[發(fā)明專利]一種振動(dòng)及多向搖擺復(fù)合載荷試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110297299.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN113252478B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉震濤;顏睿東;張威;袁野;刁子宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/32
• 分類號(hào): G01N3/32;G01N3/36;G01M13/00;G01M7/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

本發(fā)明公開了一種振動(dòng)及多向搖擺復(fù)合載荷試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。它是以底板作為支撐，其上布置有下層鉸鏈支撐座、下層推動(dòng)缸、下層推動(dòng)缸支撐座、下層搖擺平臺(tái)、上層鉸鏈支撐座、上層推動(dòng)缸、上層推動(dòng)缸支撐座、上層搖擺平臺(tái)、振動(dòng)油缸、復(fù)合載荷試驗(yàn)臺(tái)面以及推動(dòng)缸及振動(dòng)油缸的相應(yīng)電控元件。通過(guò)上端復(fù)合載荷試驗(yàn)臺(tái)面與試件剛性裝配，通過(guò)上下兩層的推動(dòng)缸分別帶動(dòng)上下兩層搖擺平臺(tái)，使其在鉸鏈結(jié)構(gòu)約束下分別進(jìn)行可控?fù)u擺運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而對(duì)試件施加耦合雙向搖擺載荷。同時(shí)，通過(guò)固定在上層搖擺平臺(tái)上的振動(dòng)油缸產(chǎn)生激勵(lì)，使頂層的復(fù)合載荷試驗(yàn)臺(tái)面產(chǎn)生振動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)振動(dòng)載荷與雙向搖擺載荷的耦合加載，用于模擬航海及航空等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)環(huán)境下的載荷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種振動(dòng)及多向搖擺復(fù)合載荷試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，尤其是能同時(shí)對(duì)試件施加振動(dòng)載荷及多向搖擺載荷、實(shí)現(xiàn)振動(dòng)搖擺復(fù)合加載的效果、進(jìn)行振動(dòng)搖擺復(fù)合載荷疲勞模擬試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

目前，已知的振動(dòng)搖擺試驗(yàn)臺(tái)構(gòu)造是由底座、支撐臺(tái)架、單向搖擺機(jī)構(gòu)（借助旋轉(zhuǎn)電機(jī)或直線伸縮缸等方式實(shí)現(xiàn)搖擺）、激振器以及相關(guān)電控元件連接而成。通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)或是直線伸縮缸及桿件組成的單向搖擺機(jī)構(gòu)產(chǎn)生搖擺運(yùn)動(dòng)載荷，并通過(guò)激振器產(chǎn)生的激振信號(hào)，以振桿帶動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)試件施加振動(dòng)及單向搖擺的復(fù)合載荷。但是，在航海或是航空的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)環(huán)境下，各類設(shè)備實(shí)際所受的搖擺載荷并不是單向的，多數(shù)情況下同時(shí)受到橫搖及縱搖的影響，僅依靠單向的搖擺機(jī)構(gòu)無(wú)法模擬實(shí)際的搖擺載荷。因此，一般的振動(dòng)搖擺試驗(yàn)臺(tái)無(wú)法模擬出接近航海及航空真實(shí)工況的載荷，導(dǎo)致各類設(shè)備的疲勞模擬試驗(yàn)結(jié)果不夠準(zhǔn)確，并進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備設(shè)計(jì)及考核存在一定不足，帶來(lái)可靠性隱患。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的振動(dòng)搖擺試驗(yàn)臺(tái)不能施加多向搖擺載荷的不足，本發(fā)明提供一種振動(dòng)及多向搖擺復(fù)合載荷試驗(yàn)裝置，該振動(dòng)及多向搖擺復(fù)合載荷試驗(yàn)裝置不僅能通過(guò)振動(dòng)油缸及振桿施加振動(dòng)載荷，而且能通過(guò)兩層推動(dòng)缸及鉸鏈結(jié)構(gòu)施加多向復(fù)合搖擺載荷，達(dá)到更接近于航海及航空的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)環(huán)境下的設(shè)備真實(shí)受力效果。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種振動(dòng)及多向搖擺復(fù)合載荷試驗(yàn)裝置，包括底板、下層鉸鏈支撐座、一對(duì)下層推動(dòng)缸、一對(duì)下層推動(dòng)缸支撐座、下層搖擺平臺(tái)、上層鉸鏈支撐座、上層推動(dòng)缸、上層推動(dòng)缸支撐座、上層搖擺平臺(tái)、振動(dòng)油缸、復(fù)合載荷試驗(yàn)臺(tái)面；底板為長(zhǎng)方形平板，下層鉸鏈支撐座固定裝配于底板上，一對(duì)下層推動(dòng)缸支撐座對(duì)稱裝配于底板上，下層搖擺平臺(tái)通過(guò)鉸鏈結(jié)構(gòu)與下層鉸鏈支撐座連接，下層推動(dòng)缸通過(guò)鉸鏈結(jié)構(gòu)與下層推動(dòng)缸支撐座及下層搖擺平臺(tái)連接；上層鉸鏈支撐座及上層推動(dòng)缸支撐座固定裝配于下層搖擺平臺(tái)上，上層搖擺平臺(tái)通過(guò)鉸鏈結(jié)構(gòu)與上層鉸鏈支撐座連接，上層推動(dòng)缸的兩側(cè)分別通過(guò)鉸鏈結(jié)構(gòu)與上層推動(dòng)缸支撐座及上層搖擺平臺(tái)連接；上層搖擺平臺(tái)中心設(shè)有振動(dòng)油缸的安裝槽位，振動(dòng)油缸的主體固定裝配于上層搖擺平臺(tái)上，振動(dòng)油缸的推動(dòng)桿上裝配有復(fù)合載荷試驗(yàn)臺(tái)面；通過(guò)下層推動(dòng)缸推動(dòng)下層搖擺平臺(tái)在下層鉸鏈支撐座約束下進(jìn)行X軸方向的搖擺運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)上層推動(dòng)缸推動(dòng)上層搖擺平臺(tái)在上層鉸鏈支撐座約束下進(jìn)行Y軸方向的搖擺運(yùn)動(dòng)，同時(shí)振動(dòng)油缸對(duì)復(fù)合載荷試驗(yàn)臺(tái)面施加Z軸方向振動(dòng)載荷，從而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)及多向搖擺復(fù)合載荷的加載；所述的底板及下層搖擺平臺(tái)上設(shè)置有網(wǎng)格狀分布的T型槽，用于各自上方相關(guān)部件裝配位置的調(diào)整，以提供下層推動(dòng)缸及上層推動(dòng)缸的運(yùn)動(dòng)空間；所述的復(fù)合載荷試驗(yàn)臺(tái)面上設(shè)置有網(wǎng)格狀分布的T型槽，用于固定不同尺寸的試件；所述的下層推動(dòng)缸、上層推動(dòng)缸及振動(dòng)油缸的裝配參數(shù)、工作行程、加載工況可根據(jù)試件所需的復(fù)合載荷工況進(jìn)行調(diào)整。

所述的復(fù)合載荷試驗(yàn)臺(tái)面留有裝配空間，用于安裝環(huán)境箱體及相關(guān)附件，進(jìn)行溫度、濕度、鹽霧環(huán)境變量與機(jī)械載荷耦合作用的試驗(yàn)。