CN110057524A - 基于滑台的宽频带双台并推试验系统 - Google Patents

基于滑台的宽频带双台并推试验系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110057524A
CN110057524A CN201910446948.2A CN201910446948A CN110057524A CN 110057524 A CN110057524 A CN 110057524A CN 201910446948 A CN201910446948 A CN 201910446948A CN 110057524 A CN110057524 A CN 110057524A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slide unit
shake table
pilot system
slide plate
dual stage
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN201910446948.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110057524B (zh
Inventor
朱学旺
王东升
王宇飞
胡勇
张志旭
屈冰冰
汪沂萍
王珏
李思忠
毛勇建
张思箭
李晓琳
张平
王玉碧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics
Original Assignee
General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics
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 General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics filed Critical General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics
Priority to CN201910446948.2A priority Critical patent/CN110057524B/zh
Publication of CN110057524A publication Critical patent/CN110057524A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110057524B publication Critical patent/CN110057524B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/022—Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations

Abstract

本发明公开了一种基于滑台的宽频带双台并推试验系统，两套振动功放分别与第一振动台和第二振动台电连接，滑台设置在第一振动台和第二振动台之间且与第一振动台和第二振动台固定连接，滑台上可转动地连接有滑板，第一振动台动圈与滑板固支，第二振动台动圈与滑板铰支，试验系统中的试件固定在滑板上，加速度传感器安装在试件上，加速度传感器与控制器信号连接，控制器与两套振动功放信号连接，控制器接收加速度传感器的检测信号后向振动功放发送驱动信号。本发明把两个振动台的激振力施加在同一个试件上，并实现10Hz～2000Hz宽频带的正弦、随机振动的加载，该系统能够提高大质量试件振动环境试验模拟的真实性，提高工作效率。

Description

基于滑台的宽频带双台并推试验系统
技术领域
本发明涉及振动环境工程技术领域，尤其涉及一种基于滑台的宽频带双台并推试验系统。
背景技术
在开展大质量试件的振动试验时，单个振动台的推力不足，无法实施试验。现有技术中采用双振动台或多振动台并推方法解决该问题。现有的双台并推试验系统中多采用竖直方向激励工作方式。在该种工作方式下双台并推试验中存在两个振动台动圈位移不同步的情况，这将使动圈承受很大的弯矩甚至造成损坏。为了避免两个振动台位移不同步损坏动圈，通常采用导向装置或球绞连接降低或消除动圈承受的弯矩。导向装置能够抑制动圈的不同步并承受弯矩，但导向结构自身质量很大对振动台的推力消耗也较大，可能导致推力不足，并且能够实现的振动频率上限只有数百Hz。球绞连接能够消除动圈不同步产生的弯矩，但对1000Hz以上的载荷衰减显著。
在开展大质量试件的振动试验时，由于缺乏一种能够实现在10Hz～2000Hz宽频带加载的双台并推试验系统。通常将大质量试件分解成部组件，分别开展部件级振动试验的方法解决，但存在试验周期长、费用高，降低了试验模拟的真实性等缺点。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于滑台的宽频带双台并推试验系统。
为了实现上述目的，本公开提供一种基于滑台的宽频带双台并推试验系统，包括：
第一振动台、第二振动台、两套振动功放和滑台，两套振动功放分别与第一振动台和第二振动台电连接，滑台设置在第一振动台和第二振动台之间且与第一振动台和第二振动台固定连接，滑台上可转动地连接有滑板，第一振动台动圈与滑板固支，第二振动台动圈与滑板铰支；
加速度传感器和控制器，试验系统中的试件固定在滑板上，加速度传感器安装在试件上，加速度传感器与控制器信号连接，控制器与两套振动功放信号连接，控制器接收加速度传感器的检测信号后向振动功放发送驱动信号。
本发明的有益效果在于：
1、本发明涉及的基于滑台的宽频带双台并推试验系统把两个振动台的激振力施加在同一个试件上，并实现10Hz～2000Hz宽频带的正弦、随机振动的加载。该系统能够提高大质量试件振动环境试验模拟的真实性，提高工作效率；
2、滑板与两个振动台的连接中采用了一端固支、一端铰支的方式，该方式相对于两端固支连接方式，能够在较大程度上消除由于滑板在滑动平面内转动对振动台动圈施加的弯矩；相对于两端铰支连接方式，能够显著提高动圈与扩展台的连接刚度，改善高频振动载荷的传递效率，提升试验系统的频率上限。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本发明所述的基于滑台的宽频带双台并推试验系统的正面结构示意图；
图2是本发明所述的基于滑台的宽频带双台并推试验系统的背面结构示意图；
图3是本发明所述的球铰连接座的结构示意图。
附图标记说明
1-第一基座，2-第一振动台，3-滑板，4-第二振动台，5-球铰连接座，6-滑台，7-连接结构，8-第二基座，9-连接器，10-第二安装孔。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是基于附图所示的方位或位置关系进行定义的，具体地可参考图1所示的图面方向并结合相应零部件在其他附图中的位置关系。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
如图1和图2所示，本发明涉及一种基于滑台6的宽频带双台并推试验系统，包括第一振动台2、第二振动台4、两套振动功放、滑台6和控制系统。
两套振动功放分别与第一振动台2和第二振动台4电连接，振动功放启动，使振动台产生激振力。
第一振动台2通过第一基座1固定，第二振动台4通过第二基座8固定。滑台6设置在第一振动台2和第二振动台4之间，第一基座1和第二基座8均通过连接结构7与滑台6固定连接。连接结构7形成为板式结构，连接结构7的两端均设置有第一安装孔，螺钉通过连接结构7两端的第一安装孔与滑台6、第一基座1和第二基座8紧固。
滑台6上可转动地连接有滑板3，第一振动台2动圈与滑板3固支，第二振动台4动圈与滑板3铰支。第一振动台2动圈通过连接器9与滑板3的第一侧固定。第二振动台4动圈上固定有安装板，安装板上安装有球铰连接座5，球铰连接座5包括两只球铰，球铰连接座5与滑板3的第二侧连接。球铰连接座5两端均设置有第二安装孔10，螺钉分别通过球铰连接座5的两端的第二安装孔10与滑板3、安装板紧固。
控制系统包括加速度传感器、控制器和反相位控制器。
试验系统中的试件通过夹具安装固定在滑板3上，试件和夹具上均安装有多个加速度传感器，多个加速度传感器均与控制器信号连接。控制器与两套振动功放信号连接。多个加速度传感器的检测信号均发送到控制器，控制器的信号接收端接收加速度传感器的检测信号后向振动功放发送驱动信号。控制器的信号输出端通过三通分为第一路和第二路，第一路与一套振动功放信号连接，第二路通过反相位控制单元与另一套振动功放信号连接。通过反相位控制单元的驱动信号在10Hz～2000Hz宽频带上的相位与第一路的驱动信号相差180°，当两套振动功放参数相差不大(差异可以忽略时)，可以实现振动台驱动电流的反相位，即实现一推一拉激励方式。
本发明涉及的基于滑台6的宽频带双台并推试验系统，能够把两个振动台的激振力施加在同一个试件上，并实现10Hz～2000Hz宽频带的正弦、随机振动的加载。该系统能够提高大质量试件振动环境试验模拟的真实性，提高工作效率。
本专利技术的关键点和欲保护点包括：
本发明提供了连接结构7，加固振动台与滑台6之间的连接，以减小试验过程中振动台基座与滑台6间的相对位移，能够避免系统低频共振时，振动台基座与滑台6间产生过大相对位移，导致振动台过行程停机或滑板3卡死。滑板3与两个振动台的连接中采用了一端固支、一端铰支的方式，该方式相对于两端固支连接方式，能够在较大程度上消除由于滑板3在滑动平面内转动对振动台动圈施加的弯矩；相对于两端铰支连接方式，能够显著提高动圈与滑板3的连接刚度，改善高频振动载荷的传递效率，提升试验系统的频率上限。该发明能够解决水平激振双台振动试验中振动台过行程停机或滑板3卡死问题，提升了位移同步频段的频率上限，解决了滑板3在滑动平面内转动对振动台动圈施加较大弯矩的问题，有效降低了动圈承受大弯矩导致设备损坏的风险。
本发明采用的多输入单输出(MISO)技术方案是基于完全相关激励的并推振动试验控制方法，控制器根据多个传感器的输入信号产生一个驱动信号，通过三通将驱动信号分为两路，一路直接输出至第一台功放，另一路输出至反相位控制器，经过反相位控制器后，输出至第二台功放的驱动信号相位与第一台的相差180°。该方案能够有效实现双振动台驱动电压的反相位，当功放参数相差不大(差异可以忽略时)，可以实现振动台驱动电流的反相位即一推一拉激励方式，在10Hz～2000Hz宽频带内的控制基本上能够实现±3dB的精度指标，满足宽频带大推力并推振动试验的需求。这对于以实现以增加推力为目的的双振动台并推振动试验的工程实现具有重要意义。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (7)

1.基于滑台的宽频带双台并推试验系统，其特征在于：包括：
第一振动台、第二振动台、两套振动功放和滑台，两套振动功放分别与第一振动台和第二振动台电连接，滑台设置在第一振动台和第二振动台之间且与第一振动台和第二振动台固定连接，滑台上可转动地连接有滑板，第一振动台动圈与滑板固支，第二振动台动圈与滑板铰支；
加速度传感器和控制器，试验系统中的试件固定在滑板上，加速度传感器安装在试件上，加速度传感器与控制器信号连接，控制器与两套振动功放信号连接，控制器接收加速度传感器的检测信号后向振动功放发送驱动信号。
2.根据权利要求1所述的基于滑台的宽频带双台并推试验系统，其特征在于：第一振动台通过第一基座固定，第二振动台通过第二基座固定，第一基座和第二基座均通过连接结构与滑台固定连接。
3.根据权利要求2所述的基于滑台的宽频带双台并推试验系统，其特征在于：连接结构上设置有第一安装孔，螺钉通过第一安装孔与滑台、第一基座和第二基座紧固。
4.根据权利要求1所述的基于滑台的宽频带双台并推试验系统，其特征在于：第一振动台动圈通过连接器与滑板的第一侧固定，第二振动台动圈上固定有安装板，安装板上安装有球铰连接座，球铰连接座包括两只球铰，球铰连接座与滑板的第二侧连接。
5.根据权利要求4所述的基于滑台的宽频带双台并推试验系统，其特征在于：球铰连接座两端均设置有第二安装孔，螺钉分别通过球铰连接座的两端的第二安装孔与滑板、安装板紧固。
6.根据权利要求1所述的基于滑台的宽频带双台并推试验系统，其特征在于：试件通过夹具安装在滑板上，试件和夹具上均安装有多个加速度传感器，多个加速度传感器均与控制器信号连接。
7.根据权利要求1所述的基于滑台的宽频带双台并推试验系统，其特征在于：控制器的信号输出端通过三通分为第一路和第二路，第一路与一套振动功放信号连接，第二路通过反相位控制单元与另一套振动功放信号连接。
CN201910446948.2A 2019-05-27 2019-05-27 基于滑台的宽频带双台并推试验系统 Active CN110057524B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910446948.2A CN110057524B (zh) 2019-05-27 2019-05-27 基于滑台的宽频带双台并推试验系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910446948.2A CN110057524B (zh) 2019-05-27 2019-05-27 基于滑台的宽频带双台并推试验系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110057524A true CN110057524A (zh) 2019-07-26
CN110057524B CN110057524B (zh) 2023-11-03

Family

ID=67324542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910446948.2A Active CN110057524B (zh) 2019-05-27 2019-05-27 基于滑台的宽频带双台并推试验系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110057524B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112061419A (zh) * 2020-10-21 2020-12-11 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种自平衡离心激振装置
CN112729736A (zh) * 2020-12-18 2021-04-30 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种双台并推同步性实时表征辨识及保护方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101430237A (zh) * 2007-11-05 2009-05-13 中国科学院合肥物质科学研究院 一种振动试验中的多维力测试系统
CN201307057Y (zh) * 2008-11-18 2009-09-09 苏州东菱振动试验仪器有限公司 单振动台配置双水平滑台的振动试验装置
CN101551290A (zh) * 2009-02-27 2009-10-07 苏州长菱测试技术有限公司 以单一设备对多规格试件进行水平振动试验的方法及装置
CN102252813A (zh) * 2011-04-28 2011-11-23 上海交通大学 具有机械容错功能的大型重载振动模拟器
CN103528780A (zh) * 2013-10-23 2014-01-22 苏州苏试试验仪器股份有限公司 具有更换式水平滑台的电动振动试验装置
CN105716811A (zh) * 2014-12-04 2016-06-29 北京卫星环境工程研究所 具有组合台面的双台并激水平振动试验系统
CN106092475A (zh) * 2016-06-01 2016-11-09 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种适用于宽频带和大推力的压电式振动台
CN206019970U (zh) * 2016-07-27 2017-03-15 中国地震局工程力学研究所 一种振动台
CN106768764A (zh) * 2017-01-17 2017-05-31 同济大学 一种能独立提供单自由度水平振动荷载的双振动台模型试验装置
JP2018025457A (ja) * 2016-08-10 2018-02-15 Imv株式会社 動電型試験装置
CN107907286A (zh) * 2018-01-19 2018-04-13 四川农业大学 一种新型偏压隧道振动台模拟系统
CN108318204A (zh) * 2018-03-21 2018-07-24 天津大学 一种电磁冲击振动实验装置
CN108318201A (zh) * 2018-01-11 2018-07-24 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种超重力场中高频大推力单自由度水平振动台
CN210269091U (zh) * 2019-05-27 2020-04-07 中国工程物理研究院总体工程研究所 基于滑台的宽频带双台并推试验系统

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101430237A (zh) * 2007-11-05 2009-05-13 中国科学院合肥物质科学研究院 一种振动试验中的多维力测试系统
CN201307057Y (zh) * 2008-11-18 2009-09-09 苏州东菱振动试验仪器有限公司 单振动台配置双水平滑台的振动试验装置
CN101551290A (zh) * 2009-02-27 2009-10-07 苏州长菱测试技术有限公司 以单一设备对多规格试件进行水平振动试验的方法及装置
CN102252813A (zh) * 2011-04-28 2011-11-23 上海交通大学 具有机械容错功能的大型重载振动模拟器
CN103528780A (zh) * 2013-10-23 2014-01-22 苏州苏试试验仪器股份有限公司 具有更换式水平滑台的电动振动试验装置
CN105716811A (zh) * 2014-12-04 2016-06-29 北京卫星环境工程研究所 具有组合台面的双台并激水平振动试验系统
CN106092475A (zh) * 2016-06-01 2016-11-09 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种适用于宽频带和大推力的压电式振动台
CN206019970U (zh) * 2016-07-27 2017-03-15 中国地震局工程力学研究所 一种振动台
JP2018025457A (ja) * 2016-08-10 2018-02-15 Imv株式会社 動電型試験装置
CN106768764A (zh) * 2017-01-17 2017-05-31 同济大学 一种能独立提供单自由度水平振动荷载的双振动台模型试验装置
CN108318201A (zh) * 2018-01-11 2018-07-24 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种超重力场中高频大推力单自由度水平振动台
CN107907286A (zh) * 2018-01-19 2018-04-13 四川农业大学 一种新型偏压隧道振动台模拟系统
CN108318204A (zh) * 2018-03-21 2018-07-24 天津大学 一种电磁冲击振动实验装置
CN210269091U (zh) * 2019-05-27 2020-04-07 中国工程物理研究院总体工程研究所 基于滑台的宽频带双台并推试验系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周玉: "下沉广场式隧道出入口结构地震动力响应的研究", 《中国博士电子期刊 工程科技Ⅱ辑》 *
李晓琳;严侠;: "多振动台正弦振动同步控制算法及仿真", 环境技术, no. 02 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112061419A (zh) * 2020-10-21 2020-12-11 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种自平衡离心激振装置
CN112729736A (zh) * 2020-12-18 2021-04-30 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种双台并推同步性实时表征辨识及保护方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110057524B (zh) 2023-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tomlinson Force distortion in resonance testing of structures with electro-dynamic vibration exciters
US7636447B2 (en) Acoustic bracket system
US9191747B2 (en) Loudspeaker with force cancelling configuration
CN110057524A (zh) 基于滑台的宽频带双台并推试验系统
Serrand et al. Multichannel feedback control for the isolation of base-excited vibration
CN205300883U (zh) 航空发动机离心叶轮叶片高周疲劳试验装置及其夹具装置
CN105276076B (zh) 一种新型高精度混合隔振装置
CA2276693A1 (en) Vibration testing system and method using acoustical waves
CN105547628A (zh) 振动-加速度试验设备用振动反作用力主动平衡装置
CN103852233A (zh) 电动模态测试冲击器系统和方法
CN102564684B (zh) 基于稳态正弦激振力的多维力传感器动态实验装置的方法
CN104406756B (zh) 模拟发动机叶片工作环境单/双声波激振测试系统及方法
JP2011504303A (ja) 電磁変換音響ブリッジ
Yap et al. Structure-borne sound transmission from machines in buildings, part 2: Indirect measurement of force and moment at the machine-receiver interface of a single point connected system by a reciprocal method
CN201221978Y (zh) 一种压电陶瓷弯曲元土体剪切波速测试装置
Peres et al. Practical aspects of shaker measurements for modal testing
Varoto et al. Interaction between a vibration exciter and the structure under test
Yap et al. Structure-borne sound transmission from machines in buildings, part 1: Indirect measurement of force at the machine-receiver interface of a single and multi-point connected system by a reciprocal method
CN210269091U (zh) 基于滑台的宽频带双台并推试验系统
CN104034500B (zh) 防振锤功能测试系统装置
CN210803370U (zh) 岩土芯样波速测试系统
CN209841388U (zh) 一种轴承试验台
CN202735054U (zh) 一种机械力与声波耦合激振系统及测试系统装置
Wang et al. Modal analysis and testing of a thin‐walled gradient coil cylinder model
Ljunggren Air-borne sound insulation of single walls at low frequencies: A discussion on the influence of boundary and mounting conditions

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant