[發明專利]基于質量彈簧阻尼多參數調諧實驗系統

在審

• 申請號: 202010934638.8
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112002187A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 張永立;段海龍;蘇秉華;李洪興;易國榮
• 申請（專利權）人: 北京理工大學珠海學院
• 主分類號: G09B23/00
• 分類號: G09B23/00;G09B23/18
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 張文華

1.基于質量彈簧阻尼多參數調諧實驗系統，其特征在于：包括支撐框架及安裝在所述支撐框架上的阻尼調節機構、質塊-彈簧機構、正弦輸入機構、脈沖發生機構、檢測與伺服控制系統；

所述阻尼調節機構包括左導電極板、右導電極板、強力磁鐵；所述左導電極板、右導電極板對稱分布在所述強力磁鐵兩側，并可通過位移調節機構使得左導電極板、右導電極板遠離或者接近所述強力磁鐵，從而調節系統阻尼系數；

所述正弦輸入機構包括豎直光軸導軌、正弦輸入桿、可調偏心距轉盤；所述豎直光軸導軌一端固定于支撐框架的頂板上，正弦輸入桿安裝在豎直光軸導軌上，且其在可調偏心距轉盤的驅動下可以沿豎直光軸導軌上下運動，形成正弦位移輸入；

所述質塊-彈簧機構包括彈簧、連接板及連接桿，所述彈簧的兩端分別與正弦輸入桿、連接板固定連接，連接桿一端與連接板底面固定連接，另一端與強力磁鐵固定連接；所述脈沖發生機構包括懸垂球、脈沖支桿、脈沖輸入導桿；所述脈沖支桿豎直固定在頂板上，所述懸垂球安裝脈沖支桿上且其相較于脈沖支桿可轉動，所述脈沖輸入導桿一端位于所述頂板上方，另一端依次穿過頂板、豎直光軸導軌并與連接板固定連接，通過懸垂球撞擊脈沖輸入導桿，可引起強力磁鐵-彈簧-阻尼系統的振蕩。

2.根據權利要求1所述的基于質量彈簧阻尼多參數調諧實驗系統，其特征在于：所述檢測與伺服控制系統包括上位機、伺服電機驅動器、激光位移傳感器；所述激光位移傳感器安裝在所述頂板上，可檢測連接板的位移；所述伺服電機驅動器、激光位移傳感器通過輸入輸出接口板接入上位機，所述上位機接收所述激光位移傳感器檢測的信號，并可通過伺服電機驅動器控制所述伺服電機工作。

3.根據權利要求1所述的基于質量彈簧阻尼多參數調諧實驗系統，其特征在于：所述位移調節機構包括正反螺桿、與正反螺桿平行且分布于正反螺桿兩側的第一導軌、第二導軌，所述左導電極板、右導電極板分別穿過所述正反螺桿、第一導軌、第二導軌的兩端，并與所述正反螺桿螺紋連接。

4.根據權利要求1所述的基于質量彈簧阻尼多參數調諧實驗系統，其特征在于：所述可調偏心距轉盤一側與伺服電機同軸連接，可調偏心距轉盤的輸出端的偏心軸通過偏心調節機構可調節其與轉盤圓心的距離，所述偏心軸末端固定連接滑動塊，所述正弦輸入桿沿其軸向方向形成滑軌，所述滑動塊位于所述滑軌上并可沿其移動，當可調偏心距轉盤在伺服電機的驅動下旋轉時，偏心軸帶動滑動塊在所述滑軌上移動并帶動所述正弦輸入桿沿豎直導軌形成正弦上下運動。

5.根據權利要求4所述的基于質量彈簧阻尼多參數調諧實驗系統，其特征在于：所述偏心調節機構包括調節螺桿，所述調節螺桿被限位在所述可調偏心距轉盤表面的滑槽中，所述調節螺桿上螺紋連接調節滑塊螺母，所述偏心軸一端固定在調節滑塊螺母上，通過旋轉調節螺桿，可使得所述調節滑塊螺母相較于所述調節螺桿移動，從而調節偏心軸的偏心距。

6.根據權利要求5所述的基于質量彈簧阻尼多參數調諧實驗系統，其特征在于：所述調節螺桿兩端通過第一調節螺桿支座、第二調節螺桿支座被限位，所述調節滑塊螺母與調節螺桿通過螺紋配合嵌入可調偏心距轉盤的滑槽中，在調節螺桿的驅動下調節滑塊螺母可沿可調偏心距轉盤的滑槽滑動。

7.根據權利要求1所述的基于質量彈簧阻尼多參數調諧實驗系統，其特征在于：所述連接板兩側均穿過固定導桿，所述固定導桿豎直固定在所述支撐框架內部，使得所述連接板只能沿所述固定導桿方向移動。

8.根據權利要求1所述的基于質量彈簧阻尼多參數調諧實驗系統，其特征在于：所述支撐框架包括構成口字型框架結構的底板、左側板、右側板和頂板。