CN102072806B - 固定结合面动态特性参数测试装置及其测试方法 - Google Patents

固定结合面动态特性参数测试装置及其测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102072806B
CN102072806B CN2010105593096A CN201010559309A CN102072806B CN 102072806 B CN102072806 B CN 102072806B CN 2010105593096 A CN2010105593096 A CN 2010105593096A CN 201010559309 A CN201010559309 A CN 201010559309A CN 102072806 B CN102072806 B CN 102072806B
Authority
CN
China
Prior art keywords
brassboard
dynamic characteristic
acceleration transducer
coupling bolt
normal
Prior art date
Application number
CN2010105593096A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102072806A (zh
Inventor
汪振华
袁军堂
胡小秋
程寓
朱蕴璞
顾思闽
张华�
王维友
金浩
Original Assignee
南京理工大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南京理工大学 filed Critical 南京理工大学
Priority to CN2010105593096A priority Critical patent/CN102072806B/zh
Publication of CN102072806A publication Critical patent/CN102072806A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102072806B publication Critical patent/CN102072806B/zh

Links

Abstract

本发明涉及一种单自由度系统的固定结合面动态特性参数测试装置。包括基座、下实验板、实验样片、上实验板、压电式加速度传感器、螺栓、支架、激振器、阻抗头、电荷放大器、数字分析仪、功率放大器、电子计算机、法向联接螺栓孔、下实验板联接螺栓、切向联接螺栓孔和柔性绳。本发明与现有技术相比,其显著优点是:结构紧凑,测试原理清晰,可同时测量法向和切向接触面动态特性参数,调整上实验板和下实验板连接螺栓的预紧力可以测量不同载荷状态下的接触面动态特性参数,测量时激振力方向通过上实验板重心,同时测量上实验板和下实验板的振动信号,在计算系统频响函数时消除了基座振动信号的影响,具有高效率、高稳定性和高精度的特点。

Description

固定结合面动态特性参数测试装置及其测试方法
技术领域
[0001] 本发明涉及机械结合面动态特性參数测试装置及其测试方法,特别是ー种固定结合面动态特性參数测试装置及其测试方法。
背景技术
[0002] 在机械结构中大量存在各类机械结合面,这些结合面的接触刚度和阻尼对机械结构的整体刚度和阻尼有着重要的影响,比如Burdekin等人在1979年在研究论文中指出机床中结合面的接触刚度约占机床总刚度的60〜80%。因此,获取准确的机械结合面动态特性參数是进行机械结构整体动态特性分析的基本保证。目前,虽然建立了机械结合面的各种动力学模型,但对基础动态特性參数(如刚度、阻尼等)获取还存在一定困难。固定结合面在机械结构中应用最广泛,发明一种测试原理正确、机构简单以及测试精度高的固定结合面动态特性參数测试装置及其测试方法将具有重要意义。
[0003]目前,对于机械结合面的研究可以分成基础理论研究、静态特性參数测试研究、动态特性參数测试研究以及应用技术研究四个方面。对于固定结合面动态特性參数的测试技术国内外学者也进行了相关研究,我国学者张学良在由中国科学技术出版社2002年8月出版的“机械结合面动态特性及应用” 一书中对固定结合面动态特性參数测试装置进行了设计,该测试装置采用激振器、力和位移传感器、动态信号分析仪对固定结合面的法向和切向动态特性參数进行測量。这种测试装置没有消除箱体(基础位移)对所测位置的影响,也没有考虑到振型是否符合基础理论,测试点偏少,测试方法简单,另外法向和切向动态特性參数測量装置不同,由于改变了结合面间的接触状态,无法对同种结合面的法向和切向动态特性參数进行比较。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供ー种具有测试原理正确、机构设计简单、测试精度高以及能同时测量法向和切向动态特性參数等特点的固定结合面动态特性參数测试装置和方法。
[0005] 实现本发明目的的技术解决方案为:ー种固定结合面动态特性參数测试装置,包括測量平台、电荷放大器、数字分析仪、功率放大器、电子计算机;所述测量平台包括基座、下实验板、实验样片、上实验板、若干压电式加速度传感器、施压紧固螺栓、支架、激振器、阻抗头和柔性绳,下实验板固连在基座上,下实验板上方设置开ロ方向向下的U形结构上实验板,下实验板位于上实验板U形结构的开口中,实验样片位于上实验板、下实验板之间,上下实验板通过施压螺栓相紧固,上实验板的顶部开有法向联接螺栓孔,在U形结构的侧壁开有两个切向联接螺栓孔;激振器通过柔性绳吊在支架上,激振器上设置阻抗头,在測量时,该阻抗头通过螺柱与法向联接螺栓孔或切向联接螺栓孔相连接;压电式加速度传感器通过磁头分别设置在上实验板和下实验板上;阻抗头的力信号输出端和压电式加速度传感器输出端分别与电荷放大器的输入端相连,电荷放大器输出端与数字分析仪输入端相连,数字分析仪的USB端ロ与电子计算机通过USB数据线相连,功率放大器的输入端与数字分析仪的输出端相连,功率放大器的输出端与激振器的输入端相连。
[0006]一种固定结合面动态特性参数测试装置的测量方法,包括以下步骤:
[0007] 步骤I :安装实验样片,将四片尺寸、形状以及表面粗糙度相同的实验样片按长方形位置整齐的排放在下实验板上,然后安装上实验板,在下实验板和上实验板之间用螺栓连接,通过扭力扳手调节螺栓的预紧力对结合面施加载荷;
[0008] 步骤2 :安装压电式加速度传感器、激振器和阻抗头,在上实验板上表面均匀放置压电式加速度传感器,同样在底板上也放置压电式加速度传感器;测量结合面法向刚度时将阻抗头安装在法向联接螺栓孔上,测量结合面切向刚度时将阻抗头安装在切向联接螺栓孔上,然后将激振器连接到阻抗头上;
[0009] 步骤3 :其它测试装置的连接,将压电式加速度传感器、激振器、阻抗头、电荷放大器、数字分析仪、功率放大器和电子计算机用数据线连接起来构成整个测试系统;
[0010] 步骤4:测试参数设置,在电子计算机中进行参数设置,确定扫频范围,电荷放大器的放大倍数,功率放大器的电流和电压,加速度传感器和阻抗头力传感器灵敏度设置;
[0011] 步骤5 :开始测量,保存采集的试验数据;
[0012] 步骤6 :试验结果处理与判断,测量结束后,对实验结果进行处理与判断,绘制出系统振型图,分辨系统是否做平动,以及做平动时的频率,如果系统存在做平动的振型以及频率,则此次测量有效,保存试验数据,进行下一步计算,如果系统不存在平动振型,则返回到步骤I重新调整实验样片的位置、改变测量参数、检查各试验装备是否正常后,重新做本次试验;
[0013] 步骤7 :根据步骤6测量得到的试验数据,在Matlab7.0中计算得到激振力的频响函数i?(®)、上实验板频响函数ifo)和下实验板频响函数r(妁,再计算得到频响函数#(®),这样就可以得到系统总的刚度F和阻尼c+,然后根据所测量的法向刚度和切向刚度求得单位面积固定接触面法向刚度七和切向刚度4
[0014] 本发明的原理是:固定结合面是由多个单个零件通过螺栓等连接形成的接触面,实际的机械结构是一个多自由度系统,而采用多自由度系统理论来测试结合面动态特性参数将非常困难。因此,在设计固定结合面动态特性参数测试装置时将其简化成单自由度系统,测试装置主要是由基座、上实验板、下实验板和实验样片构成,需要获取的结合面动态特性参数即是上、下实验板和实验样片之间的结合面,设计原理是基座、上实验板和下实验板的刚度足够大,在桥板进行激振时避开基座和上、下实验板的固有频率区间,这样就能获取单自由度测试系统。在单自由度系统时,系统刚度和固有频率之间存在如下关系
[0015] K = mml (I)
[0016] 其中为系统固有频率,m为系统质量,因此只要测试出系统的固有频率就可以根据上式计算出系统刚度,即结合面刚度。
[0017] 本发明与现有技术相比,其显著优点:I)单自由度测试系统大大降低了测试的复杂程度,测试装置简单,容易准确的获取结合面动态特性测试信号;2)该测试装置只要改变激振器的位置和激振方向而不需要改变结合面状态就可以分别测量结合面法向和切向的动态特性参数,能够准确获取同一种结合面状态下固定结合面的法向和切向动态特性参数;3)该测试装置测量法向动态特性参数时激振力方向通过桥板重心且通过四个结合面试样的位置中心,在测量切向时激振力方向通过桥板重心和结合面,这样保证了测量时的振型稳定性,避免了桥板的侧翻,提高了测量的准确性;4)该测试装置可以通过更换上、下实验板以及实验样片测量不同材料、接触表面状态时各种固定接触面的动态特性参数,同时也可以通过螺栓对接触面施加不同的载荷来测量不同载荷下固定接触面的动态特性参数;5)测试时消除了基座的基础位移,测试结果更为精确;6)多个位移传感器同时测量,能够快速准确获取系统在做单自由度时的振型,同时能够消除基础位移的影响,且结构简单。 [0018] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
[0019] 图I是本发明的固定结合面动态特性参数测试装置总体结构图。
[0020] 图2是本发明的工作台沿预压紧固螺旋方向的局部装配图。
[0021] 图3是本发明的工作台正向局部装配图。
[0022] 图4是本发明的测试系统结构图。
[0023] 图5是本发明的简谐激励下单自由度振动原理图。
[0024] 图6是本发明的测试实例的相对位移最大处振型图。
[0025] 图7是本发明的测试实例的平衡位置处振型图。
[0026] 图8是本发明的测试实例的相对位移最小处振型图。
[0027] 图9是本发明的测试信号相位与幅值图,其中(a)为相位图,(b)为幅值图。
具体实施方式
[0028] 结合图I、图2、图3和图4,本发明的一种固定结合面动态特性参数测试装置,包括测量平台、电荷放大器10、数字分析仪11、功率放大器12、电子计算机13 ;所述测量平台包括基座I、下实验板2、实验样片3、上实验板4、若干压电式加速度传感器5、施压紧固螺栓6、支架7、激振器8、阻抗头9和柔性绳16,下实验板2固连在基座I上,下实验板2上方设置开口方向向下的U形结构上实验板4,下实验板2位于上实验板4U形结构的开口中,实验样片3位于上实验板4、下实验板2之间,上下实验板通过施压螺栓6相紧固,上实验板4的顶部开有法向联接螺栓孔14,在U形结构的侧壁开有两个切向联接螺栓孔15 ;激振器8通过柔性绳16吊在支架7上,激振器8上设置阻抗头9,在测量时,该阻抗头通过螺柱与法向联接螺栓孔14或切向联接螺栓孔15相连接;压电式加速度传感器5通过磁头分别设置在上实验板4和下实验板2上;阻抗头9的力信号输出端和压电式加速度传感器5输出端分别与电荷放大器10的输入端相连,电荷放大器10输出端与数字分析仪11输入端c相连,数字分析仪11的USB端口与电子计算机13通过USB数据线相连,功率放大器12的输入端与数字分析仪11的输出端d相连,功率放大器12的输出端e与激振器8的输入端f相连。上实验板4上的法向联接螺栓孔14与切向联接螺栓孔16的轴线延长线交点为上实验板4的重心。压电式加速度传感器5分别设置在上实验板4和下实验板2的上表面上。连接下实验板2和上实验板4的螺栓6的预紧力可调,通过调整螺栓6的预紧力改变结合面载荷。
[0029] 具体而言,基座I是由两个整体铸铁件通过多个螺旋联接在一起,下实验板2、实验样片3、上实验板4根据所需测量的结合面状态选用不同的材料。下实验板2固连在基座I上,将4块实验样片3整齐的排列在下实验板2上,上实验板4放置在实验样片3上,上试验板4和下实验板2通过2个螺栓6联接在一起。激振器8通过柔性绳16吊在支架7上,阻抗头9通过螺柱一头与激振器8相连,另一头法向激振时通过法向联接螺栓孔14与上实验板4相连,而切向激振时通过切向联接螺栓孔15与上实验板4相连。压电式加速度传感器5通过磁头分别安装在上实验板4和下实验板2上,上实验板4和下实验板2上各安装4个压电式加速度传感器5。上实验板4设计成U形结构,通过计算将其重心设计在法向联接螺栓孔14轴线与切向联接螺栓孔15轴线延长线的交点处。
[0030] 上述阻抗头9的力信号输出端和压电式加速度传感器5输出端分别与电荷放大器10的输入端a和b相连,电荷放大器10输出端与数字分析仪11输入端相连,通常情况下将阻抗头9的力信号接入第一通道,而8个压电式加速度传感器5输出信号分别接入2〜9通道,其中电荷放大器10为4通道,数量3台,数字分析仪11为16通道。数字分析仪11的g端口与电子计算机13通过USB数据线相连,数字分析仪11的g端口既可以接收电子 计算机13的信号,又可以将采集的信号传输到电子计算机13进行处理,完成采集信号与操作指令的交互功能。数字分析仪11的d端口与功率放大器12的输入端相连,可以将电子计算机13发出的扫频激振信号传输给功率放大器12,功率放大器12与激振器8的输入端相连,可以接收来自功率放大器12的扫频信号,从而控制激振器8按一定的频率对上实验板4进行激励。
[0031] 下面结合图I、图2、图3和图5,说明本发明的一种固定结合面动态特性参数测试装置的测试基本原理,固定结合面动态特性参数测试装置与方法的基本原理是基于单自由振动系统,将上实验板4看成质量块,下实验板2和基座I作为整体看成基座,而将实验样片3看成弹性元件。在系统做单自由度振动时,桥板I和基座在振型上表现为只有平动而不产生扭转、弯曲等变形。对于由基础一弹簧一质量一阻尼器构成的振动系统,当基础发生
简谐运动= 且质量w受到激振力T作用时,其振动方程可表示为式(2):
[0032] mx+c{K-y) + k{x-y) = / (2)
[0033] 式(2)中为构件质量,z和_7分别为质量块和基础的位移函数,左为弹簧刚度,c为弹簧阻尼,/为施加在质量块上的简谐力。质量块位移;r、基础位移和激振力/可以通过本发明的装置测量获得,然后通过计算即可获得结合面的刚度和阻尼C。将fit) = F(0)eiat、x(t) = X(0)^ 和 7© =爾)产代入到式(2)中可得式(3):
I X(®)-7(0)
[0034] -5-=——^(3)
-mm + jac+k F(m)+ mca"Y(ai)
[0035] 令H(0)=(-战+ + A:)_1 ,基础频响函数/f y O) = FO)/ i?(的,质点与基础频响函数矢量差(的=(尤(的-^(的)/声(的,则式(3)可表示为式(4):
, Hy y(m)
[0036] ^ (®) = u ,、 (4)
\-¥mm H1 (m)
[0037] 因此只要求出频响函数,然后根据频响函数.H (®)识别出单自由度振动时的就可以求出系统总的刚度Z和阻尼#此时的刚度F包含所有结合面以及螺栓6的刚度,要得到单位面积结合面的实际刚度,还要进行相应处理。4个实验样片3大小、形状、材料和表面粗糙度均相同,每个实验样片3分别同上实验板4和下实验板2各有一个接触面,接触面的单位面积刚度就是所需测量的动态特性参数之一。
[0038] 当在法向施加载荷测量接触面法向刚度时,设实验样片3的接触面面积为S,单位接触面积法向刚度为A,单个螺栓6的法向刚度为&,单个螺栓6的切向刚度为K2。单个实验样片3的接触面刚度可以看成两个刚度为A1S的弹簧串联起来形成刚度为勾S/2弹簧,而4个实验样片3可以看成4个刚度为与57 2的弹簧并联构成总刚度为rIk1S弹簧,两个螺栓6构成了刚度为的弹簧,所以总的刚度r■满足下式:
[0039] k* = IklS + IK1 (5) [0040] 即测量的固定结合面单位面积刚度可以根据下式得到:
[0041 ] = {k* — 2K^)i 2S (6)
[0042] 当在切向施加载荷测量接触面切向刚度时,设单个实验样片3的接触面面积为S,单位接触面积切向刚度为、,单个螺栓6的切向刚度为[2。单个实验样片3的接触面刚度可以看成两个刚度为的弹簧并联起来形成刚度为2¾*?弹簧,而4个实验样片3可以看成4个刚度为2k2S的弹簧并联构成总刚度为Sf弹簧,两个螺栓6构成了刚度为IK2的弹簧,所以总的刚度F满足下式:
[0043] k* = Bk2S + 2^2 (7)
[0044] 即测量的固定结合面单位面积刚度可以根据下式得到:
[0045] k2 = (k*-2K2)!2S (8)
[0046] 下面结合图1-5,说明本发明的一种滚动导轨结合面动态特性参数测试方法,具体步骤如下:
[0047] 步骤I :实验样片3的安装。将四片尺寸、形状以及表面粗糙度相同的实验样片3按长方形位置整齐的排放在下实验板2上,然后安装上实验板4,在下实验板2和上实验板4之间用螺栓6连接,通过扭力扳手调节螺栓6的预紧力对结合面施加载荷,这样可以测量不同面压下固定结合面的动态特性参数(刚度和阻尼)。
[0048] 步骤2 :压电式加速度传感器5、激振器8和阻抗头9的安装。在上实验板4上表面均匀放置压电式加速度传感器5多个(本装置采用4个,可以根据实际情况调整传感器的数量和位置),同样在底板上也放置压电式加速度传感器5多个(本装置采用4个)。测量结合面法向刚度时将阻抗头9安装在法向联接螺栓孔14上,测量结合面切向刚度时将阻抗头9安装在切向联接螺栓孔15上,然后将激振器8连接到阻抗头9上。
[0049] 步骤3 :其它测试装置的连接。将压电式加速度传感器5、激振器8、阻抗头9、电荷放大器10、数字分析仪11、功率放大器12和电子计算机13用相应的数据线连接起来构成整个测试系统。
[0050] 步骤4 :测试参数设置。在电子计算机13中启动由南京安正软件工程有限责任公司开发的振动及动态信号采集分析系统V7. 1,进行相应的参数设置。确定扫频范围,电荷放大器的放大倍数,功率放大器的电流和电压,加速度传感器和阻抗头カ传感器灵敏度设置
坐寸O
[0051] 步骤5 :开始测量,保存采集的试验数据。
[0052] 步骤6 :试验结果处理与判断。测量结束后,对实验结果进行处理与判断,在振动及动态信号采集分析系统V7. I绘制出系统振型图,分辨系统是否做平动,以及做平动时的频率,如果系统存在做平动的振型以及频率,则此次測量有效,保存试验数据,进行下一歩计算,如果系统不存在平动振型,则返回到步骤I重新调整实验样片3的位置、改变测量參数、检查各试验装备是否正常后,重新做本次试验。
[0053] 步骤7 :根据步骤6測量得到的试验数据,在Matlab7. O中计算得到激振カ的频响函数$(的、上实验板频响函数的和下实验板频响函数F(的,再通过式(4)得到频响函 数I(OJ),这样就可以得到系统总的刚度〃和阻尼,,然后根据所测量的法向刚度和切向刚度的不同分别采用式(6)和式(8)得到単位面积固定接触面法向刚度S和切向刚度A2。
[0054] 下面结合实施例对本发明做进ー步详细的说明:
[0055] 表I为本发明固定结合面动态特性參数测试装置硬件总表。
[0056]
Figure CN102072806BD00091
[0057] 表2为本发明固定结合面动态特性參数测试装置中CA-YD-186型压电式加速度传感器的參数。
[0058]
Figure CN102072806BD00101
[0059] 采用本发明中提出的方法对材料为ΗΤ300的上实验板、下实验板以及实验样片的固定结合面动态特性參数进行测试。实验样片做成尺寸IOmm(长)X IOmm(宽)4mm(高)的长方体,实验样片的两个IOmm(长)X IOmm(宽)的底面以及同实验样片接触的上、下实验板表面的表面粗糙度Ra均为3. 2 m。具体测试步骤如下:
[0060] (I)安装实验样片。按上文步骤I安装好实验样片,采用扭カ扳手调节螺栓6的扭矩大小,本次试验螺栓的扭矩调为15N/m。
[0061] (2)安装压电式加速度传感器、激振器和阻抗头,并将压电式加速度传感器、激振器、阻抗头、电荷放大器、数字分析仪、功率放大器和电子计算机用相应的数据线连接起来。
[0062] (3)启动振动及动态信号采集分析系统V7. I中机械及结构模态分析MaCras模块,进行參数设置。激励控制选择人工激励,激励方式为正弦扫描,然后进行几何建摸,在选择测量參数中设置校正因子、工程単位、通道标记、FFT块大小、平均次数、时间窗处理函数、分析频率等。本次測量正弦扫描频率范围设为640Hz〜730Hz,扫描间隔为O. 5Hz。
[0063] (4)接通各测量仪器的电源,开始测量,记录试验数据。
[0064] (5)测量结束后,在振动及动态信号采集分析系统V7. I中进行处理,通过模态频率初始估计、測量方向处理、约束方程处理、模态振型归ー以及观察振型动画等操作,可以清楚地反映本次测量的效果。
[0065] 图6,图7,图8分别是本次測量不同位置处的振型图,由图可以看出本次測量在706Hz处得到较为稳定的平动振型,图9为经过式(4)计算得到频响函数HO»)的测试信号相位与幅值图,图9反映在此频段范围内系统为典型的单自由度振动,由此进ー步说明本发明测试固定结合面动态特性參数的准确性和可靠性。
[0066] (6)根据式(I)得到本次试验的F = IeMxlO11FZM3 ,螺旋6的直径为舜®«,通过采用橡胶实验样片的方法识别出每个螺栓的法向刚度约为尽=0.8xl0wF/«3,通过式(6)就可以得到本次測量固定结合面的単位接触面积刚度为も=7.CTxlOuF/«3。
[0067] 通过上面的具体实施例子,采用本发面中的方法实现了固定结合面动态特性參数的测试。

Claims (6)

1. ー种固定结合面动态特性參数测试装置,其特征在于,包括測量平台、电荷放大器[10]、数字分析仪[11]、功率放大器[12]、电子计算机[13];所述测量平台包括基座[I]、下实验板[2]、实验样片[3]、上实验板[4]、若干压电式加速度传感器[5]、施压紧固螺栓[6]、支架[7]、激振器[8]、阻抗头[9]和柔性绳[16],下实验板[2]固连在基座[I]上,下实验板[2]上方设置开ロ方向向下的U形结构上实验板[4],下实验板[2]位于上实验板[4]U形结构的开口中,实验样片[3]位于上实验板[4]、下实验板[2]之间,上下实验板通过施压螺栓[6]相紧固,上实验板[4]的顶部开有法向联接螺栓孔[14],在U形结构的侧壁开有两个切向联接螺栓孔[15];激振器[8]通过柔性绳[16]吊在支架[7]上,激振器[8]上设置阻抗头[9],在测量时,该阻抗头通过螺柱与法向联接螺栓孔[14]或切向联接螺栓孔[15]相连接;压电式加速度传感器[5]通过磁头分别设置在上实验板[4]和下实验板[2]上;阻抗头[9]的力信号输出端和压电式加速度传感器[5]输出端分别与电荷放大器[10]的输入端相连,电荷放大器[10]输出端与数字分析仪[11]输入端[c]相连,数字分析仪[11]的USB端ロ与电子计算机[13]通过USB数据线相连,功率放大器[12]的输入端与数字分析仪 [11]的输出端[d]相连,功率放大器[12]的输出端[e]与激振器[8]的输入端[f]相连。
2.根据权利要求I所述的固定结合面动态特性參数测试装置,其特征在于,上实验板[4]上的法向联接螺栓孔[14]与切向联接螺栓孔[15]的轴线延长线交点为上实验板[4]的重心。
3.根据权利要求I所述的固定结合面动态特性參数测试装置,其特征在于,压电式加速度传感器[5]分别设置在上实验板[4]和下实验板[2]的上表面上。
4.根据权利要求I所述的固定结合面动态特性參数测试装置,其特征在于:连接下实验板[2]和上实验板[4]的螺栓[6]的预紧カ可调。
5. ー种基于权利要求I所述固定结合面动态特性參数测试装置的測量方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤I :安装实验样片[3],将四片尺寸、形状以及表面粗糙度相同的实验样片[3]按长方形位置整齐的排放在下实验板[2]上,然后安装上实验板[4],在下实验板[2]和上实验板[4]之间用螺栓[6]连接,通过扭カ扳手调节螺栓[6]的预紧カ对结合面施加载荷; 步骤2 :安装压电式加速度传感器[5]、激振器[8]和阻抗头[9],在上实验板[4]上表面均匀放置压电式加速度传感器[5],同样在底板上也放置压电式加速度传感器[5];测量结合面法向刚度时将阻抗头[9]安装在法向联接螺栓孔[14]上,测量结合面切向刚度时将阻抗头[9]安装在切向联接螺栓孔[15]上,然后将激振器[8]连接到阻抗头[9]上; 步骤3 :其它测试装置的连接,将压电式加速度传感器[5]、激振器[8]、阻抗头[9]、电荷放大器[10]、数字分析仪[11]、功率放大器[12]和电子计算机[13]用数据线连接起来构成整个测试系统; 步骤4:测试參数设置,在电子计算机[13]中进行參数设置,确定扫频范围,电荷放大器的放大倍数,功率放大器的电流和电压,加速度传感器和阻抗头カ传感器灵敏度设置; 步骤5 :开始测量,保存采集的试验数据; 步骤6 :试验结果处理与判断,测量结束后,对实验结果进行处理与判断,绘制出系统振型图,分辨系统是否做平动,以及做平动时的频率,如果系统存在做平动的振型以及频率,则此次測量有效,保存试验数据,进行下一歩计算,如果系统不存在平动振型,则返回到步骤I重新调整实验样片[3]的位置、改变测量參数、检查各试验装备是否正常后,重新做本次试验; 步骤7 :根据步骤6測量得到的试验数据,在Matlab7. O中计算得到激振カ的频响函数_、上实验板频响函数的和下实验板频响函数れ®),再计算得到频响函数丑(的,这 样就可以得到系统总的刚度F和阻尼:'然后根据所测量的法向刚度和切向刚度求得单位面积固定接触面法向刚度ち和切向刚度A2。
6.根据权利要求5所述的测量方法,其特征在于,步骤2中在上实验板[4]上表面放置的压电式加速度传感器[5]的数量为4,在底板上放置压电式加速度传感器[5]的数量也为4。
CN2010105593096A 2010-11-25 2010-11-25 固定结合面动态特性参数测试装置及其测试方法 CN102072806B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105593096A CN102072806B (zh) 2010-11-25 2010-11-25 固定结合面动态特性参数测试装置及其测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105593096A CN102072806B (zh) 2010-11-25 2010-11-25 固定结合面动态特性参数测试装置及其测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102072806A CN102072806A (zh) 2011-05-25
CN102072806B true CN102072806B (zh) 2012-08-22

Family

ID=44031437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105593096A CN102072806B (zh) 2010-11-25 2010-11-25 固定结合面动态特性参数测试装置及其测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102072806B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102288374A (zh) * 2011-07-22 2011-12-21 哈尔滨工业大学 同时识别多点随机载荷的试验平台及试验方法
CN102426086A (zh) * 2011-11-15 2012-04-25 河海大学 单层框架结构动刚度测试系统
CN103267621B (zh) * 2013-06-07 2015-09-02 南京理工大学 一种基于滚动导轨系统虚拟材料层参数的识别方法
CN103674518B (zh) * 2013-11-20 2016-05-11 优德精密工业(昆山)股份有限公司 气动式固定座模拟运行检测治具
CN104198142A (zh) * 2014-09-11 2014-12-10 江南大学 一种测定包装耦合界面等效动刚度的方法
CN104198145A (zh) * 2014-09-24 2014-12-10 江南大学 一种测定极脆部件频率响应函数的新方法
CN105784305B (zh) * 2016-03-28 2018-09-25 南京理工大学 测量结合面法向动态特性的传感器
CN106568563B (zh) * 2016-11-01 2018-10-19 西安交通大学 一种可定量激励的主轴固有频率多点测试系统
CN107255676B (zh) * 2017-07-11 2020-01-07 中国石油大学(北京) 基于扫频的管道激振清管试验装置及方法
CN107588918A (zh) * 2017-10-13 2018-01-16 北京工业大学 一种测试横梁拴接结合部动态特性的实验装置
CN108052756B (zh) * 2017-12-22 2021-04-06 太原科技大学 一种基于fft确定结合面接触参数的方法
CN108318199B (zh) * 2017-12-28 2020-06-26 西安理工大学 一种机械结合面法向基础特性参数测试装置与方法
CN108318197B (zh) * 2018-01-08 2020-07-28 西安理工大学 一种机械结合面切向刚度动态测量装置及测量方法
CN110018008B (zh) * 2019-03-27 2020-07-24 莱芜职业技术学院 一种结合面刚度实验台及其使用方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1163180A (zh) * 1997-03-04 1997-10-29 彭德恩 固定结合面就位研点刮削法
JP2010066172A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Honda Motor Co Ltd 荷重負荷装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1163180A (zh) * 1997-03-04 1997-10-29 彭德恩 固定结合面就位研点刮削法
JP2010066172A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Honda Motor Co Ltd 荷重負荷装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张宗兰等.机械结合面动态参数的研究.《哈尔滨工业大学学报》.1988,(第04期), *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102072806A (zh) 2011-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7134320B2 (en) Apparatus and method for providing a density measurement augmented for entrained gas
US7299705B2 (en) Apparatus and method for augmenting a Coriolis meter
US7152460B2 (en) Apparatus and method for compensating a coriolis meter
Sarkar et al. Comparative and sensitivity study of flutter derivatives of selected bridge deck sections, Part 1: Analysis of inter-laboratory experimental data
Yam et al. Theoretical and experimental study of modal strain analysis
RU2402793C2 (ru) Улучшенная методика калибровки сейсмоприемника
De Silva Vibration monitoring, testing, and instrumentation
Bartoli et al. Traceable dynamic measurement of mechanical quantities: objectives and first results of this European project
Edwards et al. Experimental identification of excitation and support parameters of a flexible rotor-bearings-foundation system from a single run-down
KR101445660B1 (ko) 하중재하부가 구비된 원심모형 실험기 및 이를 이용한 실험방법
CN100547509C (zh) 基于加速度传感器的挠性悬臂板振动控制装置与控制方法
CN101718656B (zh) 一种杨氏模量的测试方法
CN104777054B (zh) 一种基于软测量技术的谐振式疲劳裂纹扩展试验振动系统的参数识别方法
Bartlett et al. Model verification of force determination for measuring vibratory loads
EP0005372B1 (en) Apparatus for monitoring the vibrational behaviour of structural elements in a composite structure
KR101205296B1 (ko) 선박용 횡동요 감쇄장치의 성능시험을 위한 모형 시험장치 및 모형 시험방법
DK2269023T3 (en) Apparatus and method for loading sample
CN104713721B (zh) 隔振器系统动态性能测试试验平台及其测试方法
CN102183440B (zh) 一种振动式粘度计
CN101968405B (zh) 一种测试结合面动态特性装置及方法
Kumme Investigation of the comparison method for the dynamic calibration of force transducers
CN100507483C (zh) 压电薄膜悬臂梁式微力传感器的微力加载装置
JP6573828B2 (ja) 高周波での疲労亀裂の非伝播しきい値を決定する方法
CN103105296B (zh) 轴承动态特性参数测试装置
CN204666087U (zh) 基于准零刚度理论的新型振动测量平台及测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
C14 Grant of patent or utility model
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20110525

Assignee: Tontec Technology Investment Group Co., Ltd.

Assignor: Nanjing University of Science and Technology

Contract record no.: 2014320000128

Denomination of invention: Device for testing dynamic characteristic parameters of fixed joint surface and testing method thereof

Granted publication date: 20120822

License type: Exclusive License

Record date: 20140304

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120822

Termination date: 20151125

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee