CN103808479A

CN103808479A - 一种振动测试能力验证用标准试样

Info

Publication number: CN103808479A
Application number: CN201410064090.0A
Authority: CN
Inventors: 季馨
Original assignee: NANJING JIENUO ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: NANJING JIENUO ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2034-02-25
Also published as: CN103808479B

Abstract

本发明提供了一种振动测试能力验证用标准试样，该试样通过连接筒连接左支座和右支座，右支座右端开口通过盖板密封；连接筒中心有一矩形截面的谐振梁，谐振梁左端与左支座连接，矩形截面的长边与支座底平面垂直；谐振梁右端连接有方形质量块，方形质量块伸出盖板，其侧面与谐振梁侧面相平行，上平面与支座底面平行。由于采用的固定支座带有安装凸耳，保证了在测试时，垂直台和水平滑台的振动特性必须分别被检验，并且与现有标准试样比，本发明动应力小，稳定性高。

Description

一种振动测试能力验证用标准试样

技术领域

本发明涉及振动测试技术领域，具体是一种振动测试能力验证用标准试样。

背景技术

振动测试能力验证是国家认可委员会确认振动实验室的设备、人员技术水平，能否确保检测结果的科学性、可靠性和真实性的验证。该项验证必须提供一个标准试样，以确认被考核单位的检测结果与国家认可委员会检测结果的符合性。

现有的标准试样直接使用谐振子，垂直台和水平滑台的振动特性很难被检验，并且动应力大，稳定性差。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种可同时检验垂直台和水平滑台振动特性的振动测试能力验证用标准试样，动应力小，稳定性高。

本发明包括通过连接筒连接的左支座和右支座，两支座底部设有凸耳，右支座右端开口通过盖板密封；连接筒中心有一矩形截面谐振梁，谐振梁左端与左支座连接，矩形截面的长边与支座底平面垂直；谐振梁右端连接有方形质量块，方形质量块伸出盖板，其侧面与谐振梁侧面相平行，上平面与支座底面平行。确保了测试垂向固有频率f_nz时采用垂向试验台，而测试水平固有频率f_nx(y)时使用水平滑台，垂直台和水平滑台的振动特性必须分别被检验。

进一步改进，所述的谐振梁为单一矩形梁，其截面高度h与宽度B比为2:1，固有频率f_n稳定性好，满足f_nz＝2f_nx(y)的要求。

进一步改进，所述的方形质量块在右支座内的部分开有弧形槽，弧形槽内装有弹性限位O型圈，以确保其多次振动后，梁的疲劳应力小于其疲劳极限，以提高其频率值的稳定性，减小动应力。

进一步改进，所述的方形质量块在右支座内端口部位设有微调质量环，可实现多个样品固有频率f_n不相同的要求，并可以预估传感器的重量。

进一步限定，所述的微调质量环与方形质量块通过螺纹连接，调节完成后用螺纹胶固定。

进一步限定，所述的谐振梁、与支座通过螺纹连接，并用螺纹胶固定。

进一步限定，谐振梁与左支座之间通过第一螺钉和螺母固定，第一螺钉上套有固定销。

进一步限定，右支座内部是直径为d的圆筒，用以限制O型圈的最大位移，使谐振梁的动应力小于疲劳极限。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明左视图。

图3为图1中A-A处剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明如图1所示，其中A-A处剖面图如图3所示，包括通过连接筒2连接的左支座1和右支座5，两支座底部设有凸耳，右支座5右端开口通过盖板7密封，右支座5右端开口与盖板7通过第二螺钉B1连接。连接筒2中心有一矩形截面的谐振梁3，谐振梁3为单一矩形梁，其截面高度h与宽度B比可根据实际需求选取，比如可以选择高宽比为2：1。谐振梁3左端与左支座连接，矩形截面的长边与支座底平面垂直；谐振梁3右端连接有方形质量块6，方形质量块6伸出盖板7，其侧面与谐振梁3侧面相平行，上平面与支座底面平行。右支座内部是直径为d的圆筒，用以限制O型圈的最大位移，使谐振梁的动应力小于疲劳极限。

方形质量块6在右支座5内的部分开有弧形槽，弧形槽内装有弹性限位O型圈B2，方形质量块6在右支座5内的端口部位设有微调质量环4，微调质量环4与方形质量块6通过螺纹连接，调节完成后用螺纹胶固定。

谐振梁3与左支座之间通过第一螺钉B4和螺母8固定，如图2所示，第一螺钉B4上套有固定销B3。

本发明技术要求如下：

1）试样的垂直方向与水平方向的固有频率比为f_nz：f_nx(y)＝2:1；

2）100个试样的固有频率f_ni不相同；

3）各轴向固有频率f_ni在多次试验后，应保持稳定，其变化率R≤0.001；

4）f_ni测试时应同时改检振动的相关参数。

本发明的理论依据如下：

1）由悬臂变形公式：

δ = \frac{{Pl}^{3}}{3 EI}

①

式中：

I = \frac{{Bh}^{3}}{12}

E-----杨氏模量

l------梁的长度

梁的刚度

K = \frac{P}{δ} = \frac{3 EI}{l^{3}}

②

2）将悬臂的分布质量m_i等效集中质量m_eq的相关公式为：

m_{eq} = \frac{17}{35} ql / g

③

式中：q-------------梁的单位体积重量

l--------------梁的长度

g--------------重力加速度

3）固有频率f_n

集中质量M₀由等效质量m_eq和附加质量M组成，M包括配重质量m₁、微调质量m₂以及传感器质量m₃；

即M₀＝m_eq+M＝m_eq+m₁+m₂+m₃

由

f_{n} = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{Kg}{W_{0}}}

有

f_{n} = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{\frac{3 EI}{l^{3}} \cdot g}{(\frac{17}{35} ql + W_{1})}}

整理后有：

整理后当截面高度h与宽度B之比为h/B＝2时，满足f_nz＝2f_nx(y)的要求。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种振动测试能力验证用标准试样，其特征在于：包括通过连接筒（2）连接的左支座（1）和右支座（5），两支座底部设有凸耳，右支座（5）右端开口通过盖板（7）密封；连接筒（2）中心有一矩形截面的谐振梁（3），谐振梁（3）左端与左支座（1）连接，矩形截面的长边与支座底平面垂直；谐振梁（3）右端连接有方形质量块（6），方形质量块（6）伸出盖板（7），其侧面与谐振梁（3）侧面相平行，上平面与支座底面平行。

2.根据权利要求1所述的振动测试能力验证用标准试样，其特征在于：所述的谐振梁（3）为单一矩形梁，其截面高度h与宽度B比为2:1。

3.根据权利要求1所述的振动测试能力验证用标准试样，其特征在于：所述的方形质量块（6）在右支座（5）内的部分开有弧形槽，弧形槽内装有弹性限位O型圈（B2）。

4.根据权利要求1所述的振动测试能力验证用标准试样，其特征在于：所述的方形质量块（6）在右支座（5）内端口部位设有微调质量环（4）。

5.根据权利要求1所述的振动测试能力验证用标准试样，其特征在于：所述的微调质量环4与方形质量块6通过螺纹连接，调节完成后用螺纹胶固定。

6.根据权利要求1所述的振动测试能力验证用标准试样，其特征在于：所述的谐振梁（3）与支座通过螺纹连接，采用螺纹胶固定。

7.根据权利要求5所述的振动测试能力验证用标准试样，其特征在于：谐振梁（3）与左支座之间通过第一螺钉（B4）和螺母（8）固定，第一螺钉（B4）上套有固定销（B3）。

8.根据权利要求1所述的振动测试能力验证用标准试样，其特征在于：右支座（5）右端开口与盖板（7）通过第二螺钉（B1）连接。

9.根据权利要求1所述的振动测试能力验证用标准试样，其特征在于：右支座（5）内部是直径为d的圆筒。