[發(fā)明專利]一種預(yù)應(yīng)力可控的振動(dòng)激勵(lì)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011093721.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN112254911B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁志國(guó);劉淵;張大治
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01M7/02
• 分類號(hào): G01M7/02;B06B1/06;B06B1/08;H02N2/00
• 代理公司: 北京正陽理工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王民盛

1.一種預(yù)應(yīng)力可控的振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于：主要由第一支撐體（1）、第二支撐體（2）、第三支撐體（3）、超磁致伸縮材料棒（4）、第一勵(lì)磁線圈（5）、第二勵(lì)磁線圈（6）、第一金屬墊片（7）、第二金屬墊片（12）、第三金屬墊片（14）、負(fù)荷傳感器（8）、振動(dòng)臺(tái)面（9）、彈性梁（10）、柔性支撐桿（11）、壓電疊堆（13）、第一功率放大器（15）、第二功率放大器（17）、第三功率放大器（23）、第一直流信號(hào)源（16）、第二直流信號(hào)源（22）、正弦信號(hào)發(fā)生器（18）、低通濾波器（19）、測(cè)力儀（20）、電子計(jì)算機(jī)（21）組成；

第一支撐體（1）用于固定支撐彈性梁（10）；第二支撐體（2）用于固定支撐壓電疊堆（13）；第三支撐體（3）用于固定支撐超磁致伸縮材料棒（4）；

壓電疊堆（13）通過自身的伸縮，經(jīng)過第二金屬墊片（12）驅(qū)動(dòng)柔性支撐桿（11），進(jìn)而調(diào)控對(duì)彈性梁（10）的作用力，從而通過振動(dòng)臺(tái)面（9）、負(fù)荷傳感器（8）和第一金屬墊片（7），控制超磁致伸縮材料棒（4）的預(yù)應(yīng)力；

第一金屬墊片（7）將負(fù)荷傳感器（8）傳來的預(yù)應(yīng)力均衡地傳到超磁致伸縮材料棒（4）上；

第二金屬墊片（12）和第三金屬墊片（14）對(duì)壓電疊堆（13）起保護(hù)作用，防止壓電疊堆（13）的陶瓷碎裂；

負(fù)荷傳感器（8）用于對(duì)超磁致伸縮材料棒（4）的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量，以便于進(jìn)行定量閉環(huán)控制；低通濾波器（19）用于濾除負(fù)荷傳感器（8）獲得的信號(hào)中的交流成分，僅保留直流分量，用于預(yù)應(yīng)力測(cè)量；測(cè)力儀（20）用于測(cè)量預(yù)應(yīng)力；電子計(jì)算機(jī)（21）用作獲得預(yù)應(yīng)力值，并以此調(diào)控第二直流信號(hào)源（22）的輸出量值，使測(cè)力儀（20）測(cè)量獲得的預(yù)應(yīng)力值保持在設(shè)定的目標(biāo)值；第三功率放大器（23）用于對(duì)壓電疊堆（13）進(jìn)行功率驅(qū)動(dòng)，以產(chǎn)生設(shè)定的預(yù)應(yīng)力；

第一直流信號(hào)源（16）用于產(chǎn)生所需的直流信號(hào)；第一功率放大器（15）用于給第一直流信號(hào)源（16）產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行功率放大，以便能夠有效驅(qū)動(dòng)第二勵(lì)磁線圈（6），產(chǎn)生超磁致伸縮材料棒（4）所需要的直流偏置磁場(chǎng)；

正弦信號(hào)發(fā)生器（18）用于產(chǎn)生所需的正弦信號(hào)；第二功率放大器（17）用于給正弦信號(hào)發(fā)生器（18）產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行功率放大，以便能夠有效驅(qū)動(dòng)第一勵(lì)磁線圈（5），產(chǎn)生所需要的正弦激勵(lì)磁場(chǎng)，從而驅(qū)動(dòng)超磁致伸縮材料棒（4）的伸縮運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過第一金屬墊片（7）和負(fù)荷傳感器（8）的傳遞，在振動(dòng)臺(tái)面（9）上產(chǎn)生振動(dòng)激勵(lì)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力可控的振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于：將正弦信號(hào)發(fā)生器（18）替換成任意波發(fā)生器，以產(chǎn)生方波、三角波、階梯波等其它非正弦信號(hào)波形，從而獲得相應(yīng)波形的振動(dòng)激勵(lì)裝置。

3.如權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力可控的振動(dòng)激勵(lì)裝置，其特征在于：將第一支撐體（1）、第二支撐體（2）、第三支撐體（3）、超磁致伸縮材料棒（4）、第一勵(lì)磁線圈（5）、第二勵(lì)磁線圈（6）、第一金屬墊片（7）、第二金屬墊片（12）、第三金屬墊片（14）、負(fù)荷傳感器（8）、振動(dòng)臺(tái)面（9）、彈性梁（10）、柔性支撐桿（11）、壓電疊堆（13）進(jìn)行絕緣密封后放入水中，從而獲得水下動(dòng)態(tài)應(yīng)變激勵(lì)裝置。