CN103698097A - 一种叠层式高频振动试验夹具 - Google Patents

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翁俊
严洲
徐望
王庆
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Abstract

本发明公开了一种叠层式高频振动试验夹具，包括：连接底板（1）、连接竖板（2）和加强肋（3），还包括：抗弯叠层板（4）和抗剪叠层板（5）。连接底板（1）和连接竖板（2）均为长方形板；加强肋（3）垂直于连接底板（1）也垂直于连接竖板（2）。叠层式振动试验夹具使用时，将被测设备吊装至叠层式振动试验夹具安装面，调整被测设备的安装孔使被测设备与叠层式振动试验夹具的安装孔对齐；调整叠层式振动试验夹具与被测设备组合体的综合重心的位置，使综合重心轴线与振动台的运动轴心重合；最后施加激励进行振动试验。本发明使得在夹具在同等重量下的固有频率大大增加，改善了夹具的传递特性。

Description

一种叠层式高频振动试验夹具
 
技术领域
本发明涉及一种振动试验夹具，特别是一种叠层式高频振动试验夹具。
背景技术
振动试验中，夹具作为振动台与被测设备间的连接部件及能量传递媒介，其动力学特性直接影响着振动试验的可信度。
由于振动试验夹具的特殊性，理想情况下，夹具在试验频段内不发生共振，以能保证设备受到标准中所规定的振动激励而不失真。如果夹具将振动衰减，则造成设备“欠试验”，使本来不合格的产品通过试验；如果夹具将振动放大，则造成设备“过试验”，使本来合格的产品也不能通过试验。要保证夹具在试验频段内发生共振就要求夹具具有较高的固有频率，为保证较高的固有频率必然导致夹具重量的大大增加，夹具重量过大必然导致振动台的可输出加速度的减小，这将大大减小振动台的有效推力，影响试验的实施。
专利申请200820096567.3描述了一种随机振动试验夹具，由连接底板、连接竖板、加强肋组成，三者之间焊接为一体。竖板为异形结构，使得设备安装更加便捷，但对夹具重量没做控制，也缺乏提高固有频率的具体措施。专利申请201120207852.X描述了一种振动夹具，由连接竖板、加强肋及一个连接底板组成，连接竖板垂直于连接底板，并与连接底板固定，两个加强肋的底端分别固定在振动底板的两侧，采用螺纹连接后再焊接的方法将三部分固定在一起。这种振动夹具同样缺乏对重量的控制措施，提高固有频率的同时使得夹具过重。
总之，以上所述专利都是基于传统设计，主要改进了夹具的结构特征，从而达到提高固有频率，使用方便等目的，但都因缺乏重量的控制措施导致夹具提高固有频率的同时重量过大以至试验难以实施。
发明内容
本发明的目的在于提供一种叠层式高频振动试验夹具，解决传统振动试验夹具因提高固有频率导致的重量过大的问题。
一种叠层式高频振动试验夹具，包括：连接底板、连接竖板和加强肋，还包括：抗弯叠层板和抗剪叠层板。
连接底板和连接竖板均为长方形板，材质为钢、铝、金属合金或碳纤维；连接底板水平放置，连接竖板竖直放置，连接竖板与连接底板垂直焊接构成核心骨架；所述的抗弯叠层板为矩形蜂窝铝板或非金属蜂窝板或玻璃钢板，抗弯叠层板胶粘在核心骨架的表面；所述的抗剪叠层板为矩形的钢板、铝板、金属合金板或碳纤维板，抗剪叠层板胶粘在抗弯叠层板的表面，抗弯叠层板与抗剪叠层板在核心骨架表面交替层叠，即一层抗弯叠层板，一层抗剪叠层板，最外层为抗剪叠层板，最终形成外表面为抗剪叠层板的多层叠合结构；抗剪叠层板与核心骨架焊接，水平放置的抗剪叠层板与竖直放置的抗剪叠层板焊接；加强肋为三层三角形胶结叠层结构，中心为玻璃钢，两侧为与抗剪叠层板材质相同的抗剪三角板，抗剪三角板与抗剪叠层板焊接，加强肋垂直于连接底板也垂直于连接竖板的。加强肋为N块，其中2≤N≤5；包括核心骨架在内的抗剪叠层板与抗弯叠层板的总层数为M，M≥5且为奇数。
叠层式振动试验夹具使用时，先将叠层式振动试验夹具吊装到振动台台板上；调整叠层式振动试验夹具的安装方向与振动台的振动轴向一致；将被测设备吊装至叠层式振动试验夹具安装面，调整被测设备的安装孔使被测设备与叠层式振动试验夹具的安装孔对齐；通过连接底板及连接竖板上的螺纹孔将被测设备固定到夹具上；调整叠层式振动试验夹具与被测设备组合体的综合重心的位置，使综合重心轴线与振动台的运动轴心重合；然后通过连接底板上的螺纹孔将叠层式振动试验夹具固定到振动台台板上；最后施加激励进行振动试验。
本发明采用的叠层结构可以在减轻夹具重量的同时提高其固有频率，使得在夹具在同等重量下的固有频率大大增加，改善了夹具的传递特性。
附图说明
图1  一种叠层式高频振动试验夹具的结构示意图。
图2  一种叠层式高频振动试验夹具的剖视图。
1.连接底板   2.连接竖板   3.加强肋   4.抗弯叠层板   5.抗剪叠层板。
具体实施方式
一种叠层式高频振动试验夹具，包括：连接底板1、连接竖板2、加强肋3，还包括：抗弯叠层板4、抗剪叠层板5。
    连接底板1和连接竖板2均为金属长方形板；连接底板1水平放置，连接竖板2竖直放置，连接竖板2与连接底板1焊接构成核心骨架层；抗弯叠层板4胶接在核心骨架层的两侧；抗剪叠层板5胶接在抗弯叠层板4的表面；抗弯叠层板4与抗剪叠层板5在核心骨架两侧交替出现，最终形成外表面为抗剪叠层板5的多层叠合的“T”形结构；抗剪叠层板5与核心骨架的连接处焊接，水平放置的抗剪叠层板与竖直放置的抗剪叠层板连接处焊接；加强肋3为垂直于抗剪叠层板5的三层三角形胶结叠层结构，中心为玻璃钢，两侧为与抗剪叠层板同样材质的抗剪三角板，抗剪三角板与抗剪叠层板5的连接处焊接。加强肋3为三块，振动试验夹具通过水平的抗剪叠层板5上的螺纹孔与振动台台板连接；被测设备通过夹具上的螺纹孔与振动试验夹具连接；包括核心骨架在内的叠层总层数为五层。
叠层式振动试验夹具使用时，先将叠层式振动试验夹具吊装到振动台台板上；调整叠层式振动试验夹具的安装方向与振动台的振动轴向一致；将被测设备吊装至叠层式振动试验夹具安装面，调整被测设备的安装孔使被测设备与叠层式振动试验夹具的安装孔对齐；通过夹具金属表面上的螺纹孔将被测设备固定到夹具上；调整叠层式振动试验夹具与被测设备组合体的综合重心的位置，使综合重心轴线与振动台的运动轴心重合；然后通过夹具上的螺纹孔将叠层式振动试验夹具固定到振动台台板上；最后施加激励进行振动试验。

Claims (3)

1.一种叠层式高频振动试验夹具，包括：连接底板（1）、连接竖板（2）和加强肋（3），其特征在于还包括：抗弯叠层板（4）和抗剪叠层板（5）；
连接底板（1）和连接竖板（2）均为金属长方形板；连接底板（1）水平放置，连接竖板（2）竖直放置，连接竖板（2）与连接底板（1）垂直焊接构成核心骨架；抗弯叠层板（4）胶粘在核心骨架的表面；抗剪叠层板（5）胶粘在抗弯叠层板（4）的表面，抗弯叠层板（4）与抗剪叠层板（5）在核心骨架表面交替层叠，即一层抗弯叠层板（4），一层抗剪叠层板（5），最外层为抗剪叠层板（5），最终形成外表面为抗剪叠层板（5）的多层叠合结构；抗剪叠层板（5）与核心骨架焊接，水平放置的抗剪叠层板（5）与竖直放置的抗剪叠层板（5）焊接；加强肋（3）为三层三角形胶结叠层结构，中心为玻璃钢，两侧为与抗剪叠层板（5）材质相同的抗剪三角板，抗剪三角板与抗剪叠层板（5）焊接，加强肋（3）垂直于连接底板（1）也垂直于连接竖板（2）的；加强肋（3）为N块，其中2≤N≤5；包括核心骨架在内的抗剪叠层板（5）与抗弯叠层板（4）的总层数为M，M≥5且为奇数；
叠层式振动试验夹具使用时，先将叠层式振动试验夹具吊装到振动台台板上；调整叠层式振动试验夹具的安装方向与振动台的振动轴向一致；将被测设备吊装至叠层式振动试验夹具安装面，调整被测设备的安装孔使被测设备与叠层式振动试验夹具的安装孔对齐；通过连接底板（1）及连接竖板（2）上的螺纹孔将被测设备固定到夹具上；调整叠层式振动试验夹具与被测设备组合体的综合重心的位置，使综合重心轴线与振动台的运动轴心重合；然后通过连接底板（1）上的螺纹孔将叠层式振动试验夹具固定到振动台台板上；最后施加激励进行振动试验。
2.根据权利要求1所述的一种叠层式高频振动试验夹具，其特征在于：所述的连接底板（1）、连接底板（2）和抗剪叠层板（5）的材质为钢、铝、金属合金或碳纤维。
3.根据权利要求1所述的一种叠层式高频振动试验夹具，其特征在于：所述的抗弯叠层板（4）的材质为玻璃钢、蜂窝铝或非金属蜂窝材料。
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